DVB-T2

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 31 августа 2024 года; проверки требует 1 правка.
Перейти к навигации Перейти к поиску
Список стандартов цифрового телевизионного вещания
Стандарты DVB (Европа)
DVB-S (Цифровое спутниковое ТВ)
DVB-T (Цифровое эфирное ТВ)
DVB-C (Цифровое кабельное ТВ)
DVB-H (Мобильное ТВ)
    • DVB-SH (спутниковое/мобильное)
Стандарты ATSC (Северная Америка/Корея)
ATSC (Цифровое эфирное ТВ)
ATSC-M/H (Мобильное ТВ)
Стандарты ISDB (Япония/Латинская Америка)
ISDB-S (Цифровое спутниковое ТВ)
ISDB-T (Цифровое эфирное ТВ)
    • 1seg (Мобильное ТВ)
ISDB-C (Кабельное ТВ)
SBTVD/ISDB-Tb (Бразилия)
Китайские стандарты цифрового телевизионного вещания
DMB-T/H (эфирное/мобильное)
ADTB-T (эфирное)
CMMB (мобильное)
DMB-T (эфирное)
Стандарты DMB (Корейское мобильное ТВ)
T-DMB (эфирное)
S-DMB (спутниковое)
MediaFLO
Кодеки
Видеокодеки
Аудиокодеки
Диапазон частот

DVB-T2 (англ. Digital Video Broadcasting — Second Generation Terrestrial) — европейский стандарт эфирного цифрового телевидения второго поколения из группы стандартов DVB. По сравнению со стандартом первого поколения — DVB-T, DVB-T2 призван увеличить на 30—50 % ёмкость сетей, сохраняя основную инфраструктуру и частотные ресурсы.

Техническое описание

[править | править код]

DVB-Т2 принципиально отличается от DVB-T как архитектурой системного уровня (МАС-уровня — Media Access Control), так и особенностями физического уровня, вследствие чего приёмники DVB-T несовместимы с DVB-T2.

Для DVB-T2 были разработаны следующие характеристики:

  • Модуляция OFDM с группами QPSK, 16-QAM, 64-QAM или 256-QAM.
  • OFDM режимы 1k, 2k, 4k, 8k, 16k, 32k и «32k ext». Длина символа для режима 32k составляет около 4 мс.
  • Относительные длины защитных интервалов: 1/128, 1/32, 1/16, 19/256, 1/8, 19/128 и 1/4. (Для режима 32k максимум 1/8).
  • Прямая коррекция ошибок (FEC) с каскадным применением корректирующих кодов LDPC и БЧХ (как в DVB-S2 и DVB-C2).
  • DVB-T2 поддерживает полосы пропускания канала: 1,7; 5; 6; 7; 8 и 10 МГц, причём, 1,7 МГц предназначена для мобильного телевидения.
  • передача/приём в режиме MISO (англ. Multiple Input, Single Output) с использованием метода Аламоути, то есть приёмник обрабатывает сигналы с двух и более передающих антенн.

Сравнение DVB-T и DVB-T2

[править | править код]

В следующей таблице приведено сравнение доступных режимов в DVB-T и DVB-T2[1].

DVB-T DVB-T2
Коррекция ошибок (FEC) Свёрточный код + Код Рида — Соломона
1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 		LDPC (Low Density Parity Check) + BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)
1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6
Режимы модуляции QPSK, 16-QAM, 64-QAM QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM
Защитный интервал 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 1/4, 19/256, 1/8, 19/128, 1/16, 1/32, 1/128
Размерность ДПФ 2k, 8k 1k, 2k, 4k, 8k, 16k, 32k
Рассредоточенные пилот-сигналы 8 % от общего числа 1 %, 2 %, 4 %, 8 % от общего числа
Непрерывные пилот-сигналы 2,6 % от общего числа 0,35 % от общего числа
Полоса пропускания 6; 7; 8 МГц 1,7; 5; 6; 7; 8; 10 МГц
Макс. скорость передачи данных (при ОСШ 20 дБ) 31,7 Мбит/с 45,5 Мбит/с
Требуемое ОСШ (для 24 Мбит/с) 16,7 дБ 10,8 дБ

Максимальная скорость передачи данных при ширине полосы 8 МГц, 32K поднесущих, с защитным интервалом 1/128, схема размещения поднесущих PP7:[2]

Модуляция Скорость кода Максимальная
скорость цифрового
потока, Мбит/с		 Длина Т2-кадра,
OFDM-символов		 Число кодовых
слов в кадре
QPSK 1/2 7,4442731 62 52
3/5 8,9457325
2/3 9,9541201
3/4 11,197922
4/5 11,948651
5/6 12,456553
16-QAM 1/2 15,037432 60 101
3/5 18,07038
2/3 20,107323
3/4 22,619802
4/5 24,136276
5/6 25,162236
64-QAM 1/2 22,481705 46 116
3/5 27,016112
2/3 30,061443
3/4 33,817724
4/5 36,084927
5/6 37,618789
256-QAM 1/2 30,074863 68 229
3/5 36,140759
2/3 40,214645
3/4 45,239604
4/5 48,272552
5/6 50,324472

Структура системы

[править | править код]
Обобщённая схема обработки передаваемых сигналов в системе DVB-T2.

Стандарт DVB-T был предназначен исключительно для передачи транспортного потока MPEG-TS, но в отличие от DVB-T, в DVB-T2 заложена возможность передачи нескольких независимых разных по природе и структуре транспортных потоков. Каждый цифровой поток помещается в свой магистральный поток — так называемый канал физического уровня PLP (англ. Physical Layer Pipe). Для этого введена функция предварительной обработки входных данных.

Входная предварительная обработка

[править | править код]

Создание канала физического уровня (PLP), который может содержать один из следующих потоков:

  • транспортный поток (TS) — последовательность пакетов фиксированной длины
  • обобщённый инкапсулированный поток (GSE) — пакеты переменной или фиксированной длины, которая указана в заголовках этих пакетов
  • обобщённый непрерывный поток (GCS) — последовательность пакетов без указания их длины или максимальной длиной 64 кбит.
  • обобщённый поток, объединённый в пакеты фиксированной длины (GFPS) — формат для совместимости с DVB-S2, может быть заменен на GSE.

Входная обработка

[править | править код]

Данные собираются в группы, называемые потоковыми (англ. Baseband) кадрами (BB-кадры), определяемых параметрами модуляции и кодирования (MODCOD), в версиях «нормальной» или «короткой» длины. Возможна передача одного или нескольких потоков PLP

Кодирование и модуляция с битовым перемежением (BICM)

[править | править код]
  • Прямая коррекция ошибок (FEC): каждый BB-кадр превращается в FEC-кадр из Nldpc битов, путём добавления данных о чётности. Нормальные FEC-кадры содержат 64800 бит, в то время как короткие FEC-кадры содержат 16200 бит. Отношение эффективного кодирования 32 208/64 800 (1/2), 38 688/64 800 (3/5), 43 040/64 800 (2/3), 48 408/64 800 (3/4), 51 648/64 800 (4/5), 53 840/64 800 (5/6)
    • Внешнее кодирование: код Боуза — Чоудхури — Хоквингема (БЧХ), способен исправить 10 или 12 ошибок в FEC-кадре. Используется для вычисления чётности данных информационного поля. Полином генератора БЧХ имеет следующие степени: сто шестидесятую (160), сто шестьдесят восьмую (168) или сто девяносто вторую (192).
    • Внутреннее кодирование: код с малой плотностью проверок на чётность (LDPC)
  • Битовое перемежение
  • Демультиплексирование битов по ячейкам кодовых слов
  • Преобразование Грея ячеек кодовых слов в сигнальное созвездие: используются преобразования QPSK (4-QAM), 16-QAM, 64-QAM или 256-QAM.
  • Вращение созвездия и циклическая квадратурная (Q) задержка: дополнительно, поворот созвездия против часовой стрелки может достигать 30 градусов. Кроме того, квадратурной (мнимой) части ячеек циклически сдвигается на одну ячейку
  • Перемежение ячеек
  • Временное перемежение — применяется для устойчивости к импульсным помехам, различные компоненты информации перемежаются с периодом около 70 мс.

Формирование кадра

[править | править код]

Передаваемый поток организуется в суперкадры, которые состоят из кадров DVB-T2 (до 255) и частей кадра перспективного расширения (FEF). FEF используют для резервирования места для информации, которая может появиться в будущем и передаваться в OFDM.

  • Преобразование ячеек: ячейки преобразуются в OFDM символы. Кадр DVB-T2 состоит из:
    • символа P1 — используется для синхронизации
    • одного и более символов P2 — передает параметр конфигурации сигнализации L1
    • символов регулярных данных — содержат данные PLP (существует три вида: общие PLP, PLP типа 1 и PLP типа 2), вспомогательные потоки и фиктивные символы для заполнения
    • символа закрытия кадра (для некоторых параметров)
  • Частотное перемежение: случайное чередование делается для каждого символа OFDM (кроме P1)

Генерация OFDM

[править | править код]
  • Режим MISO (англ. multiple input single output — много входов, один выход) введён для одночастотных сетей: предварительная обработка Аламоути дополнительно применяется к парам ячеек OFDM-символов.
  • Внедрение пилот-сигнала и резервирование ложного тона. Добавляются три класса пилот-тонов: постоянные (с фиксированным положением), рассеянные (циклически движущееся положение) или краевые (граничное положение). Есть 8 различных конфигураций для рассеянного пилот-тона (PP1 … PP8). Кроме того, ряд фиктивных поднесущих не модулировано и зарезервировано, чтобы уменьшить динамический диапазон выходного сигнала DVB-T2 (это уменьшает нелинейные искажения в усилителях мощности во время передачи).
  • Обратное дискретное преобразование Фурье (IDFT): классическое IDFT используется для перехода из частотной области во временную область, смещая положение поднесущих относительно средней несущей частоты. Доступно от 1k (1024) до 32k (32768) поднесущих. Существует также расширенный режим, который позволяет заполнить дополнительные данные в доступной полосе пропускания, используя больше активных поднесущих и сокращая количество нулевых поднесущих защитного диапазона.
  • Уменьшение отношения пиковой мощности к средней (PAPR) — повышает КПД передатчика по мощности.
  • Добавление защитного интервала: циклический префикс вставляется перед символом IDFT, чтобы выделить сигнал при наличии эхо-сигналов в канале передачи. Допускаются интервалы длиной от 1/128 до 1/4 от длины IDFT .
  • Добавление символа P1: символом P1 является отдельно созданным символом 1k OFDM, всегда вставляется в заголовке кадра. Она передает несколько бит информации (распространение, скремблирование и DBPSK модуляцией), служит для синхронизации (по времени и по частоте) и идентификации потока на приёмной стороне.
  • Цифро-аналоговое преобразование (ЦАП) : отсчёты DVB-T2 преобразуется в аналоговый комплексный BB-сигнал (I и Q). Частота дискретизации зависит от пропускной способности выделенной полосы частот. Например, при ширине канала 8 МГц, интервал дискретизации комплексных отсчётов 7/64 мкс.

Сервисные возможности

[править | править код]
Цифровой телевизионный приёмник BBK SMP125HDT2 (стандарты DVB-T и DVB-T2) c функцией мультимедийного проигрывателя файлов высокого разрешения и записи цифрового эфира на внешний носитель. Подключение к телевизору через RCA или HDMI. Управление с пульта. Модель чипсета ALI3812.
Приёмник цифрового эфирного телевидения (стандарты DVB-T и DVB-T2) c функцией мультимедийного проигрывателя и цифрового «видеомагнитофона» (запись на внешний жёсткий диск или флеш-накопитель). Подключение к телевизору через RCA или HDMI.

DVB-T2 позволяет предоставлять различные цифровые сервисы и услуги:

В списке представлены все цифровые сервисы и услуги DVB-T2. Многие цифровые сервисы и услуги являются интерактивными.

Приём цифрового сигнала DVB- T2

[править | править код]

Приём цифрового сигнала DVB-T2 осуществляется эфирной коллективной или индивидуальной (наружной или комнатной) антенной, подключаемой к различным приёмникам:

Использование

[править | править код]
Распространение DVB-T/T2 в мире

Европа

[править | править код]
  • Германия: один мультиплекс (HD), пробный запуск 31 мая 2016 г. Регулярное (коммерческое) вещание начнётся с 29 марта 2017 года[3].
  • Великобритания: один мультиплекс (HDTV), пробный запуск в декабре 2009 года, полностью запущен в апреле 2010 года.
  • Италия: один мультиплекс, пробный запуск в октябре 2010 года.
  • Швеция: два мультиплекса, полный запуск в ноябре 2010 года.
  • Финляндия: пять мультиплексов, пробный запуск в январе 2011 года, полностью — в феврале 2011 года.
  • Испания: два мультиплекса, полный запуск в 2010 году.

Россия

[править | править код]
Основная статья: Цифровое телевидение в России

DVB-T2 определён как стандарт цифрового эфирного телевидения в рамках Федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009—2018 годы»[4]. 16 марта 2012 года решением Государственной комиссии по радиочастотам для вещания в стандарте DVB-T2 приняты к использованию радиочастоты метрового (174—230 МГц) и дециметрового диапазонов частот (470—790 МГц) на 6—12 и 21—60 частотных каналах соответственно[5].

Единственным исполнителем работ в рамках ФЦП «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009—2018 годы» определена «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС)[6]. Данным государственным оператором организовано вещание двух мультиплексов в стандарте DVB-T2 — РТРС-1 и РТРС-2[7], осуществляется расширенное вещание (региональный мультиплекс) в Республике Крым и Севастополе[8]. Пакеты каналов, сформированные РТРС, являются бесплатными и открытыми для приёма (FTA), система условного доступа для шифрования сигнала не применяется[9][10]. В соответствии со стандартом DVB-T2 реализованы бесплатные, социальные цифровые сервисы и услуги: телевидение стандартной чёткости (SDTV), цифровое радио, стереозвук, субтитры, телетекст, телегид, синхронизация времени и даты с цифровым телевещанием. К концу 2018 года РТРС обладала более 5 тысяч объектов и 10  тысяч передатчиков DVB-T2, на 2019 год было запланировано отключение аналогового вещания и переход на DVB-T2[11][12], что и произошло 14 октября[13].

Украина

[править | править код]
Основная статья: Цифровое телевидение на Украине

В 2010 году «Одесский ОРТПЦ» организовал тестовое вещание одного мультиплекса в стандарте DVB-T2[источник не указан 2689 дней], тогда же «Одесский ОРТПЦ» претендовал на общенациональную лицензию провайдера[14]. Однако в 2011 году лицензию оператора цифровой телесети с использованием стандарта DVB-T2 получила лишь одна компания — «Зеонбуд»[15]. В 2011[15]—2015[16] годах данным оператором применялась СУД[15] Irdeto Cloaked CA[источник не указан 2804 дня] в рамках концепции Free-to-view. Осуществляется вещание пяти общенациональных FTA-мультиплексов — «МХ-1», «МХ-2», «МХ-3», «МХ-5» и «MX-7». Мультиплексы состоят из 50 телеканалов, из них — 46 общенациональных и 4 региональных; стандарт сжатия — MPEG4[17].

Беларусь

[править | править код]

РУП «Белтелеком» и РУП «Белорусский радиотелевизионный передающий центр» в 2013 году реализовали совместный проект коммерческого цифрового вещания[18] в стандарте DVB-T2 — «2-го мультиплекса»[19] и «3-го мультиплекса»[20] под маркой «ZALA». Эфирная трансляция началась 1 августа 2013 года в городах Березино и Крупки, последние аналоговые передатчики отключили 4 января 2016 года, обеспечив общее покрытие цифровым сигналом 99,45 % домохозяйств страны[21][22]. В 2016 году РУП «БРТПЦ» реорганизовано путем присоединения к РУП «Белтелеком»[23], которое с этого момента является естественной монополией в эфирном телерадиовещании[24].

Армения

[править | править код]

В ноябре 2014 года в Ереване и близлежащих городах запущено тестовое вещание DVB-T2[25][26].

Кыргызстан

[править | править код]
Основная статья: Цифровое телевидение в Кыргызстане

В г. Бишкек[27] и на остальной территории республики осуществляется цифровое эфирное вещание в стандарте DVB-T2.

Таджикистан

[править | править код]

На цифровое вещание перешли четыре государственных телеканала Таджикистана — «Шабакаи Аввал» («Первый канал»), «Телевидение Сафина», «Джахоннамо», детский телеканал «Бахористон»[28], а также каналы «Синамо» («Кино») и «Варзиш HD» («Спорт HD»). Эфирное вещание в стандарте DVB-T2 осуществляется в городах Душанбе, Курган-Тюбе, Худжанд, Куляб и Хорог, зона охвата составляет порядка 51 %[чего?] страны. Кроме того, к цифровому вещанию приступали два независимых телеканала города Худжанда — «Азия» и «СМ-1»[29], позднее отказавшихся от цифрового вещания.

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ 2nd Generation Terrestrial: The world’s most advanced Digital Cable TV system. DVB. Дата обращения: 2 августа 2011. Архивировано из оригинала 19 июня 2010 года.
  2. ↑ http://tech.ebu.ch/docs/tech/tech3348.pdf Архивная копия от 21 октября 2012 на Wayback Machine EBU — TECH 3348 Frequency and Network Planning Aspects of DVB-T2
  3. ↑ "Германия переходит на DVB-T2 HD". Germania.one. 2017-01-25. Архивировано 8 марта 2018. Дата обращения: 25 января 2017.
  4. ↑ Стандарт DVB-T2 | Официальный сайт РТРС. Дата обращения: 10 января 2017. Архивировано 5 января 2017 года.
  5. ↑ Государственная комиссия по радиочастотам. Протокол № 12-14 заседания ГКРЧ 16 марта 2012 г. Дата обращения: 23 ноября 2012. Архивировано 5 мая 2012 года.
  6. ↑ О нас | Официальный сайт РТРС. Дата обращения: 10 января 2017. Архивировано из оригинала 12 января 2017 года.
  7. ↑ 20 телеканалов свободного доступа | Официальный сайт РТРС. Дата обращения: 10 января 2017. Архивировано 5 января 2017 года.
  8. ↑ В Крыму запустили цифровое вещание российских телеканалов | Российская газета. Дата обращения: 10 января 2017. Архивировано 5 января 2017 года.
  9. ↑ Цифровое ТВ в России не будет шифроваться | Деловая газета «Известия». Дата обращения: 29 июля 2013. Архивировано 5 марта 2013 года.
  10. ↑ Будьте бдительны! | Официальный сайт РТРС. Дата обращения: 10 января 2017. Архивировано 5 января 2017 года.
  11. ↑ В России завершили создание крупнейшей в мире системы цифрового телевещания. РИА Новости (22 декабря 2018). Дата обращения: 23 декабря 2018. Архивировано 3 ноября 2021 года.
  12. ↑ 3 декабря в Тверской области отключат аналоговое вещание. ТИА. Дата обращения: 23 декабря 2018. Архивировано 23 декабря 2018 года.
  13. ↑ Космонавт Александр Скворцов отключил аналоговое телевидение в России. Дата обращения: 17 октября 2019. Архивировано 18 октября 2019 года.
  14. ↑ У Зеонбуд появился конкурент на постройку сети цифрового ТВ.
  15. ↑ 1 2 3 «Государственная дотация в частный бизнес?» [[Зеркало недели]]. Дата обращения: 15 марта 2018. Архивировано 4 января 2019 года.
  16. ↑ «В Украине теперь раскодированы все цифровые ТВ-каналы.» Деловая столица. Дата обращения: 15 марта 2018. Архивировано 16 марта 2018 года.
  17. ↑ Оператор «Зеонбуд». Технические параметры вещания. Дата обращения: 27 июня 2017. Архивировано 25 июня 2017 года.
  18. ↑ БРТПЦ. Коммерческое телевидение.
  19. ↑ БРТПЦ. 2-й мультиплекс.
  20. ↑ БРТПЦ. 3-й мультиплекс.
  21. ↑ Карта охвата цифровым телевизионным вещанием стандарта DVB-T2. Дата обращения: 24 июня 2017. Архивировано 1 июля 2017 года.
  22. ↑ От "аналога" к "цифре": как устроено телевидение в Беларуси и других странах. TUT.by. Дата обращения: 22 мая 2020. Архивировано 13 августа 2020 года.
  23. ↑ Белтелеком. С 3 октября «БРТПЦ» присоединен к «Белтелекому». Дата обращения: 24 июня 2017. Архивировано из оригинала 19 июня 2017 года.
  24. ↑ «Белтелеком» стал монополистом в трансляции эфирного радио и ТВ. Дата обращения: 24 июня 2017. Архивировано 4 мая 2017 года.
  25. ↑ Армения запустила первый цифровой эфирный сигнал. Дата обращения: 11 января 2015. Архивировано 5 марта 2016 года.
  26. ↑ В Армении внедрили систему «Цифровое телевидение» (недоступная ссылка)
  27. ↑ «Кыргызтелеком». Первый шаг к Цифровому Телевидению. Дата обращения: 7 октября 2014. Архивировано 11 октября 2014 года.
  28. ↑ Частные телеканалы Таджикистана не спешат оцифровываться. Дата обращения: 5 января 2015. Архивировано из оригинала 5 января 2015 года.
  29. ↑ Асадулло Рахмонов о переходе на цифровое вещание Архивировано 9 января 2015 года.

Литература

[править | править код]

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=DVB-T2&oldid=140185066