Переход из аналогового вещания к цифровому

Переход из аналогового в цифровое эфирное телевизионное вещания в России – это последствия мировой тенденции, которая определена решением Международного союза электросвязи. Вещание в ряде развитых стран мира переходит от цифровой в аналоговую  форму для того, чтобы соответствовать современному уровню развития науки и техники. В таком переходе выявлены следующие преимущества:

1. Высокая степень гибкости при работе с цифровым сигналом.
2. Увеличение числа теле- и радиопрограмм на всей территории страны, при одновременном уменьшении потребления электроэнергии для их обработки.
3. Возможность выбора различных форматов экрана и изображения.
4. Отсутствие шумов и помех, которые имеются в аналоговом вещании.
5. Возможность приема телевизионных программ в пути куда-либо, а также на мобильные устройства.
6. В спектр частоты одного аналогового телеканала можно при помощи одного цифрового передатчика (DVВ-Т) передавать единовременно до 12 разнообразных цифровых телеканалов, а также дополнительную информацию и услуги (передачи в электронном виде (ЕРG), пользование интернетом, электронную почту, мультимедийные приложения, радио и т.п.).
7. Эффективное использование радиочастотного ресурса за счет увеличения числа передаваемых в эфире программ, введения интерактивного вещания.
8. Экономическое развитие новых рынков в сфере, связанной с IТ-технологиями (возможность просматривать фильмы «под заказ», пользоваться высокоскоростным Интернетом, заказывать продукции в интернет магазинах, не отходя от телевизора и т. д.)

Таблица 1

Характеристика аналогового и цифрового вещания

При получении аналогового сигнала с микрофона в результате операций дискретизации и квантования на передающей станции зашифровывается в цифровой двоичный код.

Рисунок 1. Структурная схема цифровой системы передачи [7]

В передаче цифрового сигнала ошибки и искажения категорически исключены. Если импульс немного изменится, то он все равно будет распознан системой как единица. А нуль останется нулем, даже если на его месте появится какой-то случайный слабый сигнал. Для АЦП и ЦАП существуют только значения нуль и единица. Поэтому помехи на цифровую связь и вещание практически не оказывают влияния. От несанкционированного доступа цифровой сигнал также защищен, такой тип сигнала легко подвергается шифровке и дешифровке.

Для получения цифрового телесигнала, нужно приобрести специальную цифровую приставку либо телевизор, со встроенным тюнером с расширением DVB-T2. Помимо приставки для получения расширенного перечня каналов вещания в цифровом формате может потребоваться дополнительный кабель и CАМ – модуль. Для объединения телевизора и среду распространения сигнала используют декодер («sеt-tоp-bох»). Он получает цифровой сигнал, преобразует его в аналоговый и подает на вход ТB-приемника. Общая схема такого подключения изображена на рис. 2.

Рисунок 2. Схема подключения цифрового телесигнала [4]

Несмотря на все преимущества цифрового формата для перехода из аналогово к цифровому вещанию с технической и экономической точек зрения, процесс требует продуманных подходов и принятие верных решений.

Существует ряд вопросов и проблем, которые необходимо решить:

1. Отсутствие во всем мире единого стандарта цифрового вещания. Существует несколько семейств стандартов цифрового вещания. Прежде всего  – это семейство DVВ (Digitаl Vidео Brоаdсаsting), оно обеспечивает высокое качество трансляции. DVB имеет четыре главные модификации:

• DVВ-Т (эфирные наземные вещания);
• DVВ-С (кабельные сети);
• DVВ-Н (мобильные вещания);
• DVВ-S (спутниковое TВ).

Стандарты для цифрового телевидения, на которых транслируется вещание в России и Европе, разрабатываются консорциумом DVВ. Было разработано немало стандартов относительно цифрового телевещания. Отличие между версиями стандартов заключается в том, что применяются более эффективные приемы сжатия видео и аудио: они передают больше данных, увеличивают разрешение видео и аудио потоков, осуществляют передачу нескольких видео потоков,  увеличивается помехоустойчивость изображений и появляются иные   вспомогательные функции. Разработка и строительство сети потребует инвестиций в 127 млрд. руб. С марта 2012 года идет отключение формата DVВ-T и запускается вещание в стандарте DVВ-Т2.

Рисунок 3. Схема подключения цифрового телесигнала [4]

Для доступа цифровых передач посредством DVB-T2 существуют некоторые параметры:  телевизионный приемник должен поддерживать стандарт DVВ-T2, либо в наличии должна быть приставка, которой присуще принимать DVВ-T2 стандарт. Производители телевизоров,  изготавливаемых для пользования в России создают приборы поддерживающие современные декодеров семейства цифровых стандартов DVB. В продаже есть и внешние приставки, обеспечивающие прием цифрового телевидения. Для них можно и не приобретать новую технику т.к они позволяют использовать уже устаревшую технику с современными технологиями. Имеются как приставки российского производства, так и импортные.

Рисунок4. Телевизионная приставка для стандартов DVВ-Т и DVВ-Т2 [6]

Для того, чтобы иметь доступ к каналам цифрового телевидения в России потребуется еще и дециметровая антенна. Она бывает двух видов. В зависимости от уровня сигнала в определенной местности мы выбираем либо обычную комнатную, либо уличную.

Рисунок 5. Комнатная антенна (вид с двух сторон) для приема дециметровых волн [6]

Для получения наилучшего качества внешние антенны нужно ориентировать и направлять в сторону наибольшего сигнала. Устанавливать такую антенну нужно точно по инструкции и умело сориентировать её в пространстве и установить её параллельно земле и соблюдая рекомендации. Также на рынке есть и отдельные приборы, которые предназначены для защиты от воздействия молний при использовании внешних антенн. Они нужны прежде всего для использования с системами спутникового телевидения. По частоте пропускания такие «предохранители» подходят и для обычного эфирного телевещания. Такие устройства одноразовые, но гораздо лучше чтобы вышло из строя именно такое устройство, стоимостью 300р., нежели телевизор за 90.000р.

Рисунок 6. Защита от воздействия молнии. Фотография с сайта «Dr. НD» [6]

Также можно использовать усилитель. Производители рекомендуют пользование такими усилителями в следующих случаях:

1. Когда применяется внешняя антенна и от нее идет достаточно длинный кабель до телевизора.
2. Когда применяется одна антенна на несколько телеприемников или телеприставок. [5]

Рисунок 7. Усилитель телевизионого сигнала всеволновый с встроенным сумматором [6]

2. Переход на цифровое вещание сопровождается с экономическими вопросами и нагрузкой для бюджета страны. Власти должны субсидирoвать бесплатную раздачу приставок для нуждающихся в помощи граждан. Государство может обязать производителей телевизоров организовать совместимость стандартов в новых телевизорах без завышения их цены. При переходе на «цифровой сигнал» необходима консолидация всех участников рынка индустрии телерадиовещания.

По способу получения сигналов, население  можно разделить на следующие группы:

• городское и сельское население, проживающее в частных домах, пользуются вещинем от индивидуальных приемных антенн (24% населения России); получение ТВ-программ для них осуществляется бесплатно;
• городское и сельское население, проживающее в многоквартирных домах, пользуются вещанием от систем коллективного приема телевидения (СКПT) (59,5% населения России); коллективные антенны СКПT получают сигналы от наземных ТВ-радиопередающих станций. Пользователи СКПT вносят ежемесячную плату за пользование коллективной антенной, которая покрывает эксплуатационные расходы СКПT;
• городское население, проживающее в многоквартирных домах, оборудованных системами кабельного телевидения (КТВ), составляет 11% населения России. Программы в цифровой форме от современных систем КТВ доступны 1,1% зрителей из их числа. Все пользователи КТВ платят за коллективную антенну, если подключаются дополнительные программы, то за них уже вносятся дополнительные платы;
• около 4,4% городского и сельского населения России получают сигналы через систему спутникового непосредственного ТВ-вещания (СНТB) в цифровой форме с использованием индивидуальных абонентских спутниковых приемных устройств. Абонентская плата зависит от объема подписного пакета программ и поступает вещательной компании.

Переход на цифровое вещание затрагивает и экономику страны и кошелёк каждой семьи. Это процесс требует больших инвестиций и вложений, но он ускоряет экономическое развитие производственных отраслей телекоммуникации: выпуск цифровых телевизоров и приставок. Потребуется большое количество такой техники, спрос на нее стимулирует производство.

В настоящее время стоимость декодера составляет от 1260 – 3780 рублей. Есть и более дорогие, которые принимают цифровой сигнал всех трех стандартов. Переход на цифровое вещание обойдется дорого для бюджета любой страны. По мнению российских специалистов, в России такой переход рассчитан на 880 млрд. рублей, из которых примерно четверть должно вложить государство. Федеральный бюджет вложит на развитие цифрового вещания 98,48 млрд. рублей из них 49,14 млpд. рублей уйдет на изготовление и распространение цифровых телеприставок, для получения из аналоговых телевизоров цифровое изображение, 37,77 млpд. рублей — на распространение телесигнала основных телеканалов, 8,66 млpд. рублей — для оцифровки архивов. Выпуск цифровых приставок к аналоговым телевизорам с бюджетом в 140 млpд. рублей, из них 91,2 млpд. рублей должны выделить региональные бюджеты. [1]

Переход к цифровому вещанию, согласно Концепции, осуществляется в три этапа в течение 2008–2015 годов.

Первый этап (2008–2009 годы):

• разработка нормативной правовой базы;
• разработка блока более важных национальных стандартов системы цифрового телевизионного вещания в стандарте DVВ;
• предоставление перечня обязательных общедоступных телевизионных каналов для каждого субъекта Российской Федерации;
• замена аналогового радиопередающего оборудования и проведение комплекса работ на антенно-мачтовых сооружениях, которые находятся в критическом состоянии;
• создание цифровых наземных сетей для эфирного вещания согласно с территориально-временным планом;
• организация производства оборудования для целей цифрового телевещания.

Второй этап (2010 – 2012 годы):

• завершение создания необходимой национальной нормативно-технической базы (национальных стандартов цифрового телерадиовещания в стандарте DVВ);
• плановая замена аналогового телевизионного оборудования, выработавшего свой ресурс, для трансляции общероссийских каналов;
• развертывание сетей цифрового вещания в не охваченных на первом этапе регионах за счет освободившихся после конверсии радиочастот.

Третий этап (2013–2015 годы):

• завершение развертывания сетей цифрового телевизионного вещания во всех регионах;
• прекращение аналогового вещания после достижения 100%-ного охвата цифровым вещанием населения всех регионов;
• развитие новых видов телевизионного вещания, включая мобильное телевещание и телевидение высокой четкости. Продолжение работ по созданию стандартов для новых систем и технологий цифрового вещания.

В период 2009 - 2014 годов реализация идея "Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009 - 2015 годы"  шла на успех. Построено 3374 объекта цифрового эфирного телерадиовещания первого мультиплекса. Для организации цифрового эфирного телерадиовещания создан 81 центр формирования мультиплексов. Также проделана работа по запуску космических аппаратов "Экспресс-AМ5", "Экспресс-AМ6" и "Экспресс-AМ7". Выполнение подобных мероприятий дало возможность к началу 2015 года обеспечить 85,3% населения страны доступом приема цифровых эфирных обязательных телерадиоканалов и 49% - возможностью получения 20 цифровых телевизионных каналов свободного доступа. В состав первого мультиплекса входят следующие, доступные для всех,  теле- и радиоканалы: «Первый канал», «Россия 1», «Россия 2», «Россия 24», «Россия К», «Петербург 5 канал», «НTB», «Kарусель», «Общественное телевидение», региональный канал, «Радио России», «Маяк» и «Вести ФМ» (пакет программ был одобрен Указом президента РФ № N 715 от 24 июня 2009 года). На сегодняшний день в России в формате DVB T2 транслируют 20 каналов. Они разделены на два пакета, называются они мультиплексами. Оба пакета бесплатны для просмотра, абонентской платы пользователь не платит. Пользователям нужно только иметь телевизор, ресивер, принимающий DVB T2-сигнал и антенну. Коэффициент достижения охвата цифровым телевещанием субъектов Российской Федерации (с охватом не менее 95% населения) предоставляет нам информацию, что в семи субъектах Российской Федерации процентное соотношение охвата населения цифровым телевизионным вещанием не достигает 95%:

• Амурская область 93,72%;
• Кемеровская область 94,27%;
• Красноярский край 92,74%;
• Республика Калмыкия 93,98%;
• Республика Саха (Якутия) 93,93%;
• Ставропольский край 92,35%;
• Чукотский автономный округ 94,96%. [8]

Исходя из этого факта ФГУП «РТРС», оператор эфирной теле- и радиопередающей сети страны, работает над дополнительной оптимизацией сетей ЦТB в субъектах России с меньшим процентным соотношением, чем 95%. Она должна решить вопрос охвата населения цифровым вещанием. В процессе реализации федеральной целевой программы "Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009 - 2015 годы" приняли решение продлить сроки реализации ряда программных мероприятий. И уже в 2018 году планируется 100% перейти на цифровое вещание.[2]

Список литературы:

1. Газета "Ведомости", расчет затрат. [электронный ресурс] — Режим доступа. URL:https://www.vedomosti.ru/rubrics/technology
2. Постановление совета министров. - 28 июня 2005 г - № 707. [электронный ресурс] — Режим доступа. URL:http://pravo.kulichki.com/zak2007/bz10/dcm10141.htm  (дата обращения 23.10.2016)
3. Постановление Правительства РФ "О федеральной целевой программе "Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009 - 2018 годы" 29.08.2015 N 985 [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_94774 (дата обращения 23.10.2016)
4. Подключение цифрового телесигнала [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:http://rtrs.ru/dtv/podkl (дата обращения 23.10.2016)
5. Cтандарты DVВ-Т и DVВ-Т2 [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://blog.kvv213.com (дата обращения 24.10.2016)
6. Стандарты цифрового вещания DVВ-Т и DVВ-Т2. Сайт "РЭМО" [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:http://dvbt.remo-zavod.ru/o-standarte (дата обращения 24.10.2016)
7. Цифровая системы передачи [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://ua3vvm.qrz.ru (дата обращения 24.10.2016)  
8. Федеральная целевая программа "Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2015 годы", утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 21 сентября 2009 г. № 1349-р.  [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://rtrs.ru/basic_documents/fcp_documents (дата обращения 22.10.2016)