Общий обзор стандарта DVB-T2

Добавлено 20 марта 2012 в 18:54

Сохранить или поделиться

Консорциум DVB (расположен в Европе) разработал технологию DVB-T2, как расширение существующего стандарта DVB-T для обеспечения более эффективного использования частотного ресурса за счет интеграции передовых технологий обработки сигналов. При использовании нового стандарта ожидается до 50% увеличения скорости передачи данных при работе в той же полосе частот.

Основные особенности DVB-T2

Спецификация разработана прежде всего для приема на фиксированные наружные антенны и имеет такие же характеристики частотного спектра, как и у DVB-T, что предполагает возможность обратной совместимости с существующей инфраструктурой вещания…

Как и DVB-T, DVB-T2 использует модуляцию OFDM (ортогональное частотное уплотнение) и предоставляет набор режимов с разным количеством несущих (1k, 2k, 4k, 8k, 16k, 32k, 16k раширенный, 32k расширенный) и созвездиями модуляции (QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM). Для защиты от ошибок DVB-T2 использует LDPC (проверка на чётность с низкой плотностью) и кодирование BCH (БЧХ — Боуза-Чоудхури-Хоквингхема). Новая техника, известная как повернутые созвездия, была введена для обеспечения дополнительной устойчивости в определенных условиях.

Стандарт DVB-T2 также требует внимательного обслуживания передающего оборудования. В частности в режиме 32k, генерируются высокие пики по мощности и, таким образом, сводится к минимуму эффективность усилителя (или он может даже выйти из строя). Для ограничения этих пиков без потери информации в спецификацию стандарта была введена специальная характеристика, называемая уменьшением PAPR (отношения пиковой мощности к средней).

Сравнение DVB-T2 и DVB-T

	DVB-T2	DVB-T
FEC	LDPC + BCH	CC + RS
Скорость кодирования	1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6	1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8
Созвездие	QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM	QPSK, 16QAM, 64QAM
Защитный интервал	1/4, 19/256, 1/8, 19/128, 1/16, 1/32, 1/128	1/4, 1/8, 1/16, 1/32
Размер FFT	1K, 2K, 4K, 8K, 8K ext., 16K, 16K ext., 32K, 32K ext.	2K, 8K
Распределенные пилот-сигналы	1%, 2%, 4%, 8% от общего количества несущих	8% от общего количества несущих
Непрерывные пилот-сигналы	0,35% от общего количества несущих	2,6% от общего количества несущих
Занимаемая полоса частот	1,7; 5; 6; 7; 8; 10 МГц	5; 6; 7; 8 МГц
Максимальная скорость	50,34 Мбит/с	31,66 Мбит/с

Архитектура системы DVB-T2

Основным отличием между системами DVB-T2 от DVB-T является то, что мультиплексор должен быть подключен к T2 шлюзу. Этот T2 шлюз принимает один или несколько мультиплексов, то есть по одному на PLP, от мультиплексора и инкапсулирует их в немодулированные кадры. Далее T2 шлюз посылает этот контент модулятору DVB-T2 с помощью протокола интерфейса модулятора T2-MI.

Структура кадра DVB-T2

DVB-T2 заимствует концепцую PLP (или канала физического уровня), введенную в спецификации DVB-S2. PLP — это физический канал, который может передавать один или несколько сервисов. Каждый PLP может иметь различные скорости передачи данных и параметры защиты от ошибок. Например, можно разделить SD и HD сервисы на разные PLP. Другим примером является стандарт DVB-NGH (New Generation Handheld), который будет основан на возможности использования нескольких PLP для включения вещания мобильного телевидения поверх DVB-T2.

Стандарт DVB-T2 определяет несколько профилей:

• Тип A: однопоточный вход, т.е. mono-PLP;
• Тип B: многопоточный вход, т.е. multi-PLP. В режиме multi-PLP каналы PLP фрагментированы по времени. Режим multi-PLP подразделяется на несколько режимов:
  • Тип 1: Для каждого PLP выделено по одному временному интервалу в кадре T2. При этом от приемника требуется меньшая производительность.
  • Тип 2: для каждого PLP выделено по два и более временных интервала в кадре T2. При этом увеличивается временное разнесение. Если не ставится целью экономия затрат производительности приемника, то количество временных интервалов должно быть как можно больше.
  • Частотно-временное разнесение (TFS) создает большой мультиплекс, объединяя радиочастотные каналы (до 6 каналов), чтобы создать один «виртуальный» канал для возможности эффективного статистического мультиплексирования. TFS в текущей спецификации DVB-T2 является необязательным.

При необходимости можно определить тип (1 или 2) для каждого PLP, а затем соединить в T2 кадре PLP разных типов.

T2 кадр начинается с преамбул P1 и P2. Ниже показана структура T2 кадра.

Интерфейс модулятора DVB-T2

T2 шлюз инкапсулирует данные в немодулированный (BaseBand) кадр. Эти BB кадры отправляются на DVB-T2 модулятор с помощью специального протокола интерфейса модулятора DVB-T2 MI, структура которого показана ниже.

Тестирование DVB-T2

Тестирование спецификации началось в Великобритании в июне 2008 года. BBC, вместе с вещательной сетью операторов Arqiva и National Grid Wireless, осуществил первую тестовую передачу в стандарте DVB-T2. В сентябре 2008 года на выставке IBC (Амстердам) на стенде DVB был показан ряд презентаций о последних технологиях, которые отмечали последнии достижения, сделанные консорциумом DVB в сфере цифрового наземного ТВ вещания (DTT). Посетители стенда впервые увидели HD контент, кодированный с помощью H.264, и поставляемый через действующую сквозную систему наземного ТВ вещания, используя технологии DVB-T2.

В первых демонстрациях DVB три HD канала вещались в одном мультиплексе, каждый кодировался со скоростью 11 Мбит/с последней версией кодера H.264. Сигнал декодировался последними разработанными BBC демодулятором и декодером H.264, а затем показывался на HD мониторе.

На второй презентации ENENSYS Technologies, NXP Semiconductors и Pace были отмечены за самые надежные характеристики оборудования DVB-T2. Целью этой сквозной демонстрации было показать, как стандарт позволяет обрабатывать вводимые шумы и интерференцию и в таких условиях успешно обрабатывать сигнал DVB-T2, обеспечивая отличный прием.

Первая действующая передача с несколькими PLP была выполнена во время PlugFest, организованным Mediabroadcast в июне 2010 года.

Технические испытания DVB-T2 в Великобритании

BBC и Ofcom работали над реализацией различных изменений, необходимых для модернизации первого мультиплекса в регионе Гранады. В эти работы входили и технические испытания DVB-T2, которые были направлены на проверку стандарта DVB-T2 и определение предпочтительного режима передачи для утверждения в Великобритании. Испытания, которые включали в себя как лабораторные тесты, так и передачи в эфире, также служили и для обеспечения сигналом DVB-T2 разрабатываемого приемного оборудования, которое также необходимо было протестировать.

Для этого передатчик был недавно установлен для тестового вещания в стандарте DVB-T2 с телевизонной башни Хрустального дворца. За этим последовало успешное завершение сквозных лабораторных тестов от источника сигнала к экрану приемника, что стало возможным благодаря тесному сотрудничеству между Arqiva и ENENSYS. ENENSYS предоставил аппаратный модулятор DVB-T2, работающий в режиме реального времени, который был подключен к передающему оборудованию Arqiva.

Эта амбициозная программа будет также поддерживать сообщество производителей DVB-T2, предоставляя тестовое эфирное вещание для тестирования и разработки новых продуктов. Прототипы приемников DVB-T2 в ближайшее время станут доступны и будут готовы для использования в пилотном техническом проекте в течение ближайших недель или месяцев.

Утверждение нового стандарта DVB-T2

Британский телекоммуникационный регулирующий орган Ofcom решил обновить один мультиплекс наземного цифрового телевидения (Multiplex B) для работы сервиса Freeview HD, используя стандарты DVB-T2 и MPEG-4. Модернизированный мультиплекс будет способен доставлять HD сервисы BBC, ITV и Channel4. Ожидается, что со временем будет возможна доставка шести HD сервисов. Первые сервисы были запущены во время цифрового перехода (DSO) 2 декабря 2009 года.

В Финляндии DNA Oy получила лицензию на работу двух мультиплексов DVB-T2. Испытание было начато в декабре 2009 года в городе Лахти. Запуск в Финляндии был выполнен в ноябре 2010 года.

В Швеции начали запуск 1 ноября 2010 года с пятью HD каналами.

В Италии Europa7 запустила семь HD каналов весной 2010 года.

В Замбии ZNBC запустила 10 платных ТВ сервисов 1 июля 2011 года.

В некоторых странах, например, в Австрии, Турции, Сербии, Чехии, Индии, ЮАР, Кении, Шри-Ланке, Сингапуре, Словакии, России, Таиланде, Вьетнаме,Малайзии, Австралии уже утвердили или серьезно рассматривают DVB-T2.

Глоссарий DVB-T2

Аббревиатура	Расшифровка (англ.)	Расшифровка (рус.)
BB	BaseBand	Немодулированная, прямая (передача)
FEC	Forward Error Correction	Прямая коррекция ошибок
FEF	Future Extension Frame	Кадр будущего расширения
MISO	Multiple Input Single Output	Несколько входов — один выход
PAPR	Peak to Average Power Ratio	Отношение пиковой мощности к средней мощности
PLP	Physical Layer Pipe	Канал физического уровня
T2-MI	T2 Modulator Interface	Интерфейс модулятора T2
TI Block	Time Interleaving Block	Блок временного перемежения
TFS	Time Frequency Slicing	Частотно-временное разнесение
LDPC	Low Density Parity Check	Проверка на чётность с низкой плотностью
BCH	Bose Chaudhuri Hocquengham	Кодирование Боуза-Чоудхури-Хоквингхема

Оригинал статьи:

Теги

BCH / БЧХ (код Боуза-Чоудхури-Хоквингема)DVB-TDVB-T2FECLDPCPLPT2MIТелевидениеЦифровое телевидениеЦифровое эфирное телевидение

Сохранить или поделиться

DVB-T, DVB-T2, DVB-C, DVB-C2, DVB-S, DVB-S2

Подавляющее большинство телезрителей России используют для просмотра, то или иное цифровое телевидение, сами того не подозревая. Спутниковое, кабельное или получающее все больше распространение эфирное ТВ DVB-T2, а также просмотр программ на Smart TV через интернет.

Стандарты цифрового ТВ в мире

Формат цифрового ТВ в России аналогичен европейскому – DVB (Digital Video Broadcasting). Однако в европейских странах вещание идет в стандарте DVB-T, стандарт цифрового вещания в России выбран  DVB-T2, который в отличии от прежнего имеет большую емкость на 30%. В Японии получил развитие стандарт ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting), а в Америке стандарт ATSC, (Advanced Television Systems Committee).

Преимущество цифрового ТВ и недостатки аналогового

Преи­мущество цифрового ТВ значительно, так как сигнал можно сжать современными алгоритмами (к примеру MPEG2 или MPEG4) и за счет сжатия, в одном частотном диапазоне для DVB-Т2 (1 анало­говый телевизионный канал 8 МГц) можно уместить до 10 цифровых каналов с качеством картинки SDTV. Кроме сказанного цифровое TV имеет:

• повышенную помехоустойчивость;
• лучшее качество картинки.

Аналоговый сигнал значительно проигрывает по сравнению с цифровым, так как:

1. имеет слабую защита от помех;
2. широкая полоса радиочастот для 1 канала;
3. невозможность быстрого подключения и отключения пакетов каналов;
4. нужен передатчик высокой мощности.

Стандарты DVB

 

Цифровое телевидение DTV — это технология передачи телевизионного изображения и звука при помощи кодирования видеосигнала и сигнала звука с использованием цифровых каналов. (Википедия).

DTV включает в себя:

• спутниковое ТВ стандарта DVB-S и DVB-S2;
• эфирное ТВ стандарта DVB-T и DVB-T2;
• кабельное — DVB-C;
• IPTV и OTT.

Форматы сжатия видео в стандарте DVB

Цифровое телевидение основывается на степени сжатия — MPEG. Стандарт DVB — это метод реализации трансляции, а при реализации трансляции используются различные системы кодирования видео  MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4. В российском цифровом ТВ реализована компрессия MPEG-4. Устройства поддерживающие MPEG-4, смогут работать и с MPEG-2, но не наоборот.

Цифровой стандарт DVB-T

DVB-T (Digital Video Broadcasting — Terrestrial) — вещание европейского эфирного цифрового телевидения. Замещается новым второго поколением — DVB-T2, является несовместим на уровне приёмо-передающей аппаратуры. Предназначен для передачи единого транспортного потока MPEG-TS, используется модуляция COFDM, скорость до 31 Мбит/с. При кодировании используется MPEG-2, H.264.

Цифровой стандарт DVB-T2

Стандарт DVB-T2 имеет возможность передачи нескольких совершенно различных транспортных потоков. Каждый цифровой поток имеет свой  канал физического уровня PLP (мультиплекс).

Вот некоторые улучшения которые реализованы в DVB-T2:

• коррекция ошибок;
• реализация ТВ высокой четкости HD и 3D;
• выделенная полоса для мобильного телевидения;
• поддержка интерактивной технологии HbbTV;
• обработка сигнала от двух передающих антенн.

Это позволило увеличить от 30 до 50 % ёмкость сетей.

Более подробно о формате можно прочитать здесь.

Цифровые стандарты DVB-S и DVB-S2

В России, для спутникового вещания  используются стандарты DVB-S и DVB-S2. DVB-S2 это более новый стандарт с более продвинутой системой кодирования HDTV и H.264 (MPEG-4 AVC).

Для спутникового цифрового ТВ необходима «тарелка» (приемное устройство),  ресивер с картой доступа или без, и телевизор. Можно обойтись без ресивера, но в этом случае телевизор должен иметь PCMCIA слот для  CAM-модуля.

Кабельное телевидение

Стандарт DVB-C и DVB-C2 — предназначены для просмотра цифрового телевидения посредством кабеля. Кабельные сети (CATV) широко используют как DVB-C так DVB-C2, однако более новый C2, однако более новый S2 предпочтительнее так как имеет долее плотное сжатие (MPEG-4), увеличение пропускной способности, многоканальность и т. д.

Телевидение через Интернет

Для реализации IPTV необходим высокоскоростной интернет и оборудование предоставляемое оператором связи. IPTV включает в себя OTT (Over The Top). IPTV — это возможность просмотра программ в реальном времени, а OTT — просмотр видео по запросу.

Просмотр такого контента возможен в нескольких вариантах;

Телевизоры Smart TV. Достаточно иметь оплаченный интернет трафик для возможности просмотра видео и интернет сервисов.

IPTV приставки. Дают возможность просмотра на любом телевизоре при наличии соответствующих разъемов подключения телевизионных каналов или выбранных пакетов каналов. Стоимость таких приставок сравнима с тюнерами DVB-T2 и значительно меньше спутниковых ресиверов.

Компьютер. Для просмотра программ на ПК можно воспользоваться интернет сервисами или специальными устройствами, расширяющие возможности компьютера.

Для просмотра по IPTV HD, 3D или 4K-каналов, нужна не только приставка поддерживающая данные форматы но и телевизор, поддерживающий данные разрешения.

Телевидение на мобильных устройствах

Плюсы IPTV (OTT) в том, что по сравнению с «кабельным» «эфирным» или «спутниковым» его могут принимать и при на любом мобильном устройстве. При это достаточно установить специальной программой или расширением.

DVB-T DVB-T2 в чем разница, какие преимущества стандарта DVB-T2

Современное телевидение все больше переходит на цифровой стандарт, и актуальными становятся устройства с поддержкой формата DVB-T/T2. Всех пользователей интересует вопрос: в чем разница между DVB-T и DVB-T2?

Отличие стандартов DVB-T2 и DVB-T

Телевизионный сигнал стандарта DVB-T передается посредством цифрового кодирования. Это дает возможность свести к минимуму искажения изображения, поднять четкость картинки и звука на самый высокий уровень по сравнению с аналоговым телевидением других стандартов.

Основное отличие стандарта DVB-T2 от DVB-Т состоит в том, что пропускная способность DVB-T2 на 30% больше. Это особенно важно при работе с каналами HD-разрешения. Кроме этого, стандарт DVB-T обеспечивает более устойчивый сигнал в сложных условиях эфира.

Т.е. формат DVB Т2 является логическим и техническим продолжением DVB-Т. В стандарте DVB-Т применяется модуляция COFDM, а в DVB Т-2 – модуляция OFDM. Это значит, что устройства, поддерживающие формат DVB-T, не смогут показывать формат DVB-T2. Обратный вариант считается возможным.

В настоящее время на потребительском рынке появилось множество моделей приставок разных производителей. Они адаптированы для работы с двумя стандартами компрессии – MPEG-2 и MPEG-4. Существуют и такие приемники, которые способны поддерживать форматы DVB-Т2 и DVB-S. Некоторые приборы корейского производства имеют поддержку MPEG-5 и встроенный жесткий диск, либо интерфейс USB.

Преимущества при переходе на DVB-T2

Стандарт DVB-Т2 имеет более высокую емкость. Операторы цифрового вещания получают множество преимуществ при переходе на стандарт DVB-Т2. Количество TB-программ можно увеличить до 20 в стандартной полосе частот. Имея 3 эфирные частоты, операторы цифрового телевидения могут конкурировать с провайдерами платного телевидения.

Кроме этого, в формате DVB-Т2 доступен телетекст, если он есть на каком-то канале. Также сигнал этого формата передает программу передач, настолько подробную, насколько это может быть возможно в электронном виде. Т.е. Вы можете просмотреть программу на несколько дней вперед простыми нажатиями кнопок на ПДУ.

При покупке приставки с поддержкой стандарта DVB-Т2 Вы не ошибетесь, т.к. вся современная техника (телевизоры, антенны и пр.) адаптированы к этому стандарту. А старые модели могут оказаться бесполезными, т.к. многие из них ограничены стандартом DVB-Т.

В чем разница между DVB-T и DVB-T2, характеристики, переделка

На первом этапе, постановлением правительства России, было решено начать строительство наземной эфирной сети телевещания в стандарта DVB-T с последующим переходом в 2015 году на стандарт DVB-T2. Однако оценив возможности нового формата ДВБ-Т2, распоряжением правительства РФ №287-р от 3 марта 2012 г., и решению Государственной комиссии по радиочастотам от 16.03.2012 года было решено осуществить этот переход в 2012 году. Рассмотрев характеристики DVB-T и DVB-T2 сразу понятно в чем разница этих стандартов и выгода пуска нового.

Разработанный более ранее стандарт DVB-T (Digital Video Broadcasting — Terrestrial) имеющий в своей основе сжатие MPEG-2 и MPEG-4 AVC с модуляцией COFDM не имел тех возможностей сжатия которые появились к концу 2000 годов, но и он сделал прорыв в вещании эфирного телевидения. В Европе началось активное его внедрение, где и ведется до сих пор в большинстве стран. Однако следует заметить, что в некоторых странах его вещание идет в формате SDTV, а HD каналы, вещаются стандартом DVB-T2. Но есть тенденция его полной замены на более продвинутый DVB-T2.

DVB-T передавал один транспортный поток, в этом основное отличие, так как в DVB-T2 возможно передать несколько независимых, абсолютно разных транспортных потоков. Каждый поток помещаясь в своем магистральном потоке образовывает так называемый канал физического уровня (PLP). Впервые стандарт был представлен на выставке IBC в сентябре 2008 года консорциумом DVB. В его основе лежит разработанный для спутникового вещания стандарт DVB-S2 с новым протоколом сжатия H.264, MPEG-4 AVC, кодирования и модуляции.

Переход на цифровое эфирное телевидение стандарта DVB-T2 выбран не случайно. В таблице ниже по техническим данным видно в чем разница DVB-T и DVB-T2 стандартов:

Разница между DVB-T2 и DVB-T2

Но это лишь цифры, если описать их простыми словами для пользователя, то это будет выглядеть так:

1. увеличение количества каналов для просмотра;
2. организация «местного» вещания;
3. вещание телевидения высокой четкости;
4. повышение качества приема.

Операторы цифрового вещания выиграют от:

• эффективного использования каналов;
• значительного увеличения распределяемых программ;
• снижение потребления энергии.

В DVB-Т2 используется сжатие видео в MPEG-4 AVC с модуляцией OFDM и имеет отличие построения телевизионного сигнала, как архитектурой системного уровня так и физического уровня. Поэтому из приставки DVB-Т сделать DVB-Т2 не выйдет, это касается и сигналов, DVB-Т2 может принимать и обрабатывать их, но не наоборот. Не поможет замена тюнера и демодулятора, а так же смена прошивки под новый стандарт.

Для изменения формата необходим преобразователь DVB-Т2 в DVB-Т, так называемый трансмодулятор, применяются они в профессиональной технике и цена на них исчисляется десятками тысяч. Так, что если у вас телевизор имеет поддержку только DVB-Т, то проще приобрести обычную приставку, чем «заморачиваться» на что либо ещё.

T2 — это… Что такое DVB-T2?

DVB-T2 (англ. Digital Video Broadcasting — Second Generation Terrestrial) — второе поколение стандарта DVB-T, европейского стандарта эфирного (наземного) цифрового телевидения. Усовершенствованный стандарт DVB-T2 призван увеличить как минимум на 30 % ёмкость сетей цифрового эфирного телевидения по сравнению с DVB-T при той же инфраструктуре сети и частотных ресурсах.

В DVB-T2 используется стандарт сжатия видео MPEG-4 AVC с модуляцией OFDM. Максимальная скорость потока может достигать 50 Мбит/с.

DVB-T2 является последним в семействе стандартов DVB цифрового эфирного (наземного) телевидения, так как физически невозможно реализовать более высокую «скорость передачи информации в единице спектра».^[1]

Стандарт

Для стандарта DVB-T2 были разработаны следующие характеристики:

• Модуляция COFDM с группами QPSK, 16-QAM, 64-QAM или 256-QAM.
• OFDM режимы 1k, 2k, 4k, 8k, 16k и 32k. 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)
• FEC с каскадным применением корректирующих кодов LDPC и БЧХ.
• DVB-T2 поддерживает частотные полосы пропускания канала: 1.7, 5, 6, 7, 8 и 10 МГц. Причем, 1,7 Мгц предназначена для мобильного телевидения
• передача в режиме MISO (англ. Multiple-Input Single-Output) с использованием схемы Аламоути, то есть приёмник обрабатывает сигнал от двух передающих антенн

Сравнение DVB-T и DVB-T2

В следующей таблице приведено сравнение доступных режимов в DVB-T и DVB-T2.^[2]

	DVB-T	DVB-T2
Коррекция ошибок (FEC)	Свёрточный код + Код Рида — Соломона 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8	LDPC + БЧХ 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6
Режимы модуляции	QPSK, 16QAM, 64QAM	QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM
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: ^[3]

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 DVB-T2

Обобщенная схема обработки передаваемых сигналов в системе DVB-T2.

Стандарт DVB-T был предназначен исключительно для передачи транспортного потока MPEG-TS, но в отличии от DVB-T, в стандарте 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 (англ. Physical Layer Pipe) PLP. Для этого введена функция предварительной обработки входных данных.

Входная предварительная обработка

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

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

Входная обработка

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

Один PLP (режим ‘A’): Адаптации режима Адаптация потока

Несколько PLP (режим ‘B’) Адаптации режима Входной интерфейс Синхронизация входного потока Компенсирующая задержка Удаления нулевых пакетов Кодирование CRC-8 Добавление BB-заголовка Адаптация потока планирование PLP задержка кадра внутриканальная сигнализация скремблирование BB

Структура схема системы DVB-T2.

Кодирование и модуляция с битовым перемежением (BICM)

• Прямая коррекция ошибок (FEC): каждый BB-кадр превращается в FEC-кадр из N_ldpc битов, путем добавления данных о четности. 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 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 160-ю, сто шестьдесят восьмую или сто девяносто вторую степень.
  • Внутренняя 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

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

• Преобразование ячеек: ячейки преобразуются в OFDM символы. Кадр 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 на каждого символа OFDM (кроме P1)

Генерация OFDM

• Режим MISO (англ. multiple input single output — много входов, один выход) введен 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 T2-кадра. Она передает несколько бит информации (распространение, скремблирование и DBPSK модуляцией), служит для синхронизации (по времени и по частоте) и идентификации потока на приемной стороне.
• Цифро-аналоговое преобразование (ЦАП) : отсчёты 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.

Техническое описание DVB-T2

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

В DVB-T2 используется OFDM модуляция с большим количеством поднесущих, обеспечивающая устойчивый сигнал. Подобно DVB-T, DVB-T2 предусматривает большое количество различных режимов, это делает DVB-T2 очень гибким стандартом. Для выполнения коррекции ошибок в DVB-T2 применяется такое же кодирование, которое было выбрано для DVB-S2. Сочетание кодирования с низкой плотностью проверок на чётность (LDPC) и кодирования Боуза-Чоудхури-Хоквингема (BCH) обеспечивает очень устойчивый сигнал и превосходное качество в условиях с высоким уровнем шумов и помех.

Имеется несколько опций таких параметров, как число несущих, длительность защитного интервала и размещение пилот-сигналов. Это позволяет снизить до минимума долю служебной информации для любого заданного канала передачи. Новый метод, названный «поворот сигнального созвездия» обеспечивает существенный прирост устойчивости в сложных эфирных условиях. Для обеспечения требуемых условий приёма (например, комнатная антенна/антенна на крыше) предусмотрен механизм раздельной настройки устойчивости сигнала в пределах канала для каждой предоставляемой службы. Тот же самый механизм позволяет настроить передачи так, чтобы дать возможность приёмнику экономить энергию посредством декодирования только одной программы, а не всего пакета программ.

Ключевые особенности характеристик DVB-T2:

• увеличенная не менее чем на 30 % пропускная способность и улучшенные характеристики SFN по сравнению с DVB-T;
• определяемая службой устойчивость передачи;
• передача программ на мобильные и стационарные приёмники;
• широкое использование инфраструктуры DVB-T;
• снижение эксплуатационных расходов на стороне передачи за счёт уменьшения отношения пиковой мощности к средней мощности.

Улучшения, предусмотренные в DVB-T2:

• модуляция OFDM с дополнительными режимами IFFT;
• кодирование LDPC обеспечивает эффективную защиту от ошибок;
• использование и интеграция базовой структуры кадра DVB-S2;
• поворот сигнального созвездия с Q-задержкой;
• передача MISO;
• уменьшение пик-фактора.

— DVB-T2. Обзор технологии

Сервисные возможности

Стандарт DVB-T2 позволяет предоставлять различные цифровые сервисы и услуги:

Приём сигнала DVB-T2

Приём сигнала DVB-T2 осуществляется эфирной коллективной, индивидуальной или комнатной антенной подключенной к телевизору со встроенным тюнером (декодером) DVB-T2 или к ресиверу (тв-приставке) DVB-T2.

Также приём сигнала DVB-T2 можно осуществлять на любой компьютер со встроенным цифровым тв-тюнером DVB-T2.

Использование

Европа

• Великобритания: один мультиплекс, 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

Распоряжением Правительства РФ от 3 марта 2012 года № 287-р единственным для России стандартом цифрового эфирного телевидения является только стандарт DVB-T2^[4]. Распоряжением Правительства РФ от 24 мая 2010 года № 830-р исполнителем работ в рамках мероприятий федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009—2015 годы» определена «Российская телевизионная и радиовещательная сеть»^[5].

16 марта 2012 года решением Государственной комиссии по радиочастотам для вещания стандарта DVB-T2 приняты к использованию радиочастоты метрового (174—230 МГц) и дециметрового диапазонов частот (470—790 МГц) на 6-12 и 21—60 каналах соответственно.^[6]

Украина

• Тестовое вещание цифрового телевидения в стандарте DVB-T2 с киевской телевышки началось 18 августа 2011 года.
• 1 ноября 2011 года на территории Украины началось вещание в стандарте DVB-T2.
• С февраля 2012 года сигнал DVB-T2 кодируется по всей территории Украины

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Стандарты цифрового ТВ России: виды и особенности

Российская Федерация не отстает от ведущих стран в плане инноваций. Внедрение цифрового телевидения лишнее тому подтверждение. Россияне приобретают современные модели телевизоров, пользуются дополнительными устройствами и приставками. При этом часть населения не знает, как грамотно подключиться к цифровому вещанию. А главное, на какой аппаратуре можно применять различные стандарты цифрового телевидения в России. Данная статья определяет понятие цифрового стандарта и разграничивает функции приспособлений для такого сигнала.

Стандарты вещания

Прием цифрового видеосигнала российскими пользователями возможен с применением нескольких вариантов технологий.

Рассмотрим существующие стандарты цифрового телевидения:

1. Стандарт DVB-S и/или DVB-S2 возможен через спутник. Для его получения необходима спутниковая тарелка и специальный декодер.
2. Стандарт DVB-T и/или DVB-T2 – это цифровая эфирная технология, описанная выше. Осуществляется при помощи внутреннего или внешнего тюнера.
3. Стандарт DVB-С позволяет пользователю смотреть каналы через услуги провайдера по отдельно выделенному кабелю.
4. Интернет телевидение IPTV и OTT можно просматривать на Смарт ТВ, компьютере или другом гаджете.

DVB-T

 

Стандарт DVB-T2 – это созданная на базе DVB-T модификация сигнала, предназначенная для трансляции цифрового сигнала телезрителям. В первую очередь это стандарт эфирного цифрового телевидения. Такое вещание происходит через телевизионные вышки в городах или районах.

Пользователь принимает сигнал при помощи тюнера, вмонтированного в телеприемник или при помощи дополнительно приобретенной в магазине специальной ТВ-приставки. Такие устройства несут в себе дополнительные функции, которые необходимы зрителю. С помощью них даже старая модель телевизора позволит увидеть изображение высоко качества.

Телевизор, использующий тюнер должен быть подключенным к эфирной антенне. Она улавливает цифровой сигнал. Преимуществом такого стандарта является возможность получения трансляций на всей территории страны. Пользователь при этом не платит за просмотр каналов, распространяемых таким способом. Это около 20 телевизионных каналов.

DVB-С

Отдельно стоит акцентировать внимание на стандарте DVB-С, трансляция которого происходит в городах, где провайдер может поставлять сигнал через кабель одновременно многим клиентам.

Качество такого сигнала превосходное и не зависит от внешних факторов (рельеф, плотная застройка, атмосферные явления). Пользователь оплачивает ежемесячно поставщику услуг стоимость выбранного пакета цифровых каналов. При необходимости список может быть расширен.

Расшифровывается сигнал абонентом специальной картой доступа. Кроме «цифры» по такому кабелю возможен просмотр HD-каналов. Современные телевизоры подключаются к кабелю напрямую. Для старых моделей предусмотрен специальный модуль.

DVB-S

Вещание стандарта DVB-S является самым четким и быстрым вариантом цифрового телевидения. Цифровой сигнал транслируется через спутники. Для того, чтобы принять сигнал, пользователь приобретает спутниковое оборудование и прилагающийся декодер. Желательно иметь телеприемник современного образца.

Из основных преимуществ – надежный сигнал высокого качества. Плюс выбор телевизионных каналов любой страны. Недостатками являются большие финансовые вложения при покупке оборудования и ежемесячная абонентская плата. Такое оборудование нуждается в защите от вандалов и криминальных личностей. При этом самостоятельная настройка аппаратуры проста и выполняется быстро.

Особенности DVB-T2

Что касается стандарта DVB-T2, то его особенности лучше проанализировать, сопоставляя достоинства и недостатки.

Основные преимущества:

1. Качество показа в несколько раз превышает аналоговое телевидение.
2. Обычная антенна подходит для приема сигнала.
3. Существует поддержка современного HD качества.
4. ТВ-приставка, используемая для декодирования сигнала, одновременно может выполнять роль видеоплеера.
5. Наличие встроенного в приставку браузера.
6. Показ телепрограммы каналов.

Минусы данного стандарта:

1. Список транслируемых каналов ограничивается числом 20 единиц.
2. Управление требует применения двух пультов.
3. Зависимость от атмосферных явлений и плотности застройки.
4. Кроме необходимой приставки требуется еще и антенна.

Каждый из перечисленных стандартов российского цифрового телевидения имеет свои достоинства и отрицательные стороны. Но каждый стандарт доказал свое право на существование при  различных обстоятельствах. Только пользователь может выбрать, какой тип стандарта подходит ему в определенных жизненных условиях.

Загрузка…

Стандарт DVB-T2-Lite: современный инструмент эфирного вещания для переносных устройств

В июле 2011 года руководящий совет консорциума DVB расширил стандарт DVB-T2 спецификацией T2-Lite, которая даст возможность встраивать в мобильные устройства, такие как мобильные телефоны и планшеты, возможность приёма эфирных теле- и радиотрансляций.
Данная спецификация уже успела привлечь к себе внимание. Стандарт был успешно протестирован компанией BBC и впервые представлен на стенде консорциума DVB на выставке IBC 2011. Однако с учетом предыдущего опыта использования подобных стандартов для мобильных устройств остается открытым вопрос касательно коммерческих перспектив этого стандарта.

Стандарт DVB-T2 – это очень гибкая система передачи данных, которая, в зависимости от потребностей сетевых стационарных устройств приема, осуществляет планирование режимов передачи данных. Поскольку методы передачи данных, использованные в стандарте DVB-T2, подходят и для мобильных переносных устройств спецификация DVB-T2-Lite «впитала» в себя все особенности стандарта DVB-T2.
Стандарт DVB-T2-Lite основан на том же технологическом ядре, что и стандарт DVB-T2. Однако в нем реализованы лишь те режимы работы, которые используются в мобильных и переносных устройствах приема. Так как наиболее сложные режимы, требующие большого объема памяти, не предусмотрены этим стандартом, то приемники, работающие по этому стандарту, отличаются меньшей потребляемой мощностью и меньшим размером кремниевой пластины.

Основные свойства стандарта DVB-T2-Lite:

• Максимальная скорость — 4 Мбит/сек.
• Ограниченная размерность алгоритма БПФ (быстрого преобразования Фурье, FFT), не включая модели преобразования 1K и 32K.
• Алгоритм квадратурной амплитудной модуляции – 256-QAM; метод «вращающихся созвездий» не поддерживается.
• Стандарт поддерживает лишь короткие FEC фреймы (Nldpc = 16200).
• Ограниченный объем памяти для временного уплотнения импульсных сигналов (приблизительно равна половине размера памяти в стандарте DVB-T2).

Для реализации функций стандарта DVB-T2-Lite достаточно использовать демодулятор с размером кремниевой пластины на 50% меньше, чем для стандарта DVB-T2. А это приводит к значительной экономии электроэнергии. Так как при использовании мобильных устройств повышенная надежность передачи данных особенно необходима, в стандарте DVB-T2-Lite реализован современный алгоритм коррекции ошибок LDPC – 1/3 и 2/5.
Информация с использованием DVB-T2-Lite может быть передана по тому же самому радиочастотному каналу, что и с DVB-T2. Опция PLP (Physical Layer Pipes — канал физического уровня) позволяет объединять параметры различных составляющих сигнала в один набор. Благодаря этой опции можно использовать как различные полосы расфильтровки, так и БПФ различной размерности. Так же, как и в случае с DVB-T2, в стандарте DVB-T2-Lite реализована функция FEF (Future Extension Frame – расширение кадра на перспективу).

Функция FEF была включена в стандарт DVB-T2 для возможности усовершенствования в будущем алгоритма модуляции. Благодаря этой функции по стандарту DVB-T2 можно будет передать с определенной частотой дополнительную информацию. FEF-фреймы сигнала DVB-T2-Lite игнорируются приемником сигнала DVB-T2. В свою очередь, «нормальная составляющая» сигнала DVB-T2, смешанная с FEF, игнорируется приемником сигнала DVB-T2-Lite.
Вещание T2-Lite может осуществляться в одном из двух режимов. Первый режим требует выделение под T2-Lite отдельного мультиплекса, но при этом принимать такой сигнал смогут также и обычные устройства DVB-T2. Во втором режиме вещание может осуществляться внутри существующего мультиплекса DVB-T2, при этом полноценные устройства DVB-T2 «увидят» только свою часть сигнала, а устройства T2-Lite – свою.

---

 

Сравнительная таблица технических параметров стандартов DVB-T2 и  DVB-T2-Lite при прямой трансляции сигнала с одиночного мультиплексора:

	DVB-T2	DVB-T2-Lite
БПФ	32K	8K
Полоса расфильтровки	1/128	1/32
Модуляция	256-QAM	QPSK
Кодовая скорость	2/3	1/2
Скорость передачи	3,4 Мбит/сек	1,0 Мбит/сек

---

 

Благодаря стандарту DVB-T2-Lite провайдеры смогут предоставлять услуги телевещания на мобильные и переносные устройства. Если в широкополосных сетях передачи данных доля мобильных и переносных устройств, используемых в качестве приемников, будет и дальше так стремительно расти, то это поможет разгрузить мобильные сети передачи данных. Тем не менее успех в большей степени будет зависеть от принятой бизнес-модели, потребительского спроса и регуляторной политики.
И хотя в последнее время был разработан целый ряд стандартов мобильного вещания, немногим из них удалось прочно закрепиться. В большинстве случаев эти стандарты приводили лишь к апатии на рынке. Несмотря на то, что в Азии предоставление услуг мобильного телевидения стало реальностью, в Европе и Северной Америке эта технология вещания не завоевала рынок. В США компания Qualcomm предложила пользователям платный пакет услуг на основе стандарта MediaFLO. Однако из-за отсутствия спроса компания отказалась от стандарта в конце 2010 г.
В Европе попытка внедрить на рынок услуги платного мобильного вещания на основе стандартов T-DMB и/или DVB-H также провалилась из-за низкого спроса.
Благодаря чему же стандарт DVB-T2-Lite, в отличие от других подобных ему стандартов, является более перспективным? Во-первых, благодаря появлению планшетов спрос на услуги мобильного вещания, вероятно, увеличится. Во-вторых, планируется, что чипсеты на основе стандарта DVB-T2 будут поддерживать и стандарт DVB-T2-Lite. А это означает, что, несмотря на преобладание на рынке DVB-T2-чипсетов для стационарных устройств, доля DVB-T2-Lite-чипсетов для мобильных устройств за счет их более низкой цены также будет расти. И наконец, стандарт DVB-T2-Lite за счет совместимости с существующими DVB-T2-сетями требует лишь небольших инвестиций. В отличие от других стандартов нет необходимости развертывать новую сеть передачи данных. Благодаря этому провайдеры могут внедрять услуги на основе стандарта DVB-T2-Lite постепенно, в зависимости от спроса местного рынка.

Профиль DVB-T2-Lite оговорен в виде приложения к спецификации на стандарт DVB-T2, в редакции 1.3.1. После утверждения руководящим советом DVB стандарту предстоит ETSI стандартизация. Поэтому следующее поколение устройств на основе стандарта DVB-T2 будет также поддерживать и профиль DVB-T2-Lite. А это значит, что устройства, поддерживающие стандарт DVB-T2-Lite, за короткое время смогут стать широко распространенными в потребительской среде. Поэтому в будущем провайдеры смогут легко внедрять новые пакеты телекоммуникационных услуг на основе стандарта DVB-T2-Lite.
Так как в настоящее время стандарт DVB-T2 находит практическое применение во многих странах Европы, Азии и Африки, ожидается, что со временем стандарт DVB-T2-Lite благодаря его совместимости с DVB-T2 постепенно завоюет рынок услуг мобильного вещания.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилось нас читать?
Подпишись тут