Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Тенденции развития технологий систем цифрового звукового вещания

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Тенденции развития технологий систем цифрового звукового вещания

Наземное цифровое радиовещание (ЦРВ), пройдя экспериментальную стадию, во многих странах Европы уже осуществляется на постоянной основе. Однако в настоящее время количество слушателей программ ЦРВ в Европе не превысило несколько сотен тысяч, хотя в Англии и Швеции цифровое радиовещание стало общедоступным еще в 1995 году. В то же время в США спутниковое цифровое радиовещание функционирует уже более 3 лет и на сегодняшний день установлено около 1,5 млн автомобильных приемников, обеспечивающих прием до 100 каналов

Попытаемся разобраться, в какой форме программы цифрового радиовещания доставляются слушателям? Каковы отличительные особенности и новые возможности систем цифрового радиовещания?

К настоящему моменту стандартизирован ряд систем наземного, спутникового и комбинированного цифрового радиовещания.

Системы цифрового звукового вещания

Цифровая система А (проект "Эврика-147") является системой ЦРВ, обеспечивающей передачу звука и информации в рамках наземной сети (рекомендации ITU-R- Rec.BS.1114). Система начала функционировать в Европе в 1995 году, и сегодня ею охвачено более 30 стран мира.

Из систем наземного цифрового звукового вещания в настоящее время получила распространение европейская система T-DAB. Она может работать на частотах в диапазоне от 30 МГц до 3 ГГц при мобильном приеме, а для стационарного могут быть использованы более высокие частоты. Возможны различные варианты применения: спутниковый, наземный и комбинированный (например, спутниковое вещание со вспомогательными наземными сетями распределения программ) , а также вариант использования в кабельных радиовещательных сетях (рис. 1).

Несмотря на достоинства системы, ее развитие идет недостаточно интенсивно. Многие вещатели выбирают работу в сети УКВ-ЧМ - вещания, предпочитая меньшие финансовые затраты потерям некоторого качества звучания. К тому же системы цифрового радиовещания требуют формирования пакета транслируемых программ (от 5 и выше). В итоге на практике эти недостатки перевесили такие несомненные преимущества стандарта, как возможность создания одночастотной сети вещания и ее универсальность.

Примером успешного функционирования в настоящее время может служить спутниковая цифровая система Ds, реализованная в рамках проекта WorldSpace. Концепция системы WorldSpace первоначально была принята далеко не всеми крупнейшими радиовещательными компаниями. Особые возражения вызывало то, что с технической точки зрения предлагаемая система несовместима с европейской системой цифрового радиовещания.

Некоторые эксперты не видели возможности производства недорогих 2-режимных радиоприемников, пригодных для приема программ WorldSpace и всей наземной системы цифрового радиовещания. Этот факт явился одним из уровней неопределенности при создании принципиально новой системы радиовещания, если учитывать, что речь идет о сфере, где производители не всегда уверены в немедленной заинтересованности потребителей. По мере развертывания системы были сделаны некоторые важные технические дополнения. Первоначально концепция системы WorldSpace предполагала выполнение обработки сигналов исключительно на борту спутника, что повышает риск отказа системы в целом. В окончательном варианте были предусмотрены как режим обработки блока сигналов аппаратурой ретранслятора, так и вариант его работы в режиме транспондера (рис. 2). На случай полного отказа одного из спутников системы WorldSpace был подготовлен резервный борт.

Качество приема программ также являлось темой для дебатов при выборе системы. Появились вопросы: достаточна ли выбранная мощность ретранслятора для того, чтобы обеспечить прием в помещениях городских построек? насколько успешно в системе решен вопрос с эффектом затенения сигналов деревьями и отражениями от зданий? и т.п. В настоящее время можно констатировать, что в целом система WorldSpace функционирует успешно, обеспечивая возможность многопрограммного приема(на период опытной эксплуатации со свободным доступом) , в том числе и на территории России. Успешная эксплуатация системы ЦРВ по проекту "Эврика-147" и ее модификации привели специалистов к выводу о необходимости внедрения цифровых методов передачи в хорошо известных слушателям НЧ-, СЧ-и ВЧ-диапазонах. В этих диапазонах качество приема является неудовлетворительным, что объясняется как свойствами используемого типа модуляции, так и наличием высокого уровня различных помех.

Для объединения усилий специалистов, направленных на создание единой системы ЦРВ, в 1996 году в Париже был организован международный консорциум Digital Radio Mondiale. Внедрение цифровой технологии в указанных выше диапазонах весьма актуально с учетом того, что уже к концу прошлого века население всех стран мира имело более 2 млрд радиоприемников, обеспечивающих прием станций, работающих на этих частотах. Целесообразность внедрения системы ЦРВ в НЧ-, СЧ- и ВЧ-диапазонах обосновывалась также тем, что в УКВ-диапазоне основным источником финансирования работы радиостанций являются доходы от рекламы. Кроме того, произошло разделение аудитории: слушатели-автомобилисты предпочитают в основном ОВЧ-ЧМ-станции, а остальная часть населения настраивается на программы, передаваемые с амплитудной модуляцией в НЧ- и СЧ-диапазонах.

В системе DRM применена оригинальная технология SBR - восстановление спектра сигнала, которая дополняет кодирование аудиоисточника. Перед низкочастотным ограничением ширины полосы передаваемого сигнала формируется необходимая информация об исключаемом участке спектра, которая передается в виде дополнительной информации. После декодирования в приемнике исходный частотный диапазон аудиосигнала восстанавливается с использованием этой информации.

При разработке стандарта DRM рассматривались проекты с многочастотной и одночастотной модуляцией. В настоящее время EBU принят многочастотный стандарт DRM. Не исключено, что в процессе его совершенствования могут появиться дополнительные версии, в частности с одночастотным вариантом (по аналогии с развитием серии стандартов, начало которым положил проект "Эврика-147"). Так, сигналы одночастотной системы с использованием модуляции APSK, предлагаемой Deutsche Telekom AG, менее подвержены влиянию параметров тракта передатчика. Такая система имеет преимущества в каналах без замирания сигналов, где можно обойтись без эквалайзера, что существенно упрощает приемник и может оказаться решающим фактором на начальных этапах введения цифрового вещания. При передаче на множестве несущих передатчик должен обеспечивать высокую пиковую мощность, что означает более низкую эффективность его работы и увеличивающееся влияние нелинейности тракта на передаваемый сигнал. Требуется также оптимизация излучаемой мощности, которая, по предварительным оценкам, при той же обслуживаемой территории может составлять до одной десятой от мощности, необходимой при работе в режиме амплитудной модуляции с двумя боковыми полосами частот. Однако нельзя не отметить, что условия распространения сигнала могут сложиться таким образом, что в течение суток и более цифровые радиоприемники не будут функционировать из-за неблагоприятного соотношения сигнал/шум. В результате этого вместо привычного затрудненного шумами восприятия программ слушатель будет наблюдать индикацию занижения уровня приема.

Несомненным достоинством стандарта DRM является возможность постепенного перевода парка приемников на цифровой режим работы, в течение которого будет производиться одновременно как цифровое, так и традиционное аналоговое вещание каждой программы.

Зарубежные радиовещательные компании практически готовы к переходу на цифровое радиовещание в НЧ-, СЧ-и ВЧ-диапазонах, так как используемые передатчики предполагают возможность работы в однополосном режиме и достаточно просто переводятся в комбинированный режим функционирования с передачей цифрового сигнала и поддержкой существующего аналогового. В силу особенностей отечественных радиопередатчиков, видимо, целесообразно продолжать аналоговое вещание в существующем объеме и параллельно развертывать радиовещание в цифровой форме в свободных частотных полосах.

Интернет-вещание: мультимедийный ресурс нового поколения

Говоря о цифровых системах радиовещания, нельзя не упомянуть об Интернет-вещании. Словосочетание "радио в Интернете" кажется парадоксальным, так как в традиционном радиовещании информация предоставляется исключительно в звуковой форме. Перенос радиовещания в Интернет приводит к тому, что радио претерпевает трансформацию, которая заключается в появлении визуального ряда и интерактивности. Однако в Интернете теряется, может быть, самое основное достоинство цифрового радиовещания, заключающееся в звучании музыкальных программ, соизмеримом с качеством, воспроизводимым с компакт-диска. Но зато у слушателей радио появляются возможности получения изобразительной, текстовой и даже видеоинформации в результате поиска по сайту. Все это позволяет говорить о радио в Интернете как о мультимедийном ресурсе нового поколения.

Интернет - это среда с особыми принципами формирования контента, которые характеризуются многовариантностью с ориентацией на конкретного пользователя. В то же время для отдельной радиокомпании Интернет является дополнительным каналом передачи информации с мультимедийными возможностями. Поэтому при создании радиопрограмм необходимо учитывать и потребности тех, кто слушает радио в Интернете, то есть готовить материалы таким образом, чтобы не терять связь с сайтом конкретной радиостанции.

Слушатель не должен задумываться о путях получения программ в Интернете, доставка ему высококачественных программ возможна на основе Интернет-протоколов нового поколения. Доступ к ресурсам радиовещания по аналогии с доступом к ресурсам кабельного и спутникового телевидения может осуществляться по индивидуальным пластиковым картам с высоким уровнем защиты с помощью криптографических алгоритмов.

Интернет-вещание позволяет реализовать "отложенный" спрос на программы, так как они аккумулируются в соответствующих базах данных. Именно совмещение DAB и Интернет-приемников, в том числе с беспроводным доступом, может способствовать увеличению числа слушателей программ цифрового вещания.

Доцент ИПК МТУСИ
Евгений Зелевич

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #3, 2005
Посещений: 15542

Статьи по теме

  Автор

Евгений Зелевич

Евгений Зелевич

Доцент ИПК МТУСИ

Всего статей:  1

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций