Кабельное и цифровое телевидение: есть ли разница? Что такое «цифровое эфирное телевидение» и с чем его едят

Наверняка многие российские пользователи, интересующиеся эфирным телевидением, уже слышали о постепенном переходе на цифровое вещание всей страны. Многие телезрители не подозревают, что необходимо сделать для перехода на цифровое ТВ, нужно ли приобретать дополнительное оборудование или нет. В этом материале я постараюсь ответить на все вопросы пользователей, планирующих использовать цифровое ТВ на своих телевизорах, ведь цифровой стандарт телевидения благодаря информационным технологиям преобразуется в новый сервис для зрителя.

Преимущества цифрового ТВ и недостатки аналогового

Основным недостатком аналогового сигнала является слабая защита от помех, а также довольно широкая полоса радиочастотного спектра, необходимая для вещания одного канала. Поэтому в эфире мы были ограничены максимум двумя десятками цветных каналов, а в кабельных сетях в среднем 70. С аналоговым сигналом довольно сложно сделать удобную для пользователя и оператора услугу (например, реализовать возможность быстрого подключения и отключения пакетов каналов). Кроме того, аналоговому ТВ нужны передатчики высокой мощности с большой территорией охвата.

Цифровой сигнал лишен этих недостатков. Основное преи­мущество цифрового ТВ заключается в том, что сигнал можно сжимать при помощи современных алгоритмов (например, MPEG). За счет сжатия сигнала на частотном диапазоне одного анало­гового телевизионного канала можно уместить до 10 цифровых каналов приблизительно с тем же качеством картинки. То, как именно кодировать и сжимать сигнал, определяется единым стандартом. На сегодняшний день в Европе и России основным семейством стандартов является DVB - продукт международ­ного консорциума DVB Project. Семейство включает в себя стандарты для спутникового, эфирного, кабельного и мобиль­ного телевидения, отличающиеся степенью сжатия, помехо­защищенностью и другими параметрами (в зависимости от ис­пользуемой среды передачи).

Преимущества цифрового ТВ

• помехоустойчивость, возможность сжатия;
• повышение качества картинки (цифровой сигнал менее чувствителен к помехам, чем аналоговый);
• большее количество эфирных каналов по сравнению с аналоговым вещанием.

Мировые стандарты цифрового ТВ

В Америке распространен стандарт ATSC, разрабатываемый группой Advanced Television Systems Committee, в Японии бурно развивается ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting), Россия пошла по европейскому пути, приняв за основу стандарт DVB (Digital Video Broadcasting).

Переходим на «цифру»

Массовый переход на цифровые стандарты телевизионного вещания в мире происходил в начале 2000-х годов. В нашей стране государственные эфирные каналы начали переход на «цифру» с 2009-го в рамках федеральной программы «Развитие теле­радиовещания в РФ на 2009-2015 годы». В качестве единого стандарта цифрового вещания был выбран DVB-T2, который позволяет разместить на частотной полосе больше цифровых каналов, чем его предшественник DVB-T, но это не означает увеличения разрешения трансли­руемой картинки. HD-качество в эфире нам следует ждать лишь в отдаленном будущем. На сегодняшний день передатчики DVB-T2 работают уже практически по всей стране. Где-то пока включен только первый мультиплекс (пакет из 10 циф­ровых каналов), в других районах уже доступен второй. Это означает, что при наличии соответствующего ТВ или дополнительной приставки можно бесплатно принимать и смотреть 20 каналов в приличном качестве и почти без помех. Программа по развитию цифрового телевидения в России подразумевает обновление лишь распределительного и передающего оборудования. Зрителям приходится думать о замене приемников самостоятельно, ведь для приема сигнала эфирного цифрового телевидения необходим ТВ-тюнер стандарта DVB-T2 , а подобный предусмотрен только в . Для приема сигнала старыми аппаратами телезрителям придется приобрести и установить дома телевизионную приставку.

Форматы сжатия видео в стандарте DVB

Стандарт DVB - это не полное описание формата цифрового телевидения, а метод для конкретной реализации трансляции. В рамках этого стандарта могут использоваться различные системы кодирования видео (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 и т. п.), но не все они обратно совместимы. Самые распространенные форматы сжатия - MPEG-2 (лучшее качество картинки) и MPEG-4 (обладает лучшим сжатием). В российском цифровом ТВ будет применяться компрессия MPEG-4. Телевизоры, поддерживающие стандарт MPEG-4, могут работать и с MPEG-2, но не наоборот, так как MPEG-2, в свою очередь, используется кабельными операторами, не ограниченными в полосе частот и картинка, сжатая данным кодеком, значительно качественнее.

Аналоговая антенна или спутниковая тарелка?

Принцип работы со спутниковой тарелки . Вам необходимо купить и установить комплект оборудования принимающего сигнал: «тарелку», карту доступа к спутниковым каналам и приставку (спутниковый ресивер), который обеспечивает трансформацию принимаемого цифрового сигнала в понятный телевизору аналоговый. Спутниковый ресивер - это устройство, которое обеспечивает трансформацию сигнала из DVB (различных систем декодирования) в формат, воспринимаемый бытовым телевизором. К такой приставке можно подключить провод кабельного оператора или привычную антенну эфирного телевидения. Промежуточное оборудование может и не понадобиться, так как многие современные телевизоры поддерживают стандарт DVB-T , что означает совместимость с компрессией MPEG-4, а для приема цифрового сигнала не требуется специальная антенна.

Чтобы не менять телевизор существует альтернатива - CAM-модуль . Он представляет собой своеобразную карту расширения, вставляющуюся в телевизор и наделяющую его функциональностью приставки, но для использования данного компонента телевизор должен обладать CAM-интерфейсом. Подробнее о CAM-модуле я расскажу в разделе о цифровом кабельном ТВ.

Спутниковые платформы, официально работающие в России, используют стандарты DVB-S и DVB-S2. Для приема необходима правильно установленная антенна (диаметр которой зависит от географического положения абонента и выбранного спутника), ресивер с действительной картой доступа и телевизор.

DVB-T2 — новый стандарт цифрового телевидения

Стандарт DVB-T2 - это второе поколение европейского стандарта эфирного цифрового вещания DVB-T. Он призван как минимум на 30% улучшить емкость телевизионных сетей по сравнению с DVB-T при той же инфраструктуре сети и частотных ресурсах.

Преимущества стандарта DVB-T2:

• увеличение количества каналов транслируемого пакета;
• возможность организации «местного» вещания;
• возможность развития телевидения высокой четкости;
• высвобождение эфирных частот.

Применение стандарта DVB-T2 в абонентских устройствах создает технологическую основу для предоставления через сети цифрового эфирного телевещания дополнительных услуг и HDTV. В перспективе возможно внедрение новой интерактивной технологии , благодаря которой возможности привычного телевизора станут аналогом Смарт ТВ. Так что при покупке телевизора обращайте внимание на поддержку стандарта DVB-T2.

Разрешение изображения в цифровом телевидении

Обычный телевизионный сигнал имеет «стандартную четкость» (Standard Definition , SD ), также существует вариант сигнала улучшенного качества («повышенная четкость» ) — 480p, 576p, 480i или 576i. Цифра обозначает число пикселей по высоте, а буква тип развертки - чересстрочную (i) или прогрессивную (p). Количество пикселей по ширине зависит от соотношения сторон картинки, что обуславливает существование еще нескольких разновидностей сигнала повышенной четкости. В современном аналоговом ТВ существует не менее четырех вариантов SD. Если ваш телевизор обладает поддержкой DVB-T, проблем с совместимостью не будет. Кабельные и спутниковые операторы, как правило, предлагают тот или иной вариант изображения «повышенной четкости». В настоящий момент стандарт DVB-T считается устаревшим и ему на смену пришел DVB-T2. В России эфирное цифровое вещание осуществляется в стандарте DVB-T2 с поддержкой стандарта сжатия видеосигнала MPEG4 и режима Multiple PLP.

Телевидение высокой четкости (High Definition TV, HDTV) – лучшее качество на данный момент. HDTV существует в двух вариантах - 1080i и 720p. Формат 720p обладает разрешением 1280х720 точек и прогрессивной разверткой, а формат 1080i имеет разрешение изображения 1920х1080 пикселей с чересстрочной разверткой. Формально количество точек в изображении 720p в два раза меньше, чем при 1080i, но в формате 720p за один проход формируется целый кадр, а в 1080i половина. 1080i - больше подходит для видеоряда с минимумом движений и максимумом деталей, а 720p - наоборот, по этой причине сравнивать их не приходится.

Цифровое кабельное телевидение

Параллельно с преобразованиями эфирного телевидения об оптимизации частотного спектра и развитии услуг задумались и кабельные операторы. В сфере кабельного телевидения типичный вариант пути развития - запуск вещания в формате DVB-C (версия стандарта DVB для кабельных сетей, отличается меньшей степенью сжатия и меньшей помехозащищенностью по сравнению с эфирным стандартом, что вполне допустимо в «кабеле»). При переходе на «цифру» операторы получают воз­можность гибкого управления контентом, например, выделения пакетов каналов, открытия и закрытия доступа к ним для пользователей и т. д. Для расшифровки кодированных каналов со стороны абонента используются так называемые карты до­ступа. У каждой системы кодирования они свои, но стандартом предусмотрен универсальный разъем для подключения к телевизору или приставке CAM-модуля для определенного ти­па кодировки, в который уже устанавливается карта доступа.

Как и DVB-T2, кабельный вариант цифрового ТВ поддер­живает контент высокой четкости (HD). Но включать или нет HD-каналы в своей сети, каждый оператор решает самостоя­тельно. Надо отметить, что почти все кабельные сети в России, где запущено цифровое телевидение, предлагают HD-каналы. Некоторые даже ставили эксперименты с 3D-каналами.

Оборудование для приема DVB-T2 и DVB-C

Для просмотра цифрового сигнала кабельных сетей необходимо оборудование, принимающее соответствующий стандарт. Телевизоры и приставки с поддержкой DVB-С появились в продаже еще в 2007 году, так что если вы в последние несколько лет меняли ТВ-приемник, то поддержка кабельной версии стандарта DVB у вас скорее всего есть. В идеале для подключения к кабельному цифровому телевидению владельцу такого ТВ достаточно приобрести у оператора CAM-модуль и установить туда карту доступа. Но поскольку каждый оператор сам определяет политику работы услуги, CAM-модули порой не предлагаются, и тогда абонентам необходимо приобретать устройство-посредник - приставку с поддержкой системы условного доступа (СУД), используемой оператором. Чаще всего такие устройства «заточены» только под одну СУД.

Если кабельный оператор предлагает HD-каналы, то для их просмотра оборудование также должно принимать HD-разрешение. В общем случае поддержка DVB-C (DVB-T/T2) совершенно не означает поддержку Full HD (разрешение картинки 1920×1080 точек как для телевизоров, так и для приставок). Аналогичная ситуация - с 3D-каналами.

Тот факт, что телевизор поддерживает кабельную версию стандарта DVB, вовсе не означает, что он декодирует и эфирный вариант «цифры». Поставки оборудования с поддержкой DVB-T2 в нашу страну начались лишь в 2012 году. Так что можно с уверенностью сказать, что если ваш телевизор был куплен ранее, то стандарт DVB-T2 он не «поймет». Приставки для кабельных сетей также редко принимают DVB-T2. Если ваш ТВ-аппарат не позволяет по умолчанию принимать эфирную «цифру», не обязательно его менять. Можно ограничиться покупкой приставки для DVB-T2. Цифровые ТВ-тюнеры данного стандарта выпускаются в различных исполнениях, в том числе в виде компактных аксессуаров для планшетов и компьютеров с разъемом USB.

Телевидение через Интернет

Для передачи цифрового телевизионного сигнала между оператором связи и телевизором зрителя также используют интернет-канал. Глобально сетевые телевизионные проекты можно разделить на IPTV и OTT. Хотя, OTT - это разновидность IPTV, обычно их рассматривают как разные услуги. Принято считать, что IPTV - это услуга внутри сети оператора, предоставляющая трансляцию каналов в режиме реального времени, а OTT (Over The Top) - любой видеосервис (не только трансляция каналов, но и кинотеатр, то есть видео по запросу), предоставляемый через Интернет. Многие распространенные операторские платформы поддерживают оба варианта в рамках одной услуги, так что говорить о жестком разделении IPTV и OTT не имеет смысла.

Оборудование для IPTV или OTT

На настоящий момент производители телевизоров еще не договорились о едином стандарте услуг IPTV (OTT). Поэтому пока зрители вынуждены выбирать между несколькими доступными вариантами просмотра ТВ через Интернет:

• – операторы предоставляют приложения к для подключения услуги. Важно, что здесь нельзя воспользоваться сторонним решением: единственный, кто может выпустить такую программу для данной конкретной сети, - оператор, предоставляющий услугу.
• – возможность подключить к телевизору IPTV определяется наличием у него разъемов для подсоединения приставки. Стоимость таких устройств, правда, несколько выше, нежели у эфирных приставок. Существуют даже универсальные аппараты, работающие в сетях разных операторов (переподключение может потребовать смены прошивки гаджета, но хотя бы не покупки нового оборудования), а также выполняющие роль домашнего медиацентра (например, Dune HD).
• просмотр каналов на компьютере – зачастую «компьютерный» пакет меньше и там реже можно встретить HD-каналы.
• телевидение на мобильных устройствах.

Отметим, что в IPTV могут транслироваться HD-, 3D- и даже -каналы. Но для их просмотра необходима приставка и телевизор, поддерживающие данные стандарты и разрешения.

Телевидение на мобильных устройствах

Идея мобильного телевидения получила распространение при совмещении высокоскоростного мобильного Интернета и IPTV. Его преимущество по сравнению с эфирным, кабельным и спутниковым цифровыми стандартами заключается в том, что потенциально телевизионный сигнал можно принять не только на специально выпущенных аппаратах, но и при помощи любого мобильного устройства, в том числе смартфона или планшета. Этим и пользуются многие операторы связи, ранее развернувшие проекты IPTV (ОТТ). Для работы с кодированным контентом операторы связи выпускают приложения для мобильных гаджетов. Причем часто такие программы позволяют управлять подпиской на каналы или домашней приставкой. В последнее время появилось множество проектов, вообще не связанных ни с каким оператором связи или провайдером, а лишь предлагающих видеоконтент для пользователей смартфонов и , такие как «Амедиатека», бесплатные IVI и др.

Я надеюсь, теперь вы понимаете отличия между разновидностями цифрового ТВ: кабельным, интернет-телевидением, спутниковым и эфирным.

Добрый день уважаемые читатели блога сайт Начну с небольшой предыстории. Некоторое время назад у меня родилась дочка и соответственно начала подрастать. К летнему периоду мы всей семьей перебрались за город, где как оказалось просто необходимо наличие телевизора для просмотра мультиков и соответственно родителям расслабить мозг просмотром фильма либо новостей. До нашего приезда на крыше дома была установлена старенькая антенна, которая позволяла просматривать от силы канала три и то в очень плохом качестве с постоянной рябью и исчезновением картинки.

Посмотрев у соседей на крышах установленные антенны, и пообщавшись с хозяевами лично, я уяснил для себя, что без определенного оборудования здесь не обойтись. Прочитав на страницах нашего обширного Рунета я выделил для себя две основные возможности просмотра бесплатного цифрового эфирного телевидения:

• Триколлор ТВ Очень распространенное оборудование на загородных участках. Но стоимость с установкой для меня показалась завышенной (самостоятельно без специальных инструментов настроить спутниковую тарелку у вас не получиться, тут обязательно нужны специалисты). Да и ежегодная абонентская плата как-то напрягала, поскольку, на мой взгляд, за городом телевизор это не такая вещь за которую нужно выкладывать столько денег (если кончено вы не живете там круглогодично). У триколлор естественно есть свои плюсы позволяющие просматривать намного большее количество каналов, чем с использованием обычной .
• Цифровое эфирное тв с использованием . Если для вас наличие огромного количества телевизионных каналов на даче не существенно, то предлагаю рассмотреть вариант с покупкой и установкой недорого оборудования, позволяющего получить около двадцати каналов в отличном качестве.

Огромную роль при выборе именного второго варианта играет выбор качественной антенны и ресивера, а также удаленность от телевышек.

Давайте для начала по шагам разберемся, что такое цифровое телевидение, какой формат должна поддерживать антенна и приставка, а также рассмотрим простой вариант установки.

Что такое цифровое эфирное телевидение dvb t2

С недавних пор произошел общероссийский переход на цифровой стандарт вещания. Фактически dvb t2 это технология передачи и приема сжатого изображения и звука в лучшем качестве, с выводом субтитров и использованием цифровых каналов (где DVB это европейский стандарт). Правительством Российской федерации было решено к 2015 году повсеместно распространить вещание цифрового сигнала, тем самым обеспечив каждый дом качественным и устойчивым приемом. На данный момент большинство вышек уже переоборудовано на вещание именно такого формата, но аналоговая передача сигнала пока еще работает.

Однако на данный момент не все телевизионные вышки позволяют передавать то количество телеканалов, которое заложено в основные пакеты при бесплатном цифровом эфирном телевидении. Устанавливая у себя дома антенну и телевизионную приставку вы должны понимать, что более двадцати каналов вы никак не получите, а если удаленность от вышки передающей два довольно высока и есть ощутимые преграды, то в итоге на вашем телевизоре возможен просмотр только десяти основных каналов. Фактически этот вопрос решается покупкой более мощной антенны и хорошего ресивера с усилителем, но о том, что нужно для цифрового эфирного тв мы поговорим чуть позже.

Мультиплекс – объединение в единый цифровой пакет телевизионных каналов.

Первый мультиплекс цифрового эфирного телевидения:

Второй мультиплекс цифрового тв (список может измениться):

Перед тем как перейдем к следующим части настоящей статьи советую на официальном сайте российской телевизионной и радиовещательной сети http://rtrs.ru/dtv/ определить удаленность той или иной вышки от вашего дома и соответственно определить возможность просмотра одного или двух мультиплексов. На рисунке ниже представлена карта отображающая информацию, размещенную на сайте, ссылку на который я привел выше.

Если внимательно посмотреть, то в верхней части карты есть несколько вкладок. При выборе вкладки «Пакет телеканалов РТРС-1» вы определите, какие вышки вещают именно первый мультиплекс, а выбрав другую вкладку «Пакет телеканалов РТРС-2» соответственно наличие второго мультиплекса. При переключении с вкладки на вкладку цвет вышек будет изменяться и соответственно информировать нас о той или иной возможности. Более подробно о том, как выбрать подходящее направление и вышку можете прочитать в отдельной статье моего блога.

Например, у меня загородный участок находится недалеко от поселка Первомайское. Первое, что я сделал, это направил антенну именно туда, но как потом выяснилось, на этой вышке второй мультиплекс еще не запущен и пришлось развернуть антенну в сторону Санкт-Петербурга.

Думаю, мы немного разобрались, что такое dvb t2 цифровое эфирное телевидение, теперь давайте поговорим о том, что необходимо приобрести для получения четкой картинки и хорошего приема.

Что нужно для цифрового телевидения

Итак, для того, чтобы организовать качественный прием сигнала необходимо понимать, что и оборудование должно быть не менее качественным. Бывают случаи, когда людям находящимся по близости от ретрансляционной вышки удавалось поймать оба мультиплекса просто на оголенный провод коаксиального кабеля. Мы же с вами рассмотрим более серьезный подход к выбору всего, что необходимо для просмотра бесплатного цифрового тв.

Выбор антенны

Я не стану довольно глубоко погружаться в описательную часть преимуществ и недостатков всех разновидностей телевизионных антенн, поскольку довольно подробно написал об этом в отдельной , а постараюсь рассказать об основных нюансах.

Эфирное цифровое эфирное телевидение транслируется на дециметровых волнах, на тех же, что и аналоговое телевидение. Соответственно вам может подойти любая антенна на которую вы ранее принимали сигнал. Единственное, не факт, что она сможет обеспечить качественный прием цифры в большой удаленности от телевышки.

Но по своему опыту могу сказать, что лучше заранее приобрести качественный приемник, чтобы потом не иметь головной боли.

Если вы остановились на втором варианте, то предлагаю сделать выбор в сторону активной антенны. В большинстве случаев подходит именно такой тип. Про другие разновидности можете прочитать в статье ссылку на которую я привел ранее.

Также советую обратить внимание на наличие на упаковке надписи “DVB T2” информирующей о том, что данное устройство предназначено именно для тех целей, которые вы собираетесь реализовать.

Выбор ресивера или возможность подключения напрямую к телевизору

Последнее время в продаже появилось огромное количество разнообразных телевизоров со всевозможными функциями. В одной из статей на своем блоге я уже рассказывал о том, но данная возможность открывается только в том случае если у вас есть прямое подключение к интернету.

Зачастую такие телевизоры обладают возможностью прямого приема цифрового сигнала и имеют в своем составе так называемый декодер позволяющий без подключения стороннего оборудования преобразовывать полученный сигнал в качественное изображение. Достаточно после подключения кабеля от антенны запустить автоматический поиск каналов.

Однако, что делать если у вас старый телевизор, а так чаще всего случается на даче, куда люди увозят устаревшую технику из города? В таком случае на помощь приходит специальное оборудование называемое ресивером или в простонародье телевизионная приставка. Данное устройство позволяет преобразовывать полученный сигнал и передавать качественную картинку, а не составит никого труда.

Дополнительные комплектующие

С основным оборудованием мы более или менее разобрались, но не стоит забывать о мелочах без которых никак не обойтись.

Кабель – Стоит уделить немалое внимание выбору кабеля, поскольку от него зависит качество приема и защита от возможных помех. При прокладке в местах прохождения линий электропередач, возможно искажение изображения. Так что стоит обратить внимание на экран кабеля, чтобы он не был сделан из дешевой фольги, а также на стоимость, которая в данном случае прямо пропорциональна качеству.

Штекеры, соединители, разветвители – Для того чтобы завершить подключение нужно также приобрести в магазине необходимое количество штекеров по одному на телевизор, один на антенну и при необходимости для подключения разветвителя.

Разветвитель предназначен для разделения сигнала между несколькими устройствами, что дает возможность просматривать бесплатное цифровое эфирное телевидение сразу на нескольких телевизорах.

Как и в случае с антенной обращайте внимание на качество изделия и на его стоимость. Данные комплектующие также могут помочь при обрыве кабеля и его дальнейшем удлинении, а о том как это сделать читайте в отдельной .

Вот мы и разобрались что нужно для цифрового тв и одновременно подошли к концу. Если что-то осталось для вас неясным, то не стесняйтесь оставлять вопросы в поле комментариев где я, либо читатели моего блога помогут разобраться в ваших проблемах.

От редакции

Наша сегодняшняя жизнь немыслима без приборов, в которых используются передовые технологии. Но, пользуясь ими повседневно, понимаем ли мы их суть? «Нам и не нужно этого знать» — скажут одни. «Было бы любопытно узнать об этом хотя бы в общих чертах», — скажут другие, — «но это же слишком сложно». Мы решили попытаться ввести самых пытливых наших читателей в курс современных технологических достижений, обратившись к специалистам в этой области. Безусловно, многие пропустят эти страницы, но те, кто не пожалеет времени и усилий на их прочтение, смогут понять основные принципы работы той техники, которая открывает нам столько новых возможностей.

Предлагаемая вашему вниманию статья - лишь краткое введение в огромную тему, которую можно назвать «Направления развития современного телевидения». В дальнейшем мы планируем познакомить вас с такими понятиями, как телевидение высокой четкости, мобильное телевидение, 3D-телевидение и др.

Мы находимся в самой гуще новой технологической революции — массового распространения цифрового телевизионного вещания. Цифровое телевидение — это принципиально новые возможности, это интерактивность, это среда доставки мультимедийного трафика и т.п. Поэтому переход от традиционного аналогового телевидения к цифровому — это не просто сложная техническая задача, а серьезный фактор, действующий в экономическом и социальном планах в общемировом масштабе.

Программы на любой вкус

Открывающаяся при этом возможность передавать большое количество каналов позволяет существенно расширить ассортимент программ, предлагаемых пользователю.

Если раньше зрителю приходилось искать интересующую его передачу, а потом согласовывать свои дела с временем её трансляции, то цифровое телевидение с успехом решает обе эти задачи. Для каждого жанра есть место на определенном канале.

Например, любители серьезной музыки, для которых раньше показывали концерты от силы раз в неделю и по праздникам, получили в свое распоряжение несколько круглосуточных каналов. А спортивным болельщикам цифровая техника предоставляет чуть ли ни по каналу для каждого вида спорта. Если так пойдет и дальше, то скоро все спортсмены займут места перед телевизорами и выступать будет некому. Тем, кому нравится кинематограф, предоставлено огромное количество фильмов, любители природы и путешествий не выходя из дома, побывают в любом уголке планеты, а зрители, интересующиеся тем, что происходит в мире, смогут регулярно знакомиться с последними новостями, узнавать о погоде и сводках с биржи.

Больше строк, меньше помех

Цифровые технологии доводят до массового зрителя сигнал студийного качества практически без искажений. Появляется возможность передавать видеоизображения телевидения высокой четкости — ТВЧ (англ. HDTV — High Definition Television) с числом строк развертки от 720 до 1080 и выше (формат 16:9) против 480-625 строк обычного телевидения (формат 4:3). Гораздо эффективнее используется частотный диапазон: вместо одного аналогового телевизионного канала можно формировать несколько цифровых т.е. резко возрастает число принимаемых программ.

В чем же главные преимущества цифровых методов передачи, обработки и хранения информации?

Прежде всего — это повышение помехоустойчивости, достигаемое в цифровых схемах. Как известно, возможность безошибочной передачи информации в первую очередь определяется соотношением сигнал/помеха в канале связи. Для получения достаточно хорошего субъективного качества изображения при приеме аналогового телевизионного сигнала это соотношение на входе телевизора должно составлять порядка 50 дБ, т.е. амплитуда сигнала должна быть больше среднеквадратического значения напряжения помехи не менее чем в 300 раз. Если же это не так, то импульсы помех неизбежно появляются на экране в виде мерцающих белых и черных точек (шумов, «снега»), муаров и цветных «факелов» на переходах. Цифровое телевидение способно отфильтровывать импульсные помехи от полезного сигнала, даже если он сильно ослаблен и зашумлен. Благодаря раздельной передаче сигналов яркости и цветности в цифровом телевидении исключаются перекрестные искажения «яркость-цветность» и достигается высокая разрешающая способность. Качество воспроизведения изображения практически не зависит от среды распространения сигнала и определяется только совершенством аппаратуры.

Применение цифровых методов позволяет устранить многие недостатки аналоговых систем, в том числе искажения сигнала при его формировании, обработке и передаче, накапливающиеся с увеличением числа преобразований, переприемов и перезаписей. Цифровые методы сжатия данных и модуляции обеспечивают возможность многопрограммного телевизионного вещания, при котором по одному каналу можно передавать сигналы нескольких вещательных программ. Учитывая нехватку эфирных каналов в крупных городах и ограниченную способность спутниковых ретрансляторов, это свойство цифрового сигнала оказывается весьма актуальным.

Только «нули» и «единицы»

В аналоговой электронике известны многие виды обработки сигналов: усиление, ограничение, модуляция, демодуляция и т.п. Для их выполнения используются физические процессы в элементах и узлах электронных схем.

Цифровая же обработка сигнала заключается в выполнении математических операций над числами, его составляющими. Подобная цифровая обработка дает возможность решать задачи, которые не были доступны в аналоговой технике, например:

Кодирование телевизионных сигналов для уменьшения требуемой для их передачи пропускной способности каналов связи (сжатие или компрессия сигналов);

Преобразование форматов телевизионной развертки;

Цифровая фильтрация сигналов;

Кодирование телевизионных сигналов для уменьшения влияния помех.

Что же означают понятия «цифровой», «цифровое» (англ. digital), которые сейчас повсеместно используются в радиоэлектронике?

В аналоговых (нецифровых) устройствах и системах информация передается, обрабатывается и хранится в виде непрерывно изменяющихся физических величин— аналоговых сигналов. Их значения в каждый момент соответствуют значениям физических величин, например, напряжения, тока и т.п.

В цифровых же устройствах любая информация имеет вид последовательности чисел. Для передачи информации применяются двоичные числа, каждый разряд (бит) которых может принимать одно из двух значений: логический ноль (низкий уровень сигнала) или логическая единица (высокий уровень). Если используется b двоичных разрядов, то каждое число (слово) может принимать одно из 2b значений. Например, 8-разрядные (восьмибитовые, однобайтовые) неотрицательные двоичные числа принимают значения от 00000000 (десятичное число 0) до 11111111 (десятичное число 255). В устройствах цифровой обработки сигналов, или ЦОС (англ. DSP — Digital Signal Processing) используются различные формы представления любых чисел (в том числе отрицательных и дробных).

Выполняем дискретизацию

Давайте попробуем преобразовать аналоговый сигнал в цифровой, взяв в качестве исходного аналогового сигнала один период обычной синусоиды. Для этого нам необходимо выполнить следующие операции:

Дискретизацию во времени, т.е. замену непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений в дискретные моменты (Рис. 1а). Они представляют собой последовательности коротких импульсов, амплитуды которых в выделенные моменты соответствуют мгновенным значениям непрерывного сигнала. Такие импульсы называются выборочными значениями (выборками) или отсчетами. Временной интервал ТД между отсчетами называется интервалом дискретизации (выборки);

Рис. 1а

Квантование по уровню, заключающееся в нахождении для каждого отсчета сигнала ближайшего к нему нижнего разрешенного уровня из используемого набора фиксированных уровней, называемых уровнями квантования (Рис. 1б). Эти уровни разделяют весь диапазон значений отсчетов на конечное число интервалов, называемых шагами квантования. Передавать точно значения отсчетов нет необходимости, поскольку глаз человека обладает конечной разрешающей способностью по яркости. Это позволяет разбить весь диапазон значений отсчетов на конечное число уровней. Если выбрать его достаточно большим, чтобы разность между двумя ближайшими уровнями в итоге не была заметна зрителю, появляется возможность вместо передачи всех значений отсчетов передавать лишь определенное число их дискретных значений;

Рис. 1б

Кодирование (оцифровку), в результате которого номер (код) найденного уровня квантования представляется в виде двоичного числа в параллельной или последовательной форме..

Дискретизация аналогового сигнала, таким образом, может производиться как по времени, так и по значению величины сигнала. «Сняв» значения кодов с вертикальной шкалы на Рис. 1б, мы получим последовательное представление квантованных уровней полученного цифрового сигнала в двоичном коде. Наша исходная плавная синусоида превратилась в такую последовательность чисел: 011, 100, 101, 110, 101, 100, 011, 010, 001, 001, 010, 011.

Все перечисленные операции выполняются обычно в одном устройстве — аналого-цифровом преобразователе, АЦП (англ. ADC — Analogue-to-Digital Converter). Обратное преобразование цифрового сигнала в аналоговый осуществляется цифроаналоговым преобразователем, ЦАП (DAC — Digital-to-Analogue Converter).

Поток информации

В чем же уникальность цифрового сигнала? Прежде всего, в его простоте: как уже было сказано, используется всего лишь две величины: логические 0 и 1. Такой цифровой сигнал можно легко защитить кодированием, обновить в нем ослабленные или поврежденные места, копировать его без потерь качества.

Цифровой сигнал избавлен от присущих аналоговому сигналу недостатков, однако он обладает во много раз большим объемом информации по сравнению с аналоговым, а это существенно повышает требования к сигнальному тракту и ширине полосы его пропускания. Так, классический аналоговый телевизионный сигнал довольствуется скоростью передачи потока до 20 мегабит в секунду (Мбит/с), а для потока цифровой информации необходима скорость на порядок выше. Скорость передачи изображения HDTV с высоким разрешением и форматом 16:9 может достигать 1 Гбит/с.

Таким образом, перевод на цифровую систему всего тракта от студии до зрителя может осуществляться двумя способами: во-первых, радикальным повышением мощности и расширением полосы пропускания канала передачи, а во-вторых, изменением объема передаваемой информации. Второй способ оказался более реальным и выгодным. В связи с этим и были разработаны методы уменьшения объема — так называемые методы сжатия цифровой информации.

Сжатие: с потерями и без потерь

В зависимости от способа преобразования данных существует два метода сжатия. Первый не допускает потери ни одного бита информации и используется при сжатии, например, текстовой информации. Второй допускает потерю части информации и с успехом используется при преобразовании звука и изображения, т.е. информации, которую каждый индивидуум воспринимает по-своему и это не влияет на субъективное восприятие.

При сжатии (компрессии) движущихся изображений используется комбинация устранения несущественной информации и сокращения так называемой избыточной информации. Избыточность (англ. redundancy) связана с тем, что в последовательности соседних кадров с изображением одной сцены большая часть кадра остается, как правило, неизменной. Например, в сцене, на которой запечатлено движение велосипедиста на фоне природы, отдельные кадры различаются лишь несколькими процентами от общей площади изображения. Одинаковые части соседних кадров можно быстро выделить, записать в цифровую память и обновлять значительно реже, чем остальные кадры, например, после каждого восьмого кадра, а в промежутках добавлять к ним только частичные изменения.

Устранение несущественной информации (англ. irrelevancy) основано на особенностях зрения человека, которое не различает детали за определенной границей восприятия. Проще всего удаляются события минимальной продолжительности, менее всего воспринимаемые зрением.

По инициативе ISO (Международная организация по стандартизации) и IEC (Международная электротехническая комиссия) в 1988 г. была основана группа специалистов по вопросам движущихся изображений MPEG (Motion Picture Expert Group), которой была поставлена задача создания систем сжатия данных. Группой был создан ряд стандартов сжатия, наиболее интересными из которых для цифрового телевидения представляются MPEG-2 и MPEG-4.

Стандарт MPEG-2, предназначенный в первую очередь для телевизионного вещания, был принят еще в 1994 г., а в 1995 г. стал международным. В соответствии с ним видеосигнал компрессируется в 20-40 раз, что позволяет передавать по существующим телевизионным каналам сигнал цифрового телевидения высокого качества или 4-10 программ обычного телевидения.

Принятый в 1994 г. стандарт MPEG-4 обеспечивает еще большие коэффициенты сжатия, чем MPEG-2. Этот стандарт был создан в первую очередь для передачи аудиовизуальной информации по узкополосным каналам связи, а в настоящее время получил широкое распространение как средство записи кинофильмов и видеопрограмм на лазерные диски. Кроме того, только этот стандарт способен обеспечить интерактивность, т.е. возможность для пользователя воздействовать на процесс передачи ему информации путем запросов и выбора вариантов по обратному каналу связи.

Продолжение следует

Текст: Александр Пескин, доцент МГТУ им. Н.Э.Баумана

С 1 января аналоговое вещание федеральных телеканалов в России, в том числе на Кубани, будет прекращено.

Значит ли это, что теперь ТВ-программы смогут смотреть только владельцы цифровых приставок? Станут ли бесполезными антенны, которые отвечали за качество аналогового вещания? И во сколько обойдется покупка приставки? На эти вопросы отвечает Александр Золотов, директор филиала Российской телевизионной и радиовещательной сети «Краснодарский краевой радиотелевизионный передающий центр».

Зачем нужен переход на «цифру»?

До 2010 года почти половина россиян имела возможность смотреть не более четырех телевизионных каналов, дальнейшее развитие аналогового телевидения стало невозможным. Кроме того, существовали международные обязательства, в соответствии с которыми Россия обязана была перевести телевизионное вещание в цифровой стандарт. Поскольку в цифровом вещании на одном канале можно показывать десять цифровых программ, а в аналоговом на одной частоте – только одну.

Количество частот не увеличивается. Поэтому к цифровому стандарту сегодня стремится все мировое сообщество. Кроме того, цифровое вещание – это более высокое качество и картинки, и звука, и, собственно говоря, самого приема сигнала. И третье, самое основное, цифровое вещание позволит устранить информационное неравенство. Если сейчас в небольшом населенном пункте телезрителям доступны 2 – 4 аналоговых канала, то с приходом цифрового вещания все населенные пункты будут принимать 20 каналов в отличном качестве.

Необходимо ли покупать новый телевизор?

С июня этого года на большинстве аналоговых каналов, например «Россия-1», Первом, «НТВ» рядом с названием канала появилась буква «А». Если вы видите ее на экране своего телевизора, то должны понимать, что с начала 2019 года вы больше не сможете смотреть эти каналы, так как они прекратят вещание в аналоговом режиме.

Если у вас телевизор, купленный после 2013 года, почти наверняка в нем есть цифровой тюнер формата DVB-T2, значит, вы без труда можете ловить цифровые каналы. Для этого достаточно проверить настройки. Если у вас более старый телевизор, вам придется приобрести специальную приставку для приема каналов в цифровом формате. Эти устройства продаются во всех магазинах, торгующих бытовой техникой.

Какую приставку выбрать?

Стоимость приставки начинается от 800 рублей. Цена зависит от количества опций, которые есть в ней. Некоторые приставки позволяют записывать программы и обладают другими функциями. Бабушке-пенсионерке достаточно самой простой приставки.

Кстати, чтобы избежать необоснованного роста цен на телевизоры и приставки, РТРС уже сегодня подготовила для Федеральной антимонопольной службы срез по ценам на это оборудование.

Если у вас два и более телевизоров без тюнера DVB-T2 и вы хотите, чтобы они показывали разные программы, приставку необходимо купить на каждый.

Почему антенна имеет значение?

Обязательно необходимо проверить антенну, от которой работает ваш телевизор. Именно об этом моменте многие забывают. Телевизионные каналы в цифровом стандарте (по всей стране, не только в Краснодарском крае) работают в дециметровом диапазоне. Поэтому ваша антенна должна быть дециметровой. Ее стоимость начинается от 300 рублей.

Если вы живете недалеко от объекта вещания, то для приема цифровых программ достаточно комнатной антенны. Если же вы проживаете в большом городе, где высокоэтажная застройка, или живете не в непосредственной близости от передающей станции, то есть необходимость пользоваться наружными антеннами – желательно системами коллективного приема. За их эксплуатацию отвечает управляющая компания, которая работает с вашим домом.

Остерегайтесь мошенников!

Не стоит вестись на удочку продавцов, а проще говоря мошенников, которые ходят по квартирам и предлагают приставку, которая стоит 800 рублей за три или пять тысяч. Также существует недобросовестная реклама, когда даже в торговых сетях вам предлагают приобрести цифровую антенну. Нет такого понятия. Есть два типа антенн – для приема метровых и дециметровых каналов. Все дециметровые антенны способны «ловить» цифровое ТВ. Остальное – это байки с целью дополнительной наживы.

Кстати, настройки цифровой приставки самые элементарные. Поэтому не введитесь на рекламу, где вам предлагают подключить и настроить приставку за несколько тысяч рублей.

Если вы абонент спутникового или кабельного ТВ

Эти ТВ будут вещать по-прежнему. Соответственно, если вы абонент крупного кабельного или спутникового оператора, покупать новый телевизор или приставку, а также менять настройки программ не надо. Эти операторы получают сигнал первых 20 каналов непосредственно от регионального филиала РТРС.

Однако, если вы смотрите кабельное ТВ, но видите букву «А» на экране, стоит побеспокоиться. Значит, ваш оператор берет сигнал из аналогового эфира, и с 2019 года он этого уже делать не сможет. Как правило, такая ситуация может возникнуть у небольших кабельных операторов.

В Краснодарском крае телезрителями являются 97,2% жителей. Телевизоры есть более чем в 2 млн. домохозяйств.

Когда прекратится аналоговое вещание на Кубани?

С 1 января 2019 года аналоговое вещание федеральных каналов в населенных пунктах с численностью менее 100 тысяч человек, а это все, кроме Краснодара, Сочи, Новороссийска и Армавира, будет отключено. Но есть прогноз, что в течение года после 1 января 2019 года и в перечисленных выше крупных городах края аналоговое вещание будет прекращено.

Региональные и местные телекомпании, которые работают в аналоговом стандарте, будут продолжать свое вещание на всей территории края в том же режиме.

Что такое первый и второй мультиплексы?

Мультиплекс – это объединение каналов в единый пакет при цифровом вещании. В каждый мультиплекс вошли по 10 телевизионных каналов. Первый сейчас охватывает практически всю Кубань. Второй – порядка 60 процентов региона. С 1 января 2019 года второй мультиплекс также будет работать на всей территории края. Каналы, входящие в мультиплексы, бесплатны для всех потребителей. Единственный момент связан со спутниковым ТВ. Пока законопроект, который обязывает спутниковых операторов предоставлять 20 каналов бесплатно, не принят, он находится на рассмотрении в Госдуме РФ.

Цифровое телевидение представляет собой современную технологию телевизионного вещания, которая заключается в передаче телевизионного звука и изображения с помощью кодирования видеосигнала. Привычное нам всем телевидение называется аналоговым и оно постепенно уходит в историю. Его основной недостаток: неустойчивость сигнала в разным помехам и возможность просмотра только нескольких телевизионных телеканалов. Цифровой сигнал имеет защиту от помех, поэтому обеспечивает высокое качество звука и изображения. Кроме того, на одной частоте вместо аналогового канала он может передавать сразу несколько цифровых. Таким образом зрители получают возможность смотреть разнообразные каналы: общеформатные, развлекательные, информационные, познавательные, детские, музыкальные, спортивные, транслирующие сериалы и кино.

Преимущества цифрового телевидения

По способу передачи цифровое телевидение делится на:

1. эфирное наземное телевидение, вещающее в режиме DVB-T2 и DVB-T;
2. спутниковое и кабельное телевидение.

Преимущества подключения цифрового телевидения:

• уменьшение мощности передатчиков;
• повышение помехоусточивости телевизионных сигналов;
• повышение в ТВ-приемниках качества картинки и звука;
• значительное увеличение ТВ-программ;
• наличие интерактивных ТВ-систем;
• наличие дополнительных функций: "видео по запросу", "запись передачи", "в начало передачи", выбор субтитров и языка;
• возможность создания архива передач и др.

Антенны, которые используются для приема сигнала, также различаются. При их покупке нужно учитывать дальность передающей станции, условия прямой видимости на станцию, а также уровень передаваемого сигнала. Так, эффективными считаются антенны с высотой подвеса десять метров и большим коэффициентом усиления, а также комнатные антенны. Но обычно прием сигнала успешно осуществляется на ту антенну, которой абонент пользуется уже давно.

Итак, если вопрос с покупкой приставки и установкой антенной дециметрового диапазона решен, то можно приступать к подключению "цифры" на свой телевизор. Для этого подключаем тюнер к телевизору согласно инструкции, которая идет с ним в комплекте. Потом подключаем к нему антенну и с помощью пульта запускаем процедуру поиска каналов. Поиск может осуществляться вручную или в автоматическом режиме (выбираете тот, который вас устраивает). Через несколько минут на экране появится результат. Отметим, узнать, поддерживает ли вам телевизор цифровое телевидение, достаточно просто. Так, если он имеет обозначение DVB-T2, то принимает цифровое телевидение эфирное; если DVB-S - значит принимает спутниковое телевидение и DVB-C - кабельное.

Перед установкой цифрового телевидения обязательно узнайте, в каком месте находится передающая сигнал вышка. В ее сторону нужно будет направить антенну. Если используется внешняя антенна, то ее нужно надежно крепить на кронштейны.