DVB-T

DVB-T (Digital Video Broadcasting — Terrestrial) — это стандарт цифрового эфирного телевидения, разработанный международным консорциумом DVB Project. Он предназначен для передачи телевизионных сигналов в цифровом формате по наземным (эфирным) радиоканалам, заменяя аналоговые стандарты (PAL, SECAM, NTSC). DVB-T обеспечивает более эффективное использование радиочастотного спектра, улучшенное качество изображения и звука, а также возможность передачи дополнительных данных (телетекст, субтитры, электронная программа передач).

История

Разработка стандарта DVB-T началась в 1990-х годах в рамках проекта DVB, объединившего более 300 организаций из 35 стран, включая вещателей, производителей оборудования и регуляторов. Первая версия спецификации была опубликована в 1997 году. Внедрение стандарта в Европе началось в конце 1990-х — начале 2000-х годов. Первой страной, запустившей полноценное цифровое эфирное вещание в стандарте DVB-T, стала Великобритания в 1998 году (платформа ONdigital, позже Freeview).

В России внедрение DVB-T началось в 2000-х годах. В 2009 году была утверждена федеральная целевая программа «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009—2015 годы», в рамках которой строилась сеть цифрового эфирного телевидения. В качестве основного стандарта был выбран DVB-T, а затем — его модернизированная версия DVB-T2. Полномасштабный переход на цифровое вещание в России завершился в 2019 году, когда аналоговое телевидение было отключено в большинстве регионов.

Технические характеристики

DVB-T использует технологию OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing — мультиплексирование с ортогональным частотным разделением) для передачи данных. Это позволяет эффективно бороться с многолучевым распространением сигнала и помехами, характерными для эфирного вещания.

Основные параметры

• Модуляция: QPSK, 16-QAM, 64-QAM (выбор зависит от требуемой скорости передачи и устойчивости к помехам).
• Количество несущих: 2k (1705 несущих) или 8k (6817 несущих). Режим 8k обеспечивает лучшую устойчивость к помехам, но требует более сложного приёмника.
• Скорость передачи данных: от 4,98 Мбит/с (при QPSK и защитном интервале 1/4) до 31,67 Мбит/с (при 64-QAM и защитном интервале 1/32).
• Защитный интервал: отношение длительности защитного интервала к длительности символа может составлять 1/4, 1/8, 1/16 или 1/32. Больший защитный интервал повышает устойчивость к отражениям сигнала, но снижает пропускную способность.
• Полоса частот канала: 6, 7 или 8 МГц (наиболее распространена полоса 8 МГц).
• Кодирование: свёрточное кодирование с переменной скоростью (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8) для коррекции ошибок.

Мультиплексирование

DVB-T позволяет передавать в одном частотном канале (мультиплексе) несколько телевизионных программ (каналов) и дополнительную информацию. Количество каналов в мультиплексе зависит от их разрешения и используемого кодека. Для стандартного разрешения (SD) обычно помещается 4-6 каналов, для высокого (HD) — 1-2 канала.

Классификация и варианты

DVB-T и DVB-T2

Основным развитием стандарта DVB-T является DVB-T2 (второе поколение), опубликованный в 2009 году. DVB-T2 обеспечивает на 30-50% более высокую пропускную способность по сравнению с DVB-T при тех же условиях. Это достигается за счёт использования более эффективных схем модуляции (до 256-QAM), улучшенного кодирования (LDPC и BCH) и других оптимизаций. DVB-T2 обратно совместим с DVB-T только на уровне приёмного оборудования — телевизоры и приставки, поддерживающие DVB-T2, могут принимать сигнал DVB-T, но не наоборот.

В России с 2012 года цифровое эфирное вещание осуществляется в стандарте DVB-T2. Первый мультиплекс (пакет из 10 каналов) был запущен в этом стандарте. Второй мультиплекс также вещает в DVB-T2.

DVB-H

DVB-H (Digital Video Broadcasting — Handheld) — мобильная версия стандарта, оптимизированная для приёма на портативные устройства (мобильные телефоны, КПК). DVB-H использует режим 4k (3409 несущих) и технологию временного среза (time-slicing) для экономии энергии аккумулятора. Стандарт был популярен в начале 2000-х годов, но впоследствии уступил место мобильному интернет-вещанию (IPTV, OTT). В России DVB-H не получил широкого распространения.

Применение

Эфирное телевещание

DVB-T (и DVB-T2) является основным стандартом для наземного цифрового телевидения в большинстве стран Европы, Азии, Африки и Австралии. Он используется для бесплатного (free-to-air) и платного (pay-TV) вещания.

• Бесплатное вещание: в России, Великобритании, Франции, Германии и других странах существует набор обязательных общедоступных каналов, передаваемых в мультиплексах DVB-T2.
• Платное вещание: операторы платного ТВ (например, «Триколор ТВ» в России, Freesat в Великобритании) используют DVB-T2 для кодирования сигнала и организации доступа по подписке.

Региональное и локальное вещание

DVB-T позволяет организовать вещание на небольших территориях, включая отдельные города или районы. Это особенно актуально для региональных телеканалов, которые не могут охватить всю страну через спутник или кабель.

Передача данных

Помимо телевизионных программ, DVB-T может использоваться для передачи данных (например, обновлений программного обеспечения, электронных газет, интерактивных сервисов). В некоторых странах (например, в Германии) DVB-T применялся для передачи сигналов экстренного оповещения.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Эффективность использования спектра: в одном частотном канале можно передавать несколько программ.
• Устойчивость к помехам: OFDM обеспечивает надёжный приём даже в условиях многолучевого распространения сигнала.
• Качество изображения и звука: цифровой сигнал не подвержен аналоговым искажениям.
• Дополнительные сервисы: телетекст, субтитры, EPG, многоканальный звук.
• Возможность мобильного приёма: приём на движущийся транспорт (автомобили, поезда) возможен при определённых условиях.

Недостатки

• Чувствительность к уровню сигнала: при слабом сигнале возможен полный срыв приёма (эффект «обрыва»), в отличие от аналогового ТВ, где изображение постепенно ухудшается.
• Необходимость в новом оборудовании: для приёма DVB-T/T2 требуется цифровой телевизор или приставка (ресивер).
• Ограниченная пропускная способность: в одном мультиплексе можно разместить ограниченное количество каналов, особенно в формате HD.
• Зависимость от погодных условий: сильные осадки или плотная застройка могут ухудшить приём.

DVB-T в России

В России цифровое эфирное телевидение в стандарте DVB-T2 (с 2012 года) является основным способом распространения телевизионных программ. Сеть включает два мультиплекса:

• Первый мультиплекс (РТРС-1): 10 обязательных общедоступных каналов (Первый канал, Россия-1, Матч ТВ, НТВ, Пятый канал, Россия-К, Россия-24, Карусель, ОТР, ТВ Центр) и три радиоканала (Вести ФМ, Маяк, Радио России).
• Второй мультиплекс (РТРС-2): 10 каналов (СТС, ТНТ, РЕН ТВ, Спас, Домашний, ТВ-3, Пятница!, Звезда, Мир, Муз-ТВ).

Вещание осуществляется через сеть наземных передатчиков, управляемых Российской телевизионной и радиовещательной сетью (РТРС). Покрытие охватывает более 98% населения страны. Аналоговое телевещание в России было полностью отключено в 2019 году.

Сравнение с другими стандартами

Интересные факты

• DVB-T был первым стандартом цифрового эфирного телевидения, который получил массовое распространение в Европе.
• В России для перехода на цифровое вещание была построена одна из крупнейших в мире сетей наземных передатчиков, включающая более 10 000 станций.
• DVB-T2 позволяет передавать сигнал в формате Ultra HD (4K) при использовании современных кодеков (HEVC/H.265).
• В некоторых странах (например, в Италии и Испании) DVB-T используется для передачи сигнала на мобильные устройства по технологии DVB-NGH (Next Generation Handheld), которая является развитием DVB-H.

Источники

• ETSI EN 300 744: Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television (DVB-T).
• ETSI EN 302 755: Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2).
• Федеральный закон от 13.03.2006 № 38-ФЗ «О рекламе» (в части регулирования телевещания).
• Постановление Правительства РФ от 03.12.2009 № 985 «О федеральной целевой программе «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009—2015 годы».
• Материалы сайта Российской телевизионной и радиовещательной сети (РТРС).
• Материалы сайта консорциума DVB Project.