DVB-T2

DVB-T2 (Digital Video Broadcasting — Second Generation Terrestrial) — это стандарт цифрового эфирного телевизионного вещания второго поколения, разработанный консорциумом DVB Project. Он предназначен для передачи телевизионных сигналов и мультимедийных данных через наземные (эфирные) передатчики. DVB-T2 является эволюционным развитием стандарта DVB-T, обеспечивая более высокую спектральную эффективность, помехоустойчивость и гибкость настройки, что позволяет передавать большее количество каналов в высокой чёткости (HD) и ультравысокой чёткости (UHD) в той же полосе частот.

История и развитие

Разработка DVB-T2 началась в 2006 году в ответ на растущие потребности телевещателей в увеличении пропускной способности для внедрения HDTV и интерактивных услуг. Первая версия спецификации была опубликована Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI) в 2009 году (стандарт ETSI EN 302 755). В 2011 году была выпущена версия 1.3.1, которая получила обозначение DVB-T2 Lite, предназначенная для мобильного и портативного приёма с пониженным энергопотреблением.

В России внедрение DVB-T2 началось в 2012 году в рамках федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009—2015 годы». К 2019 году была завершена масштабная программа перехода на цифровое эфирное телевидение, в результате которой аналоговое вещание федеральных каналов было прекращено. На сегодняшний день DVB-T2 является единственным стандартом цифрового эфирного телевидения в России, используемым для трансляции первого (пакет РТРС-1) и второго (пакет РТРС-2) мультиплексов.

Технические характеристики и принципы работы

DVB-T2 основан на технологии ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) с возможностью использования до 32768 поднесущих (режим 32K). Это обеспечивает высокую устойчивость к многолучевому распространению сигнала и помехам, характерным для городской застройки.

Модуляция и кодирование

В отличие от DVB-T, который использует только QPSK, 16-QAM и 64-QAM, DVB-T2 поддерживает дополнительно 256-QAM. Более высокая плотность модуляции позволяет передавать больше данных в единицу времени, но требует лучшего соотношения сигнал/шум. Для коррекции ошибок применяется помехоустойчивое кодирование LDPC (Low-Density Parity-Check) совместно с кодом Боуза — Чоудхури — Хоквингема (BCH). Это обеспечивает значительно более высокую эффективность по сравнению с кодом Рида — Соломона, используемым в DVB-T.

Режимы работы и пропускная способность

Стандарт предусматривает несколько режимов работы с разным размером защитного интервала и количеством поднесущих. Пропускная способность одного канала (8 МГц) варьируется от 7 Мбит/с (при QPSK, 1/2 кодовой скорости) до 50 Мбит/с (при 256-QAM, 5/6 кодовой скорости). Это позволяет в одном канале размещать до 10-15 SD-каналов или 3-5 HD-каналов.

Планирование и физический уровень

DVB-T2 использует концепцию физического уровня (Physical Layer Pipes, PLP), которая позволяет передавать несколько независимых потоков данных с разными параметрами модуляции и кодирования в одном канале. Это даёт возможность одновременно обслуживать стационарные, портативные и мобильные приёмники, оптимизируя параметры для каждого типа.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая спектральная эффективность: DVB-T2 обеспечивает на 30–50 % большую пропускную способность по сравнению с DVB-T при одинаковых условиях приёма.
• Помехоустойчивость: Использование OFDM и мощных кодов коррекции ошибок делает сигнал устойчивым к отражениям, импульсным помехам и замираниям.
• Гибкость: Возможность настройки параметров под разные сценарии вещания (стационарный, мобильный, портативный).
• Поддержка HDTV и UHDTV: Стандарт изначально проектировался для передачи видео высокого и сверхвысокого разрешения.
• Энергоэффективность: Режим DVB-T2 Lite позволяет снизить энергопотребление приёмников, что важно для мобильных устройств.

Недостатки

• Сложность реализации: Требует более мощных и сложных передатчиков и приёмников по сравнению с DVB-T.
• Чувствительность к фазовому шуму: Высокая плотность модуляции (256-QAM) делает сигнал более чувствительным к фазовому шуму генераторов, что требует более качественного оборудования.
• Несовместимость с DVB-T: Приёмники DVB-T не могут принимать сигнал DVB-T2, что потребовало замены абонентского оборудования при переходе на новый стандарт.

Применение в России

В России DVB-T2 используется для организации цифрового эфирного телевидения. Сеть цифрового телевидения построена на базе двух мультиплексов:

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

Вещание ведётся в формате MPEG-4 (H.264) для видео и HE-AAC для аудио. Переход на более эффективный кодек H.265 (HEVC) для трансляции каналов в формате Ultra HD пока не реализован в масштабах всей страны.

Перспективы и конкуренция

Несмотря на успешное внедрение, DVB-T2 сталкивается с конкуренцией со стороны IP-телевидения (IPTV) и потоковых сервисов (OTT). В ряде стран (например, Великобритания, Германия) рассматривается переход на стандарт DVB-T3 или использование технологии 5G Broadcast, которая обещает ещё более высокую пропускную способность и интерактивность. Однако в России и многих других странах DVB-T2 остаётся основным стандартом эфирного телевидения на ближайшие 10–15 лет благодаря своей надёжности, низкой стоимости приёма для конечного пользователя и возможности охвата удалённых территорий.

Интересные факты

• В России сеть DVB-T2 насчитывает более 10 000 передающих станций, охватывающих более 98 % населения.
• Стандарт DVB-T2 используется не только для телевидения, но и для передачи данных, например, в системах цифрового радиовещания (DAB+) и для организации сетей связи в труднодоступных районах.
• Первое в мире регулярное вещание в стандарте DVB-T2 началось в 2010 году в Великобритании (сервис Freeview HD).

Источники

• Стандарт ETSI EN 302 755 V1.4.1 (2015-07) «Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)».
• Федеральная целевая программа «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009—2015 годы».
• Материалы Российской телевизионной и радиовещательной сети (РТРС).
• Спецификации консорциума DVB Project (www.dvb.org).