обзор форматов tv

[sergejmerku]

Обзор форматов TV

Эфирное телевидение

На данный момент в России телевидение вещает в стандарте SECAM (625 строк), изображение отображается с разрешением 720 на 576 пикселей и частотой кадров 25 в секунду.

Ряд зарубежных стран вещают в формате PAL, который отличается лишь алгоритмом кодирования цвета.

Считается, что наиболее развитые в техническом отношении страны вещают в формате NTSC 3.58. В данном стандарте количество кадров в секунду - 29,97, а разрешение экрана в цифровом представлении 720 на 480 точек. Таким образом, у стандарта NTSC больше частота кадров, но вертикальное разрешение меньше.

Существует два способа формирования изображения - прогрессивное и чересстрочное. При прогрессивном способе формирования изображении в каждом кадре есть все строки изображения, т.е., например, при частоте 30 кадров в секунду будут показаны 30 полных кадров. При чересстрочном способе передачи изображения в четных кадрах будут отображаться четные строки исходной картинки (полного кадра), в нечетных кадрах - нечетные строки. Чересстрочное изображение выглядит несколько смазано по сравнению с прогрессивным, но позволяет значительно уменьшить объем передаваемой информации. Многим не нравится мерцание, создаваемое чересстрочным изображением.

Прогрессивное изображение обозначается буквой p (progressive), например 720p. Чересстрочное изображение - обозначается буквой I (interlaced), например 1080i.

Старые форматы PAL, SECAM и NTSC 3.58 используют чересстрочный способ передачи информации.

Цифровое телевидение

В современном кабельном и спутниковом ТВ используются те же стандарты PAL и SECAM, но в оцифрованном виде и с применением сжатия по алгоритму MPEG-2. В большинстве случаев цифровое телевидение значительно лучше эфирного, поскольку на качество изображения практически не влияют помехи. Но надо отметить, что некоторые горе - инженеры настолько сжимают передаваемые сигналы, что качество спутникового или кабельного канала становится хуже, чем канала, принятого на эфирную антенну. Хотя каналы, передаваемые в "чистом" аналоге остались, пожалуй, только в Москве. В регионы сигналы идут через спутник, а значит, сжимаются в MPEG2. Различие состоит в том, что система эфирного вещания использует отдельные спутниковые каналы, сжатие в которых не так велико, как, например, у НТВ ПЛЮС.


Телевидение высокой четкости

HDTV (Телевидение высокой четкости) предполагает разрешение 1920 на 1080 точек (в Европе) или 1280 на 720 (в США). Но в США применяется прогрессивный способ формирования изображения, а в Европе - чересстрочный.

Таким образом, четкость изображения HDTV (количество точек, из которых состоит изображение) почти в 5 раз больше по сравнению с обычным телевидением. Увидевшие телевидение высокой четкости бывают поражены качеством изображения.

Во всех форматах эфирного телевидения (кроме западноевропейского PAL Plus) соотношения сторон картинки - 4 к 3. А в телевидении высокой четкости соотношение сторон 16 к 9. Поэтому обычная картинка на HDTV телевизоре будет либо растягиваться на весь экран с искажением пропорций, либо обрабатываться специальным алгоритмом, чтобы минимизировать это искажение, либо на телевизоре будут отображаться пустые черные полосы по краям.

Абоненты цифрового телевидения могут самостоятельно выбирать способ отображения стандартной картинки 4:3 на HD телевизоре, т.е. могут либо обрезать изображение сверху и снизу, либо показывать все изображение, но с пустыми полосами слева и справа.

[sergejmerku]

MPEG2 и MPEG4 - описание форматов


На данный момент большинство операторов кабельного и спутникового телевидения используют стандарт MPEG2 для передачи своих сигналов. Стандарт MPEG2 был разработан рабочей группой Moving Pictures Experts Group Международной Организации Стандартизации. MPEG2 опубликован как международный стандарт ISO/IEC 13818. Данный стандарт описывает лишь общие принципы компрессии, оставляя детали для изготовителей кодеров.

В основе алгоритма сжатия заложены особенности восприятия изображения человеком. Например, глаз человека намного лучше воспринимает градации яркости, чем цветности; градации одних цветов воспринимаются лучше, других - хуже.

Кроме того, чаще всего на экране показывается неподвижный фон и несколько движущихся объектов. Поэтому достаточно лишь передать информацию о базовом кадре, а затем передавать кадры, содержащие информацию о движущихся объектах.

Еще один принцип, который применяется при компрессии изображения в стандарте MPEG2 - это отбрасывание малозначимой информации, аналогичный принципам, используемым в графическом формате JPEG.

Но вернемся собственно к теме нашего разговора. Развитием технологий управляет принцип: лучше, красивее, больше c меньшими затратами и по меньшей цене. В нашем случае подразумевается картинка лучшего качества, при меньшей ширине информационного канала (спутникового, кабельного, эфирного). Совершенствование видео кодеков формата MPEG2 привело к тому, что сейчас для передачи изображения требуется канал с пропускной способностью в 2 раза меньше, чем в начале эры цифрового вещания. С течением времени стало очевидным, что новые разработки позволяют значительно уменьшить объем передаваемой информации, но они не соответствуют существующему формату MPEG2. Поэтому перед специалистами встала задача разработки более универсального и соответствующего современным технологиям стандарта.

Для цифрового спутникового телевидения, использующего MPEG2, с разрешением 720 на 576 точек максимальная скорость информационного потока 15 Мбит/сек, а практически используемая скорость потока - 3-4 Мбит/сек. На одном транспондере (приемнике - передатчике) на спутнике обычно умещается 8-12 каналов.

Поскольку HDTV предполагает разрешение 1920 на 1080 точек, т.е. площадь экрана в 5 раз больше по сравнению с обычным телевидением, то для вещания одного канала HDTV в стандарте MPEG2 потребовалось бы арендовать половину транспондера.

Новым шагом в развитии алгоритмов сжатия изображения стал стандарт MPEG4. Идея стандарта MPEG4 заключается не в стандартизации одного продукта, а объединении нескольких подстандартов из которых поставщики могут выбрать один, наиболее соответствующий их задачам.

Наиболее важные подстандарты:

* ISO 14496-1 (Системы), формат контейнера MP4, анимация/интерактивность (например, DVD меню)
* ISO 14496-2 (Видео #1), Продвинутый Простой Профайл ( Advanced Simple Profile - ASP)
* ISO 14496-3 (Аудио), Продвинутое Кодирование Аудио ( Advanced Audio Coding - AAC)
* ISO 14496-10 (Видео #2), Продвинутое Кодирование Видео ( Advanced Video Coding - AVC), так же известное как H.264.


Я не буду перечислять особенности технологий и алгоритмов, которые применялись при разработке формата MPEG4.
Перейдем к самому важному: совместное применение DVB-S2 (усовершенствованный стандарт цифровой передачи данных) и H.264 позволяет разместить 6-8 каналов в транспондере, но уже HDTV телевидения. Необходимо отметить, что как всегда увеличение качества не проходит бесплатно: значительно возросло количество вычислений как в приемниках так и на передающем оборудовании. К сожалению, это в значительной степени повлияло на стоимость оборудования для потребителей и для вещателей.

[sergejmerku]

HDTV в России

Прежде всего, напомним читателю, что телеканалы он может принимать посредством эфирного (наземного) вещания, через сеть кабельного телевидения, а также со спутника.

Рассчитывать на скорое появление в России HDTV каналов в пакетах немногочисленных цифровых кабельных сетей не приходится. В перспективе развитие кабельных сетей заключается как раз в HD вещании. Очевидно, что кабельные операторы не имеют непосредственных стимулов для перехода из аналогового вещания в цифровое, поскольку в стандартной четкости цифра не дает никаких преимуществ. В HDTV ситуация совершенно иная: аналоговым способом картинка высокой четкости не передается (HD-MAC исключаем из рассмотрения как бесперспективный в плане стоимости развертывания). Поэтому переход в цифру для кабельщиков станет не простым «апгрейдом» технологической базы, но и необходимым условием расширения пакета предоставляемых услуг. Несомненно, кабельщиков будут стимулировать производители цифровой техники: для них откроется комплексный рынок сбыта, ведь оператору потребуется приобретать не только абонентские ресиверы с определенной системой условного доступа, но и совместимое с ними головное оборудование.

Следует ожидать входа на российский «кабельный» рынок HDTV таких поставщиков комплексных решений для вещания как Digiraum (DRE), TongPhang, Irdeto. Они предоставляют оптимальные по стоимости, легко развертываемые решения, а главное, имеют в наличии необходимое число приёмников со встроенными модулями доступа (дешифраторами услуг). Да, да, в российском кабеле следует ожидать появления DRE Crypt или какой-то российской разработки, «тунеллированной» в Conax или Irdeto… Не вызывает никаких сомнений что поставщики оборудования будут работать в тесном, почти интимном, сотрудничестве с централизованными вещателями. Происходить это будет примерно в таком же виде, как это происходит у ТриколорТВ и DRE. То есть будет какой-то пакет HDTV каналов, вещаемый со спутника, который будут принимать региональные кабельные операторы и передавать конечным абонентам. При этом во всех этих сетях будет использоваться централизованная система условного доступа. Региональный оператор будет иметь доступ к центральному CAS серверу вещателя, и ему не нужно будет заниматься разворачиванием системы условного доступа, т.е. не нужно будет тратить значительные деньги.

Чуть другая ситуация с эфирным цифровым телевидением. В Москве в рамках разработки частоты 34го ДМВ канала проводится тестовое вещание телепрограмм высокой четкости в формате компрессии (сжатия) H.264/AVC. Вещание ведется в формате передачи DVB-T. Техническую сторону осуществляет «Телеком Проект 5», программное наполнение пока не богато, но в нем участвует, в т.ч. «Первый канал». Следует ожидать появления регулярных HD в эфирном диапазоне в ближайшие годы, по мере развёртывания цифрового эфирного телевидения в России. Скорее всего, все что сказано про особенности построения сети кабельного ТВ будет относиться и национальному эфирному проекту, но только «ставки» здесь значительно выше. Очевидно, что эфирный рынок в разы превосходит кабельный и, тем более, спутниковый, а посему подрядчик, выигравший тендер на предоставление комплексного решения, получит миллиарды долларов напрямую из Госбюджета. Вряд ли Д.Волобуев сможет «захватить» этот рынок со своим DRE (точнее, Л.Д.Рейман его туда просто не допустит). Скорее всего, в эфирной сети пойдет кодировка Роскрипт. Для энтузиаста HDTV в России для приёма качественной телевизионной картинки наиболее приемлемым оказывается способ приёма телевидения высокой четкости со спутника.

Реальными ограничивающими возможности факторами станут только требования к оборудованию и физической видимости спутников в месте приёма.

[sergejmerku]

Цифровое телевидение в стандарте DVB-T в Москве и Санкт-Петербурге


На конец 2006 года в России имеется некоторая структура наземного телевизионного вещания. Вещание это ведется, в основном, в аналоговом стандарте SECAM. Существующая сеть худо-бедно решает как чисто техническую задачу доставки информационных сигналов населению, так и общественно-политические задачи: развлечение маргинальной части общества и донесение и выражение необходимой политической парадигмы.

В этой статье мы постараемся рассмотреть некоторые аспекты разворачивания национальной сети эфирного цифрового телевидения (в стандарте DVB-T), а также выскажем размышления о способах выхода на этот рынок тех компаний, которым не достанется доступ к государственной «кормушке» - госзаказу.

Прежде всего, отметим, что мы будем рассматривать два уровня проектов: общенациональное цифровое телевидение и локальные вертикальные проекты (т.е. частное платное ТВ).

Для национального проекта начало HD вещания - отдаленное будущее, поэтому мы не будем уделять ему значительного внимания, т.к. SD проект не совпадает с тематикой сайта. Про него мы можем сказать, что логичным разрешением видится передача единого подряда некоему комплексному поставщику. Он должен будет представить решение, обеспечивающее:

* Работу в стандарте MPEG-4 (H.264 AVC) @L3.0 Т.е. стандартного разрешения;
* Единую систему условного доступа (с централизованным сервером), которая при этом обеспечивает региональную дискриминацию подписчиков;
* Минимальную стоимость абонентских приставок;
* Техническую возможность врезки программ и рекламы региональных партнеров сетевых каналов без использования целой стойки демультиплексоров и мультиплексоров.


Еще отметим, что компания-интегратор должна быть предпочтительно Российской, а система условного доступа должна иметь русские «корни», а также быть сертифицированной правительственными органами.

Заметим, что вещание должно вестись именно в MPEG-4 SD, т.к. в общеисторической перспективе и из простых соображений экономии емкости эфирных «стволов» предпочтителен именно этот стандарт. Заметим, что многие плоскопанельные телевизоры, которые имеют встроенный DVB-T тюнер, и которые продаются сейчас в магазинах Москвы и Петербурга, имеют также и слот Common Interface. В него легко можно установить некий модуль, сочетающий в себе функции транскодирования MPEG4/MPEG2 и функционал системы условного доступа. Возможно, он будет аналогичен описанному ранее модулю Neotion MPEG-4. Таким образом, современные телевизоры оказываются «готовыми» к новому общероссийскому проекту цифрового ТВ.

Очевидно, что единый подрядчик получит какие то сказочные доходы, а посему подрядчиком вряд ли будет структура, не аффилированная с министром связи.

Нетрудно видеть, что независимому вещателю DVB-T просто нет места в стандартном разрешении… Ему остается только телевидение высокой четкости!

Итак, мы чётко установили, что эфирное цифровое телевидение стандартного разрешения и высокой четкости будут вещаться различными конторами.

Остаётся выяснить такой момент: будет ли коммерческое вещание телевидения высокой четкости в эфирном диапазоне платным или общедоступным?

Для ответа на этот нелегкий вопрос проанализируем ситуацию с DVB-T.

* Техническая сложность развертывания. По этому пункту можно сказать лишь, что начать вещание со спутника значительно легче, чем в эфире. Но если вы уже владеете эфирной частотой, то для вас самое страшное уже позади.
* Покрытие. Из простейших соображений (а также исходя из статистики посещаемости нашего сайта) можно сделать заключение, что 80% потенциальных клиентов живут в Москве, и 18% в Петербурге. Таким образом, начало некоего спутникового HD вещания без ориентации на доставку сигнала кабельным операторам кажется менее резонным, чем разворачивание эфирного цифрового телевидения в Москве и Санкт-Петербурге. Причем в Питер можно доставлять тот же пакет, например, по линии T-3.
* Удобство абонентов. Не секрет, что одним из основных условий успешных продаж является легкость монтажа и настройки оборудования. Спутниковый способ вещания при этом оказывается несколько ущербным, ибо требует квалифицированного монтажа как антенны, так и кабеля (не забываем, что наши клиенты – это небедные люди с качественным «евроремонтом» в жилищах).


Наметив основные моменты, связанные с эфирным цифровым телевидением, попытаемся сформулировать резюме и ответить на вопрос о платном проекте.

Наш клиент: владелец панели HD/HD Ready с цифровым входом. По понятным причинам качество SD картинки на экране панели его не устраивает.

Требуется некий источник HD контента, причем максимально желательно, чтобы это был некий «ящик», ну может быть с комнатной антенной, не более!

Конкуренция. Нечто подобное в самом ближайшем времени предложит НТВ Плюс. Более того, по некоторым данным, у них скоро появится еще один способ доставки сигнала – MMDS.

Учитывая вышесказанное, следует сформулировать общие черты идеального проекта вещания телеканалов высокой четкости в DVB-T.

* Вещание с Останкинской башни
* Передатчик 25 кВт
* Режим передачи: 64-QAM, FEC=3/4, GI=1/16. IR=26 Mbits/sec
* Число каналов в стволе : 3 (H.264 AVC HD, VBR)


Предположительно, выполнение указанных требований позволит вести приём на комнатные антенны почти по всей Москве.

Что касается контента. Явным стимулом для потенциального покупателя будет не только отличие в качестве картинки, но и отличие в форме представления контента. Наиболее логичным представляется формат вещания Canal+: никаких смс-чатов, красивая чистая картинка. Трансляция фильмов, некоторого количества спорта, публицистики. Форматом дополнительных каналов может стать музыкальное ТВ (просто клипы и концерты, с минимумом экранной графики) и рекламный канал. Рекламный канал можно выдержать в стилистике одесского канала «Страна Советов»: рассказы о ресторанах и бутиках.

Нетрудно видеть, что создание аналогичного пакета в SD не заинтересует потребителя, что хорошо согласуется с плохими результатами проектов «Телемедиум», «ДивоТВ», «СтримТВ».

Очевидно, что уникальность контента, отсутствие стандартной рекламы накладывают обязательное условие того, что проект должен быть платным.

Исходя из общения с потенциальными клиентами, можно указать ориентировочную месячную абонентскую плату: $35 (это выше, чем ARPU НТВ Плюс).

Отметим, что оператору будут доступны следующие источники получения дохода:

* Абонентская плата
* Добавочная стоимость абонентских ресиверов
* Оплата за размещение информации на рекламном канале
* В перспективе: Push-VOD сервис


Отметим, что оператору совершенно необходимо самому закупать ресиверы (скорее даже сделать OEM заказ), а также желательно иметь собственную установочную службу для разрешения редких сложных случаев установки оборудования.

Общее количество проданных в России HD / HDReady телевизоров оценивается в 400 000 шт.

Таким образом, потенциальная аудитория проекта в Москве уже сейчас может быть оценена в 40 тыс.

Потенциально это $4 млн. дохода на продаже ресиверов и около $17 млн в год абонентской платы.

Перспективы роста внушительные, т.к. уже сейчас продавцы телевизоров отмечают значительный рост интереса покупателей к цифровому телевидению, в частности HDTV.

Очевидно, что залогом успешных продаж является кооперация с крупными розничными сетями: Эльдорадо, МИР, Альтернатива Синицы.

Будем надеяться, что данные рассуждения смогут быть воплощены в жизнь кем-либо из вещателей.