Системы цифрового телевизионного вещания

В настоящее время в мире разработаны и находятся в эксплуатации три системы цифрового телевизионного вещания. Система ATSC (Advanced Television Systems Commitettee) разработана американскими специалистами с целью передачи высококачественного изображения (ТВЧ), звука и дополнительных данных в полосе частот соответствующей ширине канала аналогового телевидения. DVB (Digital Video Brodcasting) разработана специалистами ведущих европейских фирм производителей профессионального видео оборудования. ISDB() разработана специалистами японской фирмы NHK.

У всех трех систем есть много общего. Каждая из них использует транспортные пакеты данных MPEG-2, т.е. цель каждой из систем – согласование цифровых данных с параметрами канала связи. Сигналы этих систем должны некоторое время сосуществовать с сигналами аналоговых передатчиков, работающих на тех же частотах (необходимо абонентам дать некоторое время для обновления парка телевизионных приемников). Полосы частот, занимаемые цифровыми сигналами, должны соответствовать полосам частот, занимаемыми аналоговыми, а этот параметр зависит от стандарта вещания, принятого в стране (в противном случае надо перекраивать сетку частот, а это приведет к невозможности выполнения предыдущего условия).

Выполнение условия одновременного сосуществования аналоговых и цифровых сигналов возможно при минимизации взаимных помех между ними. Минимизация влияния цифровых сигналов на аналоговые решается за счет предания их спектрам шумоподобной формы (спектр равномерен во всей полосе частот). При этом наиболее эффективно используется вся полоса частот, отводимая цифровому сигналу, и мощность передатчика. Для этого данные транспортных пакетов MPEG-2 проходят операцию рандомизация (сложение цифровых данных с квазислучайной последовательностью). У этой операции есть еще одно достоинство – цифровой сигнал после нее имеет частые перепады уровней, что при приеме может обеспечить самосинхронизацию (возможность выделения из цифровых данных тактовой частоты).

Условие одинаковых полос занимаемых частот аналоговыми и цифровыми сигналами выполняется выбором параметров системы. Так, система ATSC разрабатывалась для каналов шириной 6 МГц и может быть использована только в странах в которых принята соответствующая сетка частот. Система DVB разрабатывалась специалистами Европы, на территории которой в разных странах действуют различные сетки частот 6,7,8 МГц. Кроме того, на территории одной страны в метровом и дециметровом диапазонах могут использоваться разные сетки. По этому в этом отношении система DVB более гибкая и может быть использована в любой стране мира. Изменение режима работы происходит за счет изменения системной тактовой частоты. Система ISDB появилась самой последней и впитала в себя все самое лучшее из системы DVB. Можно сказать, она является логическим продолжением системы DVB.

Все три системы имеют похожие алгоритмы помехоустойчивого кодирования, которые должны обеспечить борьбу, как с одиночными, так и с пакетными ошибками (см. коды произведения).