Specifika digitálního vysílání

Specifika digitálního vysílání

Digitální vysílání televize a rozhlasu znamená pro diváka především výrazné rozšíření programové nabídky, stabilizaci kvality obrazu a zvuku zejména ve ztížených podmínkách a doplňkové informační služby. Diváci mají nyní možnost pořídit podstatně kvalitnější přímý záznam na digitální média (počítačový disk nebo DVD). Přitom se používá stejná nebo dokonce jednodušší anténa, ve většině lokalit bez nutnosti jejího přenastavení.
Proč se přechází na digitální vysílání:
větší výběr televizních a rozhlasových programů
větší konkurence díky vstupu dalších mediálních subjektů i provozovatelů vysílacích sítí
snadnější příjem signálu i v členitých a odlehlých regionech
efektivní využití kmitočtového spektra, sníženi elektromagnetického smogu a úspora energie
moderní doplňkové informační a interaktivní služby
nové možnosti mediální tvorby a její aktivní vnímání a kvalitní záznam
Větší výběr televizních a rozhlasových programů

Na jednom televizním kanálu, který zabírá 8 MHz z kmitočtového spektra, lze vysílat:
buď jediný analogový televizní program
nebo digitální programový multiplex
Snadnější příjem signálu

Díky faktorům, které jsou typické pro digitální vysílání:
jednofrekvenční sítě (skupina vysílačů v regionu pracuje na stejné frekvenci)
možnost alespoň orientačního sledování síly a kvality signálu na přijímači
kontrolní kódy a opravné mechanismy chyb při přenosu

lze snadněji umístit anténu a naladit přijímač. Do jisté míry lze využít i signál odražený od překážek. Přijímače bývají vybaveny orientační identifikací síly a kvality signálu a všechny přijímané programy jsou označeny názvem
Efektivní využití kmitočtového spektra

Díky možnosti použít jednofrekvenční sítě a zejména díky komprimaci, která umožňuje na jednom kanále vysílat několik programů zároveň, se podstatně efektivněji využívá kmitočtové spektrum. To je důležité, protože kmitočtové spektrum se někdy přirovnává k omezenému přírodnímu zdroji.
Doplňkové informační a interaktivní služby

Datový tok digitálního programového multiplexu může obsahovat mnoho datových proudů. Ty jsou využívány ve většině pro televizní a rozhlasové programy, ale mohou vlastně obsahovat jakákoli data. Proto mohou být spolu s programy šířeny například také další informace a aplikace. Ty mohou být na koncovém zařízení interpretovány a mohou doplňovat rozhlasové a televizní vysílání nebo přinášet další nezávislé informace. Pokud je zařízení vybaveno tzv. zpětným kanálem, realizovaným zpravidla přes internet, může divák odesílat svoje reakce apod. zpět do centra. Pak se může účastnit hlasování, anket, her, kursů, sázek a případně nakupování na dálku.
Příklad rozdělení celkového datového toku
TV programy (včetně EPG, zvuku, teletextu atd.) ... 19,4 Mbit/s
služební informace a režie ... 0,5 Mbit/s
Parametry kódování a vysílání MUX 1 a MUX 2
kódování obrazu podle MPEG-2 MP@ML
kódování zvuku podle MPEG-1 Layer II
kódování češtiny pro EPG a MHP podle ISO/IEC 6937
formát obrazu 16:9 nebo 4:3
zvuk mono, duální nebo stereo (v jednom PID streamu včetně signalizace)
vysílací mód 8k (6817 nosných)
modulace nosných 64 QAM
ochranný interval 1/4
konvoluční kódování 2/3
celkový datový tok 19,9 Mbit/s
nehierarchický režim
statistický multiplexer řídí přidělování bitového toku jednotlivým tv programům podle jejich okamžité potřeby
Parametry kódování a vysílání MUX 3
kódování obrazu podle MPEG-2 MP@ML
kódování zvuku podle MPEG-1 Layer II
kódování češtiny pro EPG a MHP podle ISO/IEC 6937
formát obrazu 16:9 nebo 4:3
zvuk mono, duální nebo stereo (v jednom PID streamu včetně signalizace)
vysílací mód 8k (6817 nosných)
modulace nosných 64 QAM
ochranný interval 1/8
konvoluční kódování 3/4
celkový datový tok 24,88 Mbit/s
nehierarchický režim
statistický multiplexer řídí přidělování bitového toku jednotlivým tv programům podle jejich okamžité potřeby
Zařízení, technologie
programové kodéry ze studiových toků SDI do MPEG-2
objektový karusel pro implementaci informačních a interaktivních služeb
statistický multiplexer a kontrolér bitových toků
přenosová zařízení pro přenos na vysílače
vysílače
Interaktivní služby

Do digitálního multiplexu lze k vysílaným programům přidat proudy datových informací. To se využívá pro poskytování informačních a interaktivních služeb. České Radiokomunikace a.s. během experimentálního vysílání získaly hluboké praktické zkušenosti s vývojem, kódováním a vysíláním:
elektronického programového průvodce EPG,
aplikací podle standardu MHP 1.0.2 (ETSI TS 101 812)
Elektronický programový průvodce EPG

je textový obsah, který má normovanou strukturu, vysílá se společně s televizními a rozhlasovými programy a poskytuje podrobné komfortní informace o pořadech. Ty mohou být prezentovány přímo prostřednictvím firmwaru DVB-T přijímače nebo dále využity MHP aplikacemi.
Aplikace MHP

jsou programy a aktivní obsah, které jsou cyklicky vysílány společně s televizními a rozhlasovýmiprogramy. Aplikace a data lze uložit do paměti DVB-T přijímače a lokálně je spustit nebo interpretovat. Aplikace profilu MHP1 jsou pasivním zdrojem informací se selektivním výběrem (superteletext, zpravodajský ticker, XHTML stránky). Profil MHP2 používá tzv. zpětný kanál pro reakci uživatele (hlasování, kvízy a testy, hry, sázky, elektronický nákup). Profil MHP3 umožňuje úplnou interakci včetně individuálního stahování dalších dat po zpětném kanálu (e-mail, webbrowsing).

České Radiokomunikace jsou připraveny realizovat v praxi informační a interaktivní služby MHP podle potřeb a zadání zákazníků. Základní modely těchto služeb vyvinuly a provozovaly během pěti let experimentálního vysílání.
Vertikální polarizace

Vertikální polarizace vysílání DVB-T v Praze a Brně - co nám přinese a jak si s ní máme poradit.
Projekt Českých Radiokomunikací vysílání DVB-T v Praze a Brně počítá s vysíláním ve vertikální polarizaci přímo uprostřed obou měst a s vysíláním v horizontální polarizaci v blízkosti těchto měst na stejných vysílacích kanálech v síti SFN – jednofrekvenční synchronní provoz vysílačů.
Toto je po letech vysílání televize v horizontální polarizaci novinka a z počátku může přinést na straně uživatelů otázky, jak si s příjmem poradit. Mnozí se také budou jistě ptát, proč je vůbec vertikální polarizace v těchto případech použita.
Vysílání ve vertikální polarizaci přinese v členitém terénu velkých měst výhodu mnohačetných odrazů, které umožní příjem i v oblasti zastíněné nějakou terénní či jinou překážkou s větší pravděpodobností úspěšného příjmu než v případě použití polarizace horizontální.

V praxi to znamená, že můžeme přijmout signál na pokojovou vertikální anténu v místech, kde např. vnitřní anténu pro horizontální polarizaci použít nemůžeme, přijímat na venkovní anténu v údolí nebo městské zástavbě, kde je k dispozici dostatek odraženého signálu od okolních překážek bez výpadků, což za určitých okolností nemusí být možné v případě příjmu vysílání v horizontální polarizaci.

Vertikální vlna se prostě v městských aglomeracích šíří lépe než horizontální.
Ti, kteří využívají vnější anténu s horizontální polarizací, však nemusí věšet hlavu, i tohoto signálu bude v obou městech a jejich okolí v konečné fázi výstavby digitálních sítí dostatek. Využití výhod jednofrekvenční sítě bude sice částečně potlačeno díky rozdílné polarizaci, ale digitální signál vysílaný v obou polarizacích bude v těchto městech k dispozici s dostatečnou intenzitou pro kvalitní příjem digitální televize. Pokud tedy nechcete měnit Vaši současnou anténu určenou pro příjem horizontálně polarizované vlny digitální televize, nasměrujte ji v pravý včas na vysílač Cukrák v Praze a Hády v Brně. Uvádění vysílačů do provozu zjistíte vždy na našich webových stránkách. Pokud se však rozhodnete pro využití vertikální polarizace, můžete již teď vyzkoušet vertikální příjem v Praze z lokality Strahov na kanále 25 a již brzy příjem z lokality Praha – město a Brno – Barvičova. Aktuální stav zjistíte opět z našich webových stránek. Na obou vysílacích lokalitách chystáme výměnu anténních systémů, které budou vysílat digitální televizi ve vertikální polarizaci.

Vaši přijímací anténu nebudete muset měnit, pokud používáte Yagiho anténu, logaritmicko periodickou anténu, anténu s celovlnným zářičem a úhlovým reflektorem či anténu pokojovou. Anténu otočíte o 90° kolem její podélné osy a nasměrujete ji směrem k požadovanému vysílači, případně do takového směru, kdy Váš set-top-box bude indikovat nejlepší kvalitu signálu na svém bargrafu či jiném indikátoru kvality příjmu. Anténa ve vertikální rovině se bude trochu odlišně chovat při směrování antény k vysílači – maximální intenzita příjmu se nebude tak rychle měnit v závislosti na natočení antény směrem k vysílači jako při příjmu v horizontální rovině. To nám však nemusí vadit.
Pokud používáte patrovou přijímací soustavu – tzv. síto a chcete přijímat vertikálně polarizovanou vlnu digitálního vysílání, doporučujeme tuto anténu vyměnit za některou z typů antén výše uvedených. V případě pokojové antény je potřebné jen najít místo s nejlepším příjmem – zpravidla u okna apod. Antény pro současný příjem obou polarizací elektromagnetické vlny dosud na našem trhu běžně nejsou (mimo antén pokojových – tzv. indoor antén), to znamená, že nevyužijete plně efekt synchronního příjmu z obou vysílačů. Nicméně, vlna vysílaná v jedné z obou polarizací nabývá v reálném terénu i určitou hodnotu v opačné polarizaci (vlna odražená), takže v reálné situaci bude tento efekt pouze méně intenzivní.
Pokud se Vám podaří sehnat aktivní plochou anténu pro příjem obou polarizací (rozměry 200x200x100 mm), kterou je možné instalovat vně i uvnitř budov, je to pro Prahu a Brno dobré řešení.
Vysílač Praha – město Žižkov a Brno – Barvičova – vertikální polarizace.
Vysílač Cukrák u Prahy a Brno – Hády – horizontální polarizace.