Способы доставки телевизионного контента (Дисциплина: Киносъемочная аппаратура)

Содержание:

Введение

Существует несколько способов доставки телевизионного контента в район:

• Использование существующей системы аналогового вещания из Белгорода или близлежащей телевизионной станции
• Использование каналов спутниковой системы телевещания

Современные системы телевизионного вещания развиваются в трех направлениях:

1. Интенсивный рост числа коллективных и индивидуальных установок спутникового телевизионного вещания;
2. Внедрение широкополосных сетей кабельного телевидения в полосе 5...862 МГц, способных предоставить телезрителю до 100 и более телевизионных программ;
3. Внедрение и развитие наземного ТВ при реализации систем, так называемого сотового телевещания (системы MMDS - Multichannel Microwave Distribution System - многоканальные, микроволновые системы распределения, LMDS - Local Multipoint Distribution System - локальные многоточечные системы распределения, MVDS - Multipoint Video Distribution System - многоточечные системы распределения телевизионных программ).

Успешно внедряются коллективные приемные установки, объединяющие все три указанных выше вида каналов.

На базовых (головных) станциях таких установок имеются антенны для приема сигналов со спутников и от наземных ретрансляторов, а головная станция через магистральную распределительную кабельную сеть доводит различные виды программ к пользователям.

Подобные универсальные сети имеют широкое распространение в странах Западной Европы, Канаде, США, Японии, Китае и других странах.

Рассмотрим подробнее все три системы телевизионного вещания

В России, особенно в крупных городах - Москве, С.-Петербурге, Екатеринбурге и др., создаются кабельные сети с трансляцией до 50 и более телевизионных программ, позволяющие также предоставить заинтересованным абонентам обратный канал (так называемые системы интерактивного телевидения).

Идея интерактивного телевизионного вещания технически наиболее просто решается в сетях кабельного телевидения.

Современные системы кабельного телевидения представляют собой гибридные оптико-коаксиальные сети, позволяющие пропустить всю полосу частот от 5 до 862 МГц, отведенную для телевизионного вещания. Причем в полосе 5...40 МГц размещаются не только служебные сигналы, но и обратные каналы, по которым абонент запрашивает через головную станцию интересующую его информацию из соответствующих банков данных.

При наличии обратных каналов по системе кабельного телевидения абоненту может быть предоставлен ряд дополнительных услуг: подключение к телефонной сети общего пользования и сетям передачи данных, выход в Интернет, организация домашних конференций по различным вопросам, телебанкинг (расчеты через банк), телешопинг (выбор товаров и покупка по телевидению) и многое другое.

В этой связи представляет интерес интерактивная оптико-коаксиальная система кабельного телевидения, предлагаемая фирмой Hirschmann. По системе могут передаваться аналоговые сигналы ЧМ (спутниковое телевизионное вещание) и AM (наземное телевизионное вещание), цифровые аудио и видео с различными видами модуляции (КАМ, ФМ-4, D2-MAC) стандартов NTSC, PAL, SECAM.

По утверждениям специалистов фирмы, стоимость оптико-коаксиальной кабельной сети на 200-300 тыс. абонентов при трансляции 42 телевизионных программ и организации интерактивного сервиса будет в 2-3 раза меньше, чем стоимость такой же системы, построенной на основе лишь коаксиальных кабелей.

Кабельные сети за счет ограниченной протяженности обладают рядом достоинств: позволяют объединить программы с аналоговой и цифровой передачей информации, имеют возможность предоставить абоненту высокоскоростной канал передачи данных.

Наряду с интенсивным развитием систем спутникового и кабельного телевидения, внедрением интегральных сетей распределения программ спутникового, кабельного и наземного телевидения в последние годы во многих странах Европы и Америки ведутся работы по созданию наземных систем сотового телевидения MVDS и LMDS. В самом деле, многоканальные системы ретрансляции телевизионных программ, работающие в диапазоне 2,5...2,7 ГГц (MVDS), из-за большой загруженности радиорелейными сетями прямой видимости, спутниковыми системами, не обеспечивают высококачественных сигналов. Кроме того, этот участок диапазона имеет ограниченную пропускную способность.

Традиционные телевизионные ретрансляторы метрового и дециметрового диапазонов не эффективны в жилых массивах крупных городов из-за переотражений от высокоэтажных строений. Электромагнитные излучения мощных передатчиков неблагоприятно действуют на живые организмы в ближней зоне от передатчика.

Поэтому уже во многих странах мира телевизионные системы с низким уровнем излучения и кабельные вытесняют мощные ретрансляторы.

Стоимость развертывания сети сотового телевизионного вещания в условиях больших городов во много раз ниже общих затрат на монтаж и эксплуатацию гибридных оптико-коаксиальных систем кабельного телевидения.

В настоящее время работы по внедрению систем сотового телевидения ведутся достаточно широко в Северной Америке, где для этих целей используется диапазон 27,5...29,5 ГГц, и в Европе - в диапазоне 40,5...42,5 ГГц. В этих системах в полосе примерно 2 ГГц можно передавать от 96 до 128 аналоговых телевизионных сигналов и в 3-4 раза больше цифровых, в которых применяется информационное сжатие сигналов. При этом каждый аналоговый радиоканал занимает полосу 27...36 МГц, а цифровой всего 8...9 МГц.

Частотное планирование в сети производится методом разделения каналов либо по частоте, либо по "поляризации, либо и то, и другое.

Абонентское оборудование представляет собой обычный спутниковый ресивер, работающий в полосе 950...2050 МГц, и СВЧ-блок, который включает рупорную антенну диаметром 15...25 см и малошумящий конвертер. Такую малогабаритную установку легко переносить и монтировать в помещении.

Опытная эксплуатация систем сотового телевидения для нескольких тысяч абонентов ведется в Германии, Великобритании, Швеции, Японии, Швейцарии, Корее и ряде других стран.

По-видимому, они найдут весьма широкое распространение в тех странах, где пока еще не существует качественная широкополосная оптико-коаксиальная сеть телевизионного вещания.

Системы сотового телевидения открывают широкие возможности по увеличению числа программ, транслируемых на региональном уровне: вместо 2-4 каналов телезрители могут видеть большое число зарубежных видеопрограмм. Эти каналы будут транслироваться с европейских, арабских, индийских, китайских и японских спутников, сигналы от которых принимаются на территории России во многих регионах.

Современные системы спутникового, кабельного и сотового телевидения открывают широкое информационное поле, как для телезрителей крупных городов, так и для регионов, включая небольшие города и поселки.

Доведение телевизионного сигнала до всего населения района будет осуществляться с помощью индивидуальных приемных установок. На базовых (головных) станциях таких установок имеются антенны для приема сигналов со спутников и от наземных ретрансляторов. Головная станция через магистральную распределительную кабельную сеть доводит различные виды программ к пользователям городского поселения (г. Бирюч). Потому что плотность населения низкая, преобладает индивидуальная жилищная застройка. Из этого следует, что проектирование коллективной системы приема нецелесообразно, а к пользователям сельского поселения (18 поселений) пакет программ доставляется по технологии LMDS.

В состав радиочастотного оборудования входят: блок повышающего и понижающего конверторов, усилитель мощности (HPB), малошумящий усилитель (LNA) и фильтры. В высокочастотном диапазоне наблюдаются значительные потери в радиолиниях, так что RF элементы стремятся располагать поближе к антенне. За счет использования режима с множеством несущих в одном трансивере увеличивается пропускная способность, а также снижается стоимость и сложность оборудования.

Абонентское оборудование (CPE) состоит из блока внешней установки (ODU) и внутреннего блока (IDU). В свою очередь, ODU состоит из антенны диаметром 25-30см и блока RF. Блоки ODU и IDU соединяются с помощью интерфейса CPE IF. Модем CPE обрабатывает данные для реализации стандартных интерфейсов, таких как, например, T1 или E1.

Система управления сетью (NMS) производит мониторинг жизнеспособности и параметров системы LMDS за счет служебных приложений и приложения управления. Функции NMS включают в себя: организацию работы сети, администрирование, а также распределение и предоставление услуг. Служебные приложения - это программа управления, части которой распределены по всем элементам сети. Приложение управления - это единственное из приложений, которое предполагает использование графического интерфейса пользователя. Оно позволяет оператору видеть всю сеть доступа и оптимизировать ее параметры.

Перечислим основные преимущества технологии LMDS и то, чем она отличается от многих существующих технологий "последней мили"

1. LMDS -это беспроводная система. Значит, не потребуется прокладка достаточно дорогостоящих кабельных линий связи.
2. Сеть на основе LMDS может быть развернута за малый промежуток времени. Установка и наладка клиентского оборудования занимает всего день, а то и несколько часов.
3. При возникновении необходимости переезда в другой район система может быть в короткие сроки демонтирована и установлена в другом месте. Если новое место обслуживается вашим оператором LMDS, достаточно будет переставить только абонентский терминал.
4. Относительно невысокая стоимость владения. Стоимость развертывания абонентского терминала и абонентская плата за канал LMDS меньше, чем за аналогичные по скорости передачи проводные каналы.

Передатчики БС устанавливаются на телебашне или любом возвышающемся здании.

Приемники системы "Сити-1" комплектуются узконаправленными двух зеркальными антеннами Кассегрена диаметром 300, 450 или 600 мм. Они направлены на базовую станцию своего сектора (рисунок 4).

Максимальная дальность действия передатчика - от 7 до 10 км, в зависимости от статистики осадков в регионе.

Следует отметить, что благодаря квазиоптическому распространению волн в диапазоне 40.5-43.5 ГГц, во всех сотах можно использовать одни и те же частоты. Антенны приемников направляются на базовую станцию своего сектора и не видят передатчиков из соседних сот.

Абоненты также будут иметь возможность использовать услугу видео по запросу.

Видеоматериалы хранятся на веб сервере, который представляет собой обычный дисковый массив. Абонент выбирает интересующий его материал стандартными средствами www-поиска.

Видео инкапсулируется в IP, модулируется и передается абоненту. На абонентской стороне видео переводится в IP-поток, который можно просмотреть либо при помощи компьютера, либо с помощью устройства приема ТВ через IP.

Программы, подготовленные на телестудии, объединяются в один цифровой поток с типом модуляции QPSK и поступают на передатчик базовой станции.

На абонентской станции цифровой сигнал принимается стандартным оборудованием спутникового приема. В кабельную сеть ТВ программы подаваться как в аналоговом, так и в цифровом формате. Абоненты, имеющие цифровые приставки к телевизорам, используют цифровой сигнал. Традиционные телевизоры используют аналоговые сигналы.

При сравнительном анализе всех систем, в данном проекте было принято решение использовать технологию LMDS.

Заключение

На основе вышесказанного можно сделать вывод, что для обеспечения лучшей дальности связи от каждой БС необходимо применить систему MVDS спутникового типа. При этом данная система будет транслировать 8 обязательных каналов согласно федеральной целевой программе о развитии телерадиовещания за 2009-2015 годы.

2 канала будут приниматься эфирным путем с РТПЦ г. Алексеевка, кодироваться и мультиплексировать с остальными 6 каналами, принимаемыми со спутников Yamal 201, Eutelsat W4.