Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Цифровое ЧМ-радиовещание: в обход "шоковой терапии"

В рубрику "Экономика и менеджмент" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Цифровое ЧМ-радиовещание: в обход "шоковой терапии"

Тема цифрового радиовещания неоднократно поднималась на страницах журнала, да и аббревиатуры DAB (DMB), DRM, HD-Radio (IBOC) часто мелькают на страницах Интернет-ресурсов и печатных изданий. Известно, что цифровое вещание (и радиовещание здесь не исключение) состоит из двух, во многом независимых друг от друга процессов. Первый процесс — это физическая передача потока бит, а второй — информационное представление этих самых бит. Рассмотрим, что нового привносит каждый из процессов в общее дело цифрового радиовещания

Сергей Валов
Эксперт

Проект "Эврика-147/DAB" дал вещательному миру модуляцию COFDM, которая стала самой передовой и сложной из всего, что было до нее. Достоинства COFDM-модуляции получили признание научной общественности и легли в основу многих, а на сегодня всех, способов наземного цифрового вещания.

К достоинствам COFDM-модуляции относятся: помехозащищенность, нечувствительность к замираниям и многолучевому приему и т.д.; они основаны на принципе: новому сигналу - новый диапазон. Тем самым в жертву новой модуляции приносится старый сигнал и построенный на нем бизнес, поскольку замена сигнала неминуемо ведет к замене парка приемников и аудитории соответственно. Столь кардинальное решение не могло не вызвать множество вопросов. Какие преимущества дает новый сигнал по сравнению со старым? Какова стоимость такого перехода? Кто будет платить за переход? И будут ли кормить во время перехода?

Плюсы и минусы передачи цифрового сигнала

Неоспоримым достоинством цифрового сигнала считается возможность передачи нескольких программ на одной частоте и высокое качество принимаемых программ с четко определяемой границей зоны приема. Каждый сигнал рано или поздно находит свой приемник, но попробуем взглянуть на этот процесс субъективно. Не будем принимать в расчет, что он просто новый, красивый, дорогой, приятный и звучит хорошо, а попытаемся сравнить его со старым приемником. Имеется в виду старый, но не сломанный приемник. Оказывается, что 90% слушателей не почувствуют разницы между приемниками, принимающими аналоговый ЧМ-сигнал и цифровой сигнал DAB. В случае с DRM-сигналом примерно столько же процентов слушателей не почувствуют разницы между DRM и ЧМ, но удивятся, что это оказывается не ЧМ-диапазон. HD-Radio, согласно статистике, повторяет ситуацию с DAB.

Каков результат? Приняв ЧМ-веща-ние в качестве меры сравнения, можно сделать некоторые субъективные выводы:

  • DAB не дает преимуществ по качеству звучания для большинства слушателей, но требует для себя отдельного внимания (диапазона);
  • HD-Radio, по оценкам, не имеет преимуществ по качеству звучания, но располагается там, где ему не место (занимает полосы защитных отношений);
  • DRM сохраняет качество звука, расширяя рабочий диапазон в сторону KB- и СВ-частот. Передача стереозвука в DRM требует двойной полосы частот.

Если исключить качество звука из достоинств цифрового сигнала, то единственным его плюсом можно считать возможность передачи нескольких программ на одной частоте.

Новые приемники имеют дополнительные функции по передаче данных. Но для того чтобы использовать эти функции, вещателю необходимо заняться бизнесом, далеким от передачи звука.

Кто платит?

Переход на цифровое радиовещание имеет множество аспектов. Помимо применения сигналов DAB, DRM, HD-Radio существуют предложения по использованию цифрового телевидения или непосредственного спутникового радиовещания для трансляции звуковых программ. Но основная проблема при переходе на цифровое радиовещание заключается в том, что в новых диапазонах нет аудитории. Поэтому вещатель вынужден начинать вещание без аудитории. Но нет аудитории - нет рекламы, а значит, нет и дохода. Решиться на подобный шаг могут позволить себе единицы, да и то в основном из числа государственных радиокомпаний. Аудитория начнет формироваться, когда вещатель или оператор запустит регулярное вещание, причем себе в убыток. Со временем сформируется "минимальная" аудитория, и тогда в бизнес на базе цифрового сигнала пойдут коммерческие радиокомпании. Сколько времени продлится этап формирования "минимальной" аудитории, предсказать сложно. Возможен ли альтернативный вариант перехода на цифровое радиовещание?

Цифровое ЧМ-радиовещание

Рассмотрим самую массовую систему - ЧМ-радиовещание. Внедрение цифрового радиовещания в ЧМ-диапазоне возможно, если будут соблюдены два условия:

  • сохранение аудитории;
  • передача максимально "простого" и эффективного цифрового сигнала.

Сохранение аудитории позволит сберечь бюджет радиокомпании, что обеспечит экономическую основу для перехода на цифровое радиовещание. Создание "простого" и эффективного цифрового сигнала необходимо для разработки дешевой элементной базы цифрового приемника.

Названным условиям соответствует гибридная IBIC- (In-Band In-Cannel) система, которая заменяет систему стереофонического радиовещания, для одновременной передачи аналогового и цифрового сигналов в тракте передатчиков FM/ЧМ-вещания (66-74, 88-108 МГц). На рисунке представлен спектр IBIC-сигнала.

Аналоговый сигнал в виде компоненты А+В обеспечивает сохранность аудитории. На место разностной компоненты (А-В) устанавливается цифровой сигнал.

Цифровой IBIC-сигнал представляет собой COFDM-сиг-нал из 20 несущих частот с разносом по частоте 2560 Гц. OFDM-сигнал используется с целью максимально эффективного использования спектра. Каждая из несущих частот модулируется QAM-16-сигналом, что обеспечивает скорость передачи в канале 204,8 кбит/с. Помехозащитное кодирование использует схему, аналогичную той, что применяют в DVB-T, с параметрами:

  • внешний кодер Рида-Соломона (207,223);
  • рандомизация с полиномом (1+Х14+Х15);
  • перемещение (I = 8, М = 28);
  • коэффициент внутреннего кодирования 7/8.

Информационная скорость передачи составляет 166,4 кбит/с и состоит из ста 208-байтовых пакетов. Общая пропускная способность канала делится на два потока (основной и служебный). Распределение общей пропускной способности канала выполняется вещателем или оператором динамически в зависимости от числа передаваемых звуковых программ. Служебный поток обеспечивает передачу служебной и сервисной информации, а основной поток -передачу звуковых программ.

Совместимость цифрового ЧМ-радиовещания

Гибридный IBIC-сигнал использует разрешенную полосу ЧМ-сигнала, сохраняя частотный план ЧМ-диапазона. Мощность передатчика делится поровну между аналоговым и цифровым сигналами, что сохраняет зону вещания для аналогового сигнала. Аналогичным образом сохраняется и зона вещания для цифрового сигнала.

Использование IBIC-сигнала под частотной модуляцией не накладывает ограничений на передающий тракт передатчика и не требует его модернизации. Единственным устройством, требующим замены на передатчике, является цифровой модулятор IBIC-сигнала.

Спектральные составляющие IBIC-сигнала в полосе частот аналогового сигнала не превышают уровня -75 дБ, чем достигается совместимость сигналов между собой. Исключение сигналов пилот-тона и поднесущей частоты переводит приемники в режим "моно" при приеме радиосигнала. Учитывая, что IBIC-сигнал находится в надтональной области частот, приемники не могут воспроизводить его, чем и обеспечивается совместимость с действующим приемным парком.

Применение IBIC-сигнала под частотной модуляцией сохраняет существующую элементную базу радиоприемников. Дополнением в структуре радиоприемника является применение нового демодулятора IBIC-сигнала и аудиодекодера звуковой программы. Звуковые программы по выбору вещателя могут кодироваться по алгоритмам MPEG-4 НЕ-ААС или МРЗ.

Сервисы цифрового ЧМ-радиовещания

Цифровой поток может быть поделен одним из следующих способов:

  • 160 кбит/с - основной поток для передачи одной музыкальной программы в формате 5.1 (объемный звук) и 4,56 кбит/с - канал передачи данных;
  • 4*48 кбит/с - основной поток для передачи четырех музыкальных программ в формате PS (параметриче ское стерео) и 10,6 кбит/с - канал передачи данных;
  • 32 кбит/с - основной поток для передачи одной музыкальной программы в формате PS (параметрическое стерео) и 132,24 кбит/с - канал передачи данных;
  • 164,8 кбит/с - канал передачи данных;
  • иное разделение по усмотрению вещателя или оператора.

Возможность передачи одной качественной звуковой программы в формате 5.1 позволяет подключать приемник к домашнему кинотеатру, активным акустическим системам, музыкальным центрам с объемным звуком, а также к автомобильным кинотеатрам. Благодаря этому трансляция музыкальных программ с объемным звучанием станет не только достоянием сети Интернет и DVD-audio, но и стандартом эфирного вещания. Возможна передача традиционных стереопрограмм с использованием режима параметрического стерео и скоростью передачи 48 кбит/с. В этом режиме допускается передача четырех программ. Таким образом, на одной частоте организуется передача пяти звуковых программ, одной в аналоговом виде и четырех в цифровом режиме. Данная возможность потребует от вещателя дооснащения студии необходимым комплектом оборудования.

В часы "минимальной" аудитории вещатель может изменить режим трансляции и большую часть или всю пропускную способность канала отдать под передачу данных. Эти данные могут содержать файлы новостных лент, обновления баз данных, файлы звуковых треков и т.п.

Канал передачи данных обеспечит передачу:

  • текстовой информации на 16 языках объемом не более 1000 символов с использованием цвета и шрифта;
  • цветной графической информации объемом не более 32 кбайт;
  • сигналов точного времени;
  • сигналов типа и жанра каждой передаваемой звуковой программы;
  • сигналов оповещения;
  • файлов;
  • адресной информации, требуемой для интерактивного ответа;
  • служебной информации.

Интерактивность цифрового радиовещания

Переход на цифровое вещание меняет принципы радиовещания. Появление второго полноценного канала вещания данных формирует новую возможность интерактивного взаимодействия вещателя со слушателями. Осуществить данную возможность можно при условии, что каждое приемное устройство имеет:

  • номер (адрес);
  • канал обратной связи

Присвоение номера каждому приемнику не составляет большой технической проблемы. Порядок присвоения номера и его формат могут быть выработаны по аналогии с тем, как это происходит в сетевом оборудовании при назначении МАС-адресов. А вот при организация обратного канала связи не обойтись без использования услуг сотовой связи, но, возможно, это и к лучшему. Использование канала связи SMS в качестве передачи интерактивного ответа от приемника к вещателю является основой для нового рынка услуг интерактивного цифрового радиовещания. Интерактивность цифрового радиовещания направлена на формирование новых источников дохода для радиокомпаний, помимо рекламных. На роль "золотых яиц" могут претендовать викторины и игры, а также услуги по продаже аудиотреков по требованию. Предоставление услуги аудио по требованию может выглядеть следующим образом:

По каналу передачи данных передается файл, содержащий каталог треков, предлагаемых к продаже. Слушатель выбирает понравившийся и оставляет заявку на приобретение. Заявка в виде SMS-сообщения поступает к вещателю. Цена заявки состоит из стоимости передачи SMS-сообщения, стоимости трека, и стоимости хранения трека у вещателя. Вещатель группирует заявки и по- путно определяет рейтинг треков, в часы "минимальной" аудитории он перераспределяет полосу пропускания своего канала для передачи файлов. Если предположить, что в сутках порядка 6-8 часов могут быть отнесены к разряду "минимальной' аудитории, то за это время может быть передано 580 Мбайт. При среднестатистическом объеме трека в 1,8 Мбайт (приблизительно 5 мин.) число распространяемых треков в сутки составит около 320.

Таким образом, самая массовая система FM/ЧМ-радиовещания при использовании IBIC-сигнала может быть переведена на цифровой формат вещания без "шоковой терапии" переходного периода, и при этом с неоспоримыми преимуществами.

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #1, 2007
Посещений: 14107

Статьи по теме

  Автор

Сергей Валов

Сергей Валов

Эксперт

Всего статей:  1

В рубрику "Экономика и менеджмент" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций