: архив : архив журнала "625" : 1999 : #10

Использование типового спутникового оборудования для передачи цифровых программ по наземным аналоговым радиорелейным линиям
Валерий Самородов, Юрий Федоров

При проведении телевизионных трансляций крупных международных спортивных соревнований часто возникают проблемы, связанные с организацией большого количества как прямых, так и обратных линий связи для передачи телевизионных сигналов и каналов звукового сопровождения. Эти линии связи необходимы для одновременного проведения "прямого эфира" несколькими телевизионными компаниями, а также для работы телевизионных и радиокомментаторов. С такого рода проблемами, являясь основным вещателем (host broadcaster), столкнулась Всероссийская Государственная телевизионная и радиовещательная Компания (ВГТРК) при организации телевизионной трансляции финального матча Кубка УЕФА-99 с Большой спортивной арены "Лужники" (БСА). Ситуация осложнялась отсутствием волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) между ВГТРК и Лужниками и ограниченными возможностями приемно-ретрансляционной аппаратной (ПРА) ВГТРК на Останкинской телебашне, предназначенной для работы с внестудийными объектами. Цифровым оборудованием РРЛ ВГТРК не располагает.

Поэтому, для подачи "обратных картинок" на комментаторские места, был применен нестандартный подход. Оригинальность подхода заключалась в использовании для формирования цифрового пакета программ комплекта типового спутникового оборудования (производство Tiernan, США) стандарта MPEG-2/DVB-S, с последующей его передачей по ВОЛС и аналоговым наземным радиорелейным линиям с применением оборудования мобильных РРЛ типа VML-D (Continental Microwave, Великобритания). Выделение цифровых сигналов и их преобразование в аналоговые осуществлялось интегрированными спутниковыми приемниками-декодерами IRD TDR77 (Tiernan).

На рисунке приведена схема подачи "обратных" телевизионных каналов на комментаторские места, примененная ВГТРК при проведении трансляции финального матча Кубка UEFA по футболу со стадиона Лужники (Москва) 12 мая 1999г.

При использовании этой схемы четыре телевизионных сигнала в стандарте PAL подавались на кодеры ТЕ-30 (Tiernan) стандарта MPEG-2 MP@ML. Сформированный транспортный поток с суммарной информационной скоростью (Bit Rate) около 34 Мбит/с поступал на QPSK-модулятор TVRM75 (Tiernan), и затем по ВОЛС на вход ПЧ-аналогового передающего комплекта РРЛ VML-80D (Continental Microwave Ltd.), работающего в диапазоне 8 ГГц. Указанная информационная скорость и значение помехоустойчивого кодирования FEC=7/8 выбирались из условия непревышения полосой частот, занимаемой модулированным сигналом по уровню -30 дБ (DfS), полосы пропускания фильтра ПЧ (DfR =28 МГц) приемо-передающего микроволнового оборудования (DfS‹DfR). Уровень модулированного сигнала лежал в пределах допустимых входных значений передающего микроволнового комплекта (5±1 дБм). Длина пролета между приемным и передающим оборудованием РРЛ составляла около 15 км. Сигнал с выхода ПЧ приемного микроволнового комплекта поступал на стандартный повышающий конвертер L-диапазона (DfS<DfC), и затем подавался через разветвитель на четыре интегрированных спутниковых приемника-декодера IRD TDR77 (Tiernan). Сигналы с выходов приемников подавались на комментаторские места.

Отмечено, что в период трансляции цифровое отношение энергии бита к плотности энергии шума в полосе 1 Гц (Eb/No), регистрируемое встроенными в приемники-декодеры TDR77 измерителями, лежало в пределах от 10 до 12 дБ, что соответствует запасу от 3,6 до 5,6 дБ соответственно, по отношению к пороговому значению (6,4 дБ) для выбранного значения помехоустойчивого кодирования (FEC=7/8).

По результатам проведенного эксперимента можно сделать следующие выводы:

• принципиально возможно использовать типовое спутниковое оборудование стандарта MPEG-2/DVB-S для адаптации параметров цифровых сигналов для последующей передачи многопрограммного транспортного потока посредством стандартного аналогового оборудования ВОЛС и мобильных РРЛ;
• благодаря заложенным в оборудовании стандарта MPEG-2/DVB-S возможностям, реально осуществить подстройку ширины полосы частот, занимаемой модулированным сигналом, и величины необходимого энергетического запаса DEb/No (выбором значения суммарной информационной скорости BR и параметров помехоустойчивого кодирования FEC) до необходимых значений для устойчивой работы с использованием аналоговых каналов связи.

Для обеспечения более высокого (студийного) качества передачи телевизионных программ с использованием данной схемы построения канала передачи информации для создания многопрограммного транспортного потока необходимо использовать оборудование стандарта MPEG-2 SP@ML (формата 4:2:2), имеющее цифровой интерфейс SDI. При этом необходимо учитывать, что этот формат требует более высоких скоростей передачи цифровых потоков, что соответственно приводит к уменьшению количества программ в транспортном потоке, передаваемом по аналоговым ВОЛС и мобильным РРЛ.

Рецензия

Данная статья посвящена актуальным аспектам передачи цифрового телевидения по наземным линиям связи. Рассмотренное в статье техническое решение позволяет осуществить передачу 4-х телевизионных сигналов PAL по ВОЛС и аналоговым РРЛ в стандарте MPEG-2/DVB-S. Вместе с тем очевидно - и это обязательно должны учитывать читатели и потенциальные пользователи, - что данный метод передачи ТВ сигналов (с помощью спутникового оборудования DVB-S в формате 4:2:0) по наземным каналам связи не позволяет обеспечить профессионального качества передачи ТВ сигнала и соответствующего качества принятого изображения, и поэтому может использоваться лишь в тех случаях, когда допускается пониженное качество воспроизводимого на приеме изображения - репортажные съемки, "технические" каналы (именно такой случай описан в статье) и т.д. Кроме того, указанные в статье кодеки фирмы Tiernan обеспечивают передачу ТВ-сигналов PAL и NTSC и не имеют опции SECAM, что в условиях отечественной сети означает необходимость установки транскодера PAL/SECAM, либо NTSC/SECAM на выходе декодера, и связано с дополнительными расходами и существенным дополнительным ухудшением качества изображения. Следует заметить, что в России на правительственном уровне еще не принят стандарт DVB, либо какой-либо другой, в качестве стандарта непосредственного цифрового ТВ вещания.

В свете всего вышеуказанного выводы сделанные в статье нуждаются в корректировке. Особенно это касается возможности формирования с помощью оборудования DVB-S многопрограммного транспортного потока для передачи цифрового ТВ по РРЛ и ВОЛС.

Начальник лаборатории НИИРадио А.А. Плотников Старший научный сотрудник