Большие дебаты: 8-VSB - COFDM
Константин Гласман
В 1996 и 1997 годах были приняты стандарты цифрового наземного
телевизионного вещания ATSC (Advanced Television Systems Committee)
и DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial). Тогда получил
формальное подтверждение тот факт, что единого мирового стандарта
цифрового телевидения не будет. А в дополнение к американской
(ATSC) и европейской (DVB-T) системам в те годы уже разрабатывался
проект третьей - японской системы ISDB-T (Integrated Services
Digital Broadcasting). Сравнивая преимущества и недостатки систем,
надо иметь в виду, что все стандарты предполагают использование
компрессии MPEG-2, поэтому во всех системах данные об изображении
и звуке передаются в виде пакетов транспортного потока MPEG-2.
Принципиальные различия между системами проявляются лишь в том,
как передаются от передатчика к приемнику кодированные данные,
т.е. на уровне модуляции. Стандартом ATSC предписывается использование
амплитудной модуляции с частично подавленной боковой полосой
VSB. В системе DVB-T применяется частотное уплотнение с большим
числом ортогональных несущих COFDM, разновидность способа COFDM
используется в системе ISDB-T. Поэтому именно в соперничестве
способов модуляции (VSB и COFDM) могут определиться судьбы систем
цифрового телевидения.
(Подробное описание способов модуляции в цифровом вещании можно
найти в статьях серии "Методы передачи данных в цифровом
телевидении": "625", 1999, №4, стр.66…70; "625",
1999, №5, стр.70…77; "625", 1999, №7, стр.68…78; "625",
1999, №9, стр.72…85; "625", 2000, №2 стр. 78, №3, стр.
78).
Первый раунд
Первый раунд соперничества состоялся в Австралии - стране, которая,
решив в ближайшем будущем перейти к цифровому вещанию, провела
всесторонние сравнительные испытания систем цифрового наземного
телевидения DVB-T и ATSC. Лабораторные и полевые испытания длились
почти 2 года. Параметры системы DVB-T были выбраны из условия
обеспечения в полосе частот 7 МГц скорости передачи данных (19,35
Мбит/с), близкой к скорости передачи в системе ATSC (19,39 Мбит/с):
режим 2k (1705 несущих), модуляция несущих - 64-QAM, скорость
внутреннего кода - 2/3, защитный интервал - 1/8. Сравнение DVB
и ATSC проводилось первоначально по 50 пунктам, из которых 29
были признаны основными. Было выполнено множество сравнительных
измерений в разнообразных условиях. Но наиболее значимыми и чаще
всего цитируемыми стали несколько итоговых результатов, приведенных
ниже.
При оценке способности систем обеспечить такую же зону охвата
вещанием, как в современном аналоговом телевидении PAL, было
отмечено, что ATSC имеет преимущество, связанное с более низким
пороговым отношением уровня несущей к шуму C/N. Лабораторные
эксперименты показали, что пороговые отношения для систем ATSC
и DVB-T равны соответственно 15,1 и 19,1 дБ. Пороговое отношение
C/N для ATSC было близко к теоретическому пределу (15,1 вместо
14,9 дБ). Для системы DVB-T отличие экспериментального значения
C/N от теоретического было большим (19,1 вместо 16,5 дБ). В условиях
канала связи с белым гауссовым шумом разница в пороговом отношении
уровня несущей к шуму означает, что мощность радиосигнала DVB-T
должна быть на 4 дБ больше, чем ATSC, для достижения одной и
той же площади охвата. Испытания также показали, что ATSC может
работать в условиях более сильных импульсных помех. При одном
и том же уровне помех ATSC сохраняет работоспособность при меньшем
(на 8…11 дБ) уровне сигнала, чем DVB-T.
Система DVB-T способна лучше работать в условиях многолучевого
приема, типичного для современных городов и пригородов. Статический
многолучевой прием связан с отражениями волн от зданий, стен,
мебели. Динамический многолучевой прием обусловлен отражениями
от автомобилей, поездов, людей, животных. В аналоговом телевидении
многолучевой прием приводит к искажениям: повторам (если отраженный
сигнал приходит в точку приема с заметной задержкой), появлению
на изображении шумов (если интерференция прямого сигнала с отраженным
приводит к затуханию суммарного). Но в цифровом телевидении многолучевой
прием приводит к полному поражению цифровых данных и исчезновению
изображения. Поэтому способность системы бороться с искажениями,
связанными с многолучевым приемом, является важнейшим показателем.
Австралийские эксперименты показали, что система ATSC отказывает,
когда уровень неизменного во времени отраженного эхо-сигнала
превышает -7 дБ. DVB-T сохраняет работоспособность даже в тех
случаях, когда отраженный сигнал равен прямому (0 дБ). Различие
в уровнях допустимого эхо-сигнала сокращает потенциальную разницу
в размерах зоны охвата вещанием конкурирующих систем при одинаковой
мощности передатчика, обусловливаемую разным пороговым отношением
C/N. Поэтому был сделан вывод - ни одна система не имеет значимых
преимуществ при оценке размеров зоны охвата вещанием.
Вообще, проблему мощности оценивали в Австралии в двух аспектах.
На время переходного периода повысить мощность передатчика нельзя
из-за возможных помех действующему аналоговому вещанию по системе
PAL, но после полного перехода к цифровому вещанию мощность передатчиков
может быть увеличена. Увеличение мощности передатчика способно
компенсировать различия в величине порогового отношения C/N и
чувствительности к импульсным помехам в случае применения COFDM.
Однако повышение мощности не способно решить проблему многолучевого
приема в случае использования 8-VSB. Увеличение мощности передатчика
расширяет зону уверенного приема, но может еще больше усложнить
прием в условиях многолучевого распространения даже при небольших
расстояниях до передатчика.
Общее решение, основанное на анализе результатов сравнения по
разным показателям в соответствии с их значимостью, было вынесено
в пользу системы DVB-T. На решение повлияло и то, что есть ряд
вариантов вещания, в которых способна работать лишь система DVB-T.
Прежде всего, это одночастотные сети. Примером может служить
сеть малых передатчиков, располагающихся в зонах плохого приема
сигнала основного передатчика, и работающих на той же самой частоте,
что и основной. В системе DVB-T возможна иерархическая модуляция,
позволяющая осуществить одновременную передачу сигналов двух
программ в одном канале, но с разными уровнями помехозащищенности.
Например, это могут быть программы телевидения высокой четкости
и стандартной четкости. Программа телевидения высокой четкости
принимается на стационарную высококачественную антенну. Сигнал
стандартного телевидения, обладающий большей помехозащищенностью,
может приниматься на слабонаправленную антенну портативного телевизора
или приемника, установленного, например, в автомобиле и воспринимающего
сигнал в условиях динамического многолучевого распространения
радиоволн.
Способность обеспечивать надежность в условиях многолучевого
приема была одним из важнейших факторов. Около 30% квартир и
частных домов в Австралии принимают программы наземного телевидения
с использованием портативных переносных телевизоров со слабонаправленными
комнатными антеннами, для которых проблема многолучевого приема
стоит особенно остро.
Петиция группы Sinclair
В австралийских испытаниях сравнительным исследованиям подвергались
системы цифрового вещания ATSC и DVB-T. Сопоставление способов
модуляции 8-VSB и COFDM лишь сопутствовало сравнению систем,
хотя и являлось одним из важнейших компонентов испытаний. Летом
1999 года в адрес Федеральной комиссии по связи США была направлена
петиция, призывающая ввести способ модуляции COFDM в стандарт
цифрового телевидения ATSC! Петиция была составлена Sinclair
Broadcast Group (SBG) - одной из крупных телевизионных групп
США, владеющей почти 60 коммерческими телевизионными станциями.
Группа Sinclair столкнулась с неспособностью системы 8-VSB эффективно
работать в условиях многолучевого приема в июле 1998 года, когда
SBG организовывала серию демонстраций цифрового вещания. Проблемы
приема возникали даже на расстоянии нескольких километров от
передатчика, т.е. в тех случаях, когда принимаемый сигнал был
достаточно сильным. Для завершения демонстраций SBG была вынуждена
использовать узконаправленные антенны, установленные на крышах
высоких зданий. Прием на простые антенны был затруднен. Было
решено, что возникшие трудности связаны с повышенной чувствительностью
первых прототипных приемников к искажениям, обусловленным многолучевым
приемом. В марте 1999 года Sinclair провел новые испытания, в
которых на этот раз использовались телевизионные приемники, выпускаемые
промышленностью для продажи. Во время испытаний сравнивалось
качество приема радиосигналов цифрового телевидения, модулированных
по системе 8-VSB, и сигналов аналогового телевидения NTSC, передаваемых
одной и той же телевизионной станцией в Филадельфии. Было выяснено,
что в ряде мест сигналы 8-VSB плохо принимались на простые комнатные
антенны, причем даже в тех случаях, когда прием сигналов NTSC
был удовлетворительным. Это побудило инженеров группы Sinclair
искать причины не только в приемниках.
24 июня 1999 года SBG объявила о проведении прямых сравнительных
испытаний двух способов модуляции - COFDM и 8-VSB в условиях
приема на комнатные антенны. Испытания производились в Балтиморе,
США. Испытания были открытыми, на них были приглашены представители
вещательных организаций, производителей аппаратуры, пресса. Радиосигналы
цифрового телевидения, модулированные видеоданными по системам
8-VSB (ATSC) и COFDM (DVB-T), передавались на частоте 40-го канала
при средней мощности 50 кВт. Передающая антенна располагалась
на башне высотой около 1000 футов. Отношение максимальной мощности
к средней составляло 6,5 дБ для системы 8-VSB и 8,5 дБ - COFDM.
Полоса частот составляла 5,38 МГц (8-VSB) и 5,7 МГц (COFDM).
Фрагменты телевизионных программ передавались со скоростью 18,39
Мбит/с (8-VSB) и 18,66 Мбит/с (COFDM). Параметры системы COFDM
были выбраны из условия близости скорости передачи к скорости
потока данных телевидения высокой четкости, принятого в США (1705
несущих при модуляции 64-QAM, скорость внутреннего кода - 3/4,
величина защитного интервала - 1/8). В испытаниях использовались
бытовые приемники ATSC (8-VSB) и DVB-T (COFDM). Европейские приемники
COFDM были модернизированы для работы в полосе 6 МГц (переключение
достигается за счет изменения системной тактовой частоты).
Испытания проводились в ближней (менее 30 миль от передатчика)
и дальней (более 30 миль от передатчика) зонах. Испытания в ближней
зоне имели целью оценку возможности приема на простые комнатные
антенны в условиях плотной городской застройки. Сначала осуществлялась
попытка приема на простейшую дипольную комнатную антенну дециметрового
диапазона, смонтированную на подставке. Антенна поворачивалась
вокруг своей оси, затем фиксировался угол, в пределах которого
был возможен прием. Если прием на такую антенну был невозможен,
то использовалась малогабаритная антенна типа "волновой
канал". Тесты проводились в 31 точке города Балтимора.
Сигнал 8-VSB был успешно принят в 10 из 31 точки города на приемник
фирмы Panasonic и в 12 из 31 - на приемник Pioneer. Сигнал COFDM
был успешно принят во всех 31 местах с использованием приемника
Nokia и в 21 из 25 мест - на приемник фирмы NDS. При использовании
COFDM примерно в половине случаев надежный прием был возможен
практически независимо от ориентации антенны. В 80% случаев можно
было изменять ориентацию антенны на 90 градусов без нарушения
приема. В случае надежного приема сигнала 8-VSB ориентацию антенны
можно было менять на 90 градусов лишь в одной трети мест проведения
испытаний. Кроме того, было выяснено, что в случае использования
8-VSB была необходима большая точность в ориентации антенны и
антенна при настройке должна поворачиваться достаточно медленно.
Сопутствующие этим экспериментам измерения показали, что сигнал
системы 8-VSB нельзя было принимать в том случае, если колебания
в уровне частотного спектра принимаемого сигнала, обусловленные
многолучевым приемом, превышали 15 дБ. Приемник COFDM обеспечивал
прием сигнала при колебаниях до 25 дБ. Но приемник 8-VSB совершенно
отказывал в случаях, когда условия многолучевого приема быстро
менялись, например, из-за проходящего транспорта.
Испытания в дальней зоне (9 мест на расстоянии более 30 миль
от передатчика) проводились для оценки разницы в надежности приема,
которая может быть вызвана различиями в пороговом отношении уровня
несущей к шуму (C/N). Найденная ранее в лабораторных условиях
разница в 4 дБ (преимущество имеет система 8-VSB) уменьшилась
на практике в среднем до 3,3 дБ, а некоторых точках - до 2 дБ,
что объясняется отличием реальных условий распространения от
теоретических, присущих гауссовому каналу.
Результаты испытаний побудили группу Sinclair направить в Федеральную
комиссию по связи петицию с предложением разрешить использование
двух способов модуляции (8-VSB и COFDM) в системе ATSC.
Модуляция COFDM родилась в Америке
Разработка системы COFDM началась в шестидесятых годах в исследовательских
лабораториях Bell Labs (США). В семидесятом году в США был выдан
патент на систему COFDM. Возможности передачи цифрового телевизионного
сигнала с использованием многих несущих изучались в восьмидесятые
годы в исследовательском центре связи в Канаде (Communication
Research Center of Communication Canada) и в Массачусетском технологическом
институте. В 1994 году доклад о применении системы COFDM в телевидении
высокой четкости был подготовлен институтом связи NTIA (Institute
for Telecommunication Sciences of the National Telecommunications
and Information Administration).
В 1994 году по инициативе нескольких американских и канадских
вещательных организаций был создан комплект оборудования передачи
видеоданных с использованием COFDM для проведения испытаний.
В 1995 году эта группа представила предложение об использовании
COFDM в Консультативный комитет по перспективным телевизионным
системам ACATS (Advisory Committee on Advanced Television Services),
образованный в США в 1987 году с целью разработки стандарта наземного
вещания для нового, более совершенного телевидения. В ответ на
это предложение ACATS сформировал группу экспертов CEG (Certifications
Experts Group), которая должна была оценить, сможет ли COFDM
продемонстрировать заметные преимущества в сравнении с системой
передачи данных 8-VSB, которая была важнейшим компонентом уже
длительное время разрабатывающейся системы ATSC. В этом случае
изучение COFDM было бы продолжено. Однако группа CEG нашла, что
на момент испытаний способ COFDM не продемонстрировал существенного
превосходства и не выдержал конкуренции с 8-VSB. Среди многих
причин такого суждения было то, что потребовалось бы повышать
мощность передатчиков для обеспечения той же площади охвата,
что и в случае с действующей системой NTSC. В то же время 8-VSB
позволяла минимизировать потенциальные интерференционные искажения
между системами ATSC и NTSC в достаточно долгий период их совместной
работы. В 1996 году Федеральная комиссия по связи США FCC (Federal
Communications Commission) приняла стандарт цифрового телевидения
ATSC, в котором в качестве важнейшего компонента - способа модуляции
утверждена восьмиуровневая амплитудная модуляция с частично подавленной
одной боковой полосой 8-VSB. Система ATSC и способ модуляции
8-VSB приняты (на момент написания настоящей статьи) также в
Канаде, Южной Корее, Аргентине и на Тайване.
В 1995 году начались исследования COFDM в рамках европейского
проекта DVB. Европейский стандарт наземного цифрового телевизионного
вещания DVB-T, в котором был введен способ модуляции COFDM, был
принят в 1997 году. Япония разработала свою систему наземного
цифрового вещания ISDB-T, в которой используется усовершенствованная
форма COFDM. В 1997 году началась разработка интегральных микросхем
кодеров и декодеров COFDM, в 1998 году - промышленный выпуск
микросхем декодеров, пригодных для установки в бытовые телевизионные
приемники. Интересно, что среди ведущих производителей интегральных
микросхем есть и североамериканские компании: LSILogic, Oak Technologies,
Motorola.
COFDM используется в качестве способа модуляции в системах наземного
цифрового телевидения, выбранных в европейских странах (Австрия,
Бельгия, Германия, Греция, Дания, Ирландия, Испания, Италия,
Люксембург, Нидерланды, Португалия, Финляндия, Франция, Швеция),
а также в Австралии, Индии, Японии и Сингапуре. Следует отметить,
что Австралия и Сингапур выбрали COFDM после всесторонних лабораторных
и полевых испытаний.
Модуляция COFDM родилась в Америке, но доведена до высокой степени
совершенства учеными и инженерами разных стран. Группа Sinclair
делает сейчас попытку вернуть COFDM на родину.
Аргументы SBG
Группа Sinclair призывает Федеральную комиссию по связи откликнуться
на то, что в последние годы система COFDM превратилась в эталонный
способ модуляции для наземной передачи данных в условиях многолучевого
приема. Важное достоинство системы COFDM - гибкость, обеспечиваемая
возможностью оперативного изменения скорости потока данных и
параметров передачи с целью приспособления к условиям распространения
радиоволн. Принимая стандарт ATSC, Федеральная комиссия по связи
не зафиксировала некоторые параметры, например, формат разложения
изображения. Но параметры системы модуляции 8-VSB фиксированы.
Принятие COFDM даст свободу в установлении параметров передачи
в соответствии условиями распространения радиоволн и требованиями
к скорости потока данных и надежности приема. Иерархическая передача,
возможная в рамках COFDM, дает вещателям дополнительную свободу.
Принятие COFDM позволило бы системе цифрового телевидения США
быть в большей мере совместимой со стандартами остального мира,
что привело бы к привлечению на американский рынок большего количества
производителей и к более быстрому снижению цен на аппаратуру.
Впрочем, перечисленные преимущества лишь добавляют аргументы
к главному выводу, который был сделан SBG на основе своих экспериментов.
8-VSB пока не может обеспечить надежный прием на простые антенны
в городских условиях в зоне устойчивого приема сигналов NTSC,
а COFDM - может. Этот вывод представляет специалистов SBG как
сторонников рыночного подхода в оценке перспектив развития цифрового
телевидения, ведь прием в движении и на портативные приемники
важен именно для американского общества, мобильного по своей
природе и требующего разнообразия служб цифрового телевидения.
Огромное число американцев сегодня полагаются на комнатные антенны.
Американцы ожидают, что телевизор будет работать сразу после
покупки, причем с простой антенной и без ее тщательной ориентировки
(в 1996 году в США было продано 6,3 миллиона комнатных антенн,
в 1997 - уже 7 миллионов).
Невозможность принимать телевизионную программу на простую комнатную
антенну в зоне, где сигнал имеет достаточно большой уровень,
но претерпевает значительные искажения за счет многолучевого
распространения, требует установки направленной наружной антенны.
Но если в городе работает несколько передатчиков, то необходимо
еще и поворотное устройство, позволяющее ориентировать антенну.
Предположим, говорят специалисты SBG, что члены одной семьи хотят
смотреть на разных телевизорах программы разных станций (транслируемые
разными передатчиками). Тогда надо иметь несколько антенн со
своими поворотными устройствами. Такая ситуация весьма реальна,
ведь сегодня 75% семей в США имеют два и более телевизора (среднее
число телевизоров в одной семье равно сегодня 2,4). При переходе
на цифровое телевидение таким зрителям тогда бы пришлось устанавливать
индивидуальные наружные антенны, но, во-первых, это стоит денег,
а, во-вторых, не всегда возможно, например, в больших многоквартирных
домах.
Сегодня 68% американских квартир и частных домов (домашних хозяйств)
являются подписчиками служб кабельного телевидения, около 10%
принимают программы спутникового телевидения. Таким образом,
около четверти хозяйств полагаются только на наземное вещание.
Но если наземное вещание потребует установки узконаправленных
наружных антенн (достаточно дорогих), то многие просто станут
подписчиками кабельного телевидения или приобретут приемники
спутникового телевидения. Но принуждение миллионов американцев
отказаться по финансовым причинам от программ местного наземного
вещания не дает возможности свободного получения политической
информации и наносит ущерб развитию демократии в стране, говорит
SBG. Это также создает проблемы для системы оповещения граждан
страны при возникновении чрезвычайных ситуаций, ведь подписаться
на программы служб кабельного и спутникового телевидения смогут
не все граждане. Кроме того, сигналы оповещения о чрезвычайных
ситуациях не могут передаваться только по спутниковым каналам
или кабельным линиям. В случае, например, землетрясений, такие
линии коммуникаций будут выведены из строя самыми первыми.
Доклад OET
Когда группа Sinclair подняла вопрос о ненадежной передаче телевизионных
программ в городских условиях с использованием модуляции 8-VSB,
член Федеральной комиссии по связи Сюзан Нес (Susan Ness) обратилась
в отдел техники и технологии (Office of Engineering and Technology
- OET) FCC с предложением подготовить аналитический доклад о
качественных показателях 8-VSB и COFDM. Основой для доклада,
опубликованного 30 сентября, послужили полевые испытания системы
8-VSB, проведенные OET. Испытания были достаточно масштабными.
Измерения проводились в пяти городах. В 2682 точках оценивался
прием на внешние антенны, в 242 на внутренние. В результате измерений
определялись места, где отношение размаха несущей к шуму превышало
порог (15 дБ), и места, где прием был успешным. Различия этих
двух показателей находились в диапазоне от единиц до десятков
процентов, что объясняется искажениями в результате многолучевого
приема, типичного для городских условий. Процент мест успешного
приема и давал показатель надежности. Надежность приема на внешнюю
направленную антенну составляла 80…95% в городах с малым и умеренным
числом "затененных" мест (Чикаго, Сан-Хосе) и опускалась
до 63…79% в городах с большим числом таких мест (Вашингтон, Сиэттл).
Надежность приема в городах первой группы составляла 75…100%
и доходила до 31…40% в городах второй группы. Причинами плохого
приема на внутренние антенны были названы слабый принятый сигнал
(из-за потерь в конструкциях зданий и малого коэффициента усиления
антенны) и многолучевой прием (из-за большого числа отражающих
объектов и плохой направленности антенны).
Вывод доклада OET был следующим. Ни одна из систем не обеспечивает
полного и окончательного решения проблемы наземного цифрового
вещания в городах, обе системы имеют свои преимущества и недостатки.
Система 8-VSB обеспечивает площадь охвата и надежность приема,
в большинстве случаев сравнимые с NTSC. Проблемы приема на комнатные
антенны в условиях многолучевого распространения радиоволн, поднятые
группой Sinclair, будут решены в ближайшее время, когда появятся
усовершенствованные приемники 8-VSB третьего поколения. Система
8-VSB имеет преимущества, связанные со скоростью передачи данных,
эффективностью использования частотного спектра, меньшей чувствительностью
к импульсным помехам и более низкими требованиями к мощности
передатчика. Преимущества системы COFDM, связанные с возможностью
реализации одночастотных сетей и приема в движении, не имеют
существенного значения для США в условиях сложившейся структуры
системы телевизионного вещания. Отдел техники и технологии Федеральной
комиссии по связи рекомендует оставить способ модуляции 8-VSB
для наземного цифрового телевизионного вещания ATSC.
Американские дебаты
Петиция SBG превратила дискуссию по проблемам модуляции в американские
дебаты. Повышению интереса к этим дебатам способствуют политические
аспекты проблемы, ведь если модуляция COFDM будет разрешена в
рамках ATSC, то фактически это будет означать принятие в США
европейской системы DVB-T. В центре дискуссий была, конечно,
петиция группы Sinclair. 14 октября Ассоциация производителей
бытовой электроники CEMA (Consumer Electronic Manufacturers Association)
направила в FCC заявление с предложением отклонить петицию SBG
как, во-первых, не соответствующую срокам рассмотрения уточнений
к стандарту ATSC и, во-вторых, содержащую лишь повторение уже
рассмотренных ранее аргументов. Накал дискуссий возрастал день
ото дня. 19 октября SBG опубликовала комментарии к отчету OET,
в которых обратила внимание FCC на ошибки, содержащиеся в отчете,
и рекомендовала пересмотреть ряд разделов отчета. 21 октября
был опубликован доклад ATSC "Вопросы, которые должны быть
рассмотрены при оценке стандарта цифрового телевидения".
Доклад был составлен в виде ответов на вопросы Мексики и направлен
мексиканскому правительству. Значительная часть доклада была
посвящена ответу ATSC на петицию SBG. Испытания Sinclair в Балтиморе
были оценены как крайне необъективные. Sinclair был обвинен в
том, что балтиморские эксперименты были проведены с целью дискредитировать
систему передачи данных, принятую ATSC. В докладе утверждалось,
что для испытаний были выбраны худшие и нетипичные для городских
условий приема места, приемники VSB были выбраны наихудшие из
возможных. Неудивительно, что доклад вызвал ответную реакцию.
6 декабря письмо SBG с комментариями было направлено в Федеральную
комиссию по связи. В декабре были опубликованы также ставшие
широко известными исправления и подробные комментарии к докладу
ATSC, сделанные директором консультационной службы по проблемам
телекоммуникаций и вещания Дерман Нолан (Dermot Nolan), уже давно
выступающим с критикой системы VSB.
В противостояние оказались вовлеченными телевизионные сети,
группы станций, компании местного вещания. Более 400 телевизионных
станций из 1600 станций США официально поддержали петицию SBG
(по состоянию на декабрь 1999г.). Влиятельная Национальная ассоциация
вещателей NAB (National Association of Broadcasters) отказалась
поддержать позицию ATSC в дискуссии с Sinclair. Представители
кабельного и спутникового телевидения, компьютерной и телекоммуникационной
отраслей пока занимают выжидательную позицию, но они, несомненно,
при первой возможности попытаются занять часть ниши наземного
телевидения.
Microsoft объявил о поддержке петиции Sinclair, хотя и не подписал
ее официально, объясняя это тем, что корпорация не является вещательной
компанией. Тем не менее, представители Microsoft обсуждали эту
проблему в FCC и заявили о своей обеспокоенности в отношении
способности 8-VSB соответствовать модели развития телевидения,
отвечающей интересам общества. Они отметили, что широкий и надежный
прием с использованием современных устройств является вопросом
первостепенной важности для прогресса наземного телевидения,
а ATSC неспособна обеспечить его.
Представители Министерства обороны США (декабрь) решили настаивать
перед FCC о необходимости пересмотреть стандарт ATSC с целью
включения в него COFDM. Уже предварительные испытания, проведенные
Министерством обороны, заставили задуматься о способности существующей
системы передавать сигналы на портативные телевизоры, на которые
только и смогут полагаться граждане США в случаях чрезвычайных
ситуаций. Они также отметили, что являются сторонниками одной
системы, но, по-видимому, 8-VSB теряет свои позиции в соревновании
с COFDM на мировом рынке.
Была проведена серия заседаний специальной группы ATSC по стратегическим
проблемам передачи данных. Эти заседания показали, что многие
представители отрасли смотрят с пессимизмом на возможности 8-VSB
в отношении многолучевого приема и полагают, что 8-VSB никогда
не сравняется с COFDM. И в ATSC нет единодушия по многим проблемам.
Совсем недавно произошли перемены в высшем руководстве ATSC.
Марк Ричер (Mark Richer), назначенный новым исполнительным директором
ATSC, дал редактору журнала Television Broadcast (TVB) Мишель
Гротичелли (Michael Grotticelli) интервью, опубликованное в январском
выпуске 2000 г. На вопрос о возможности внесения каких-либо дополнений
в стандарт ATSC он ответил: "Sinclair предлагает Федеральной
комиссии по связи разрешить использовать два способа модуляции
в цифровом наземном телевидении. Очень важно, чтобы вся телевизионная
отрасль продумала, что может означать введение двух способов
модуляции для вещателей и зрителей. Ведь такой подход приведет
к системе вещания, сильно отличающейся от той, которая сложилась
в сегодняшнем мире. Существенное влияние на ход дебатов может
оказать появление на рынке новых телевизионных приемников и их
компонентов. Я хочу протянуть руки всем сторонам и свести их
вместе, чтобы урегулировать конфликт".
Федеральная комиссия по связи, которая и должна принять окончательное
решение, пока не предприняла никаких мер в отношении петиции
SBG. Некоторые представители FCC заявили о нежелании вносить
перемены, которые могли бы заставить производителей бытовой электронной
техники заняться перестройкой и надолго задержать и так происходящее
не слишком быстро развертывание цифрового телевизионного вещания.
В некоторых комментариях доклад OET был расценен как свидетельство
курса FCC на сохранение стандарта ATSC в неизменном виде. Однако
член комиссии Сюзан Нес, по инициативе которой был подготовлен
доклад, указала, что проблема выбора способа модуляции еще рассматривается
членами комиссии и пока окончательное решение не принято, а доклад
OET - лишь рабочий документ.
Борьба концепций
Дебаты по проблемам модуляции привлекают широкое внимание мировой
общественности. Американский рынок телевизионных услуг огромен,
его трансформации влияют на развитие телевидения во всем мире.
За развитием дискуссии внимательно следят страны, собирающиеся
выбрать ту или иную систему цифрового телевизионного вещания.
Но если бы дебаты имели отношение лишь к модуляции, то их можно
уже было бы считать законченными. Бюро по массовым средствам
информации (Mass Media Bureau) комиссии FCC в 1999 году подтвердило
высокие эксплуатационные показатели COFDM, недостижимые в условиях
многолучевого приема другими способами модуляции, и рекомендовало
использовать COFDM для систем распределения типа MDS (Multipoint
Distribution Services). Ассоциация производителей бытовой электроники
США CEMA в 1999 году заявила, что мобильность становится одним
из главных требований телефонии и разнообразных служб передачи
информации, и рекомендовала использовать в таких службах COFDM,
благодаря способности эффективно работать в условиях многолучевого
распространения радиоколебаний с динамично меняющимися параметрами.
В таких условиях принятие COFDM для цифрового наземного вещания
было бы лишь вопросом времени.
На самом деле дебаты имеют более серьезную причину. Они означают
лишь начало борьбы, которая может оказать серьезное влияние на
будущее цифрового телевидения в мире. На стороне SBG сплачиваются
те, кто был изначально недоволен концепцией телевизионного вещания,
которая привела к появлению ATSC в ее сегодняшнем виде. При этом
речь идет не только о технической концепции, но и о финансово-экономической
модели вещания. Те, кто раньше не видел технического обеспечения
своей финансово-экономической модели развития вещания, сегодня
нашли ее в COFDM. Поэтому сегодняшние дискуссии о модуляции являются
отражением споров о концепциях наземного телевидения. Признание
какой-либо концепции задает правила сравнения способов модуляции
и может предопределить результат сравнения.
Можно, например, представить концепцию наземного вещания следующим
образом. Телевизионные программы принимаются с помощью стационарных
приемников. В каждой местности и каждом городе радиосигналы телевидения
излучаются в эфир с помощью одиночного передатчика высокой мощности,
принимаются с использованием направленных антенн, а параметры
системы передачи данных оптимизированы с целью достижения максимальной
скорости передачи данных. Именно такая формулировка концепции
наземного телевидения и привела в свое время к разработке системы
ATSC с модуляцией 8-VSB. Естественно, что сравнение в рамках
такой концепции должно быть сделано в пользу VSB.
Однако этот подход игнорирует техническую революцию в отрасли
связи, которая получила способ модуляции со многими несущими
COFDM. Сравнение в рамках принятой при создании ATSC модели вещания
не отвечает и сегодняшним интересам вещателей и зрителей, ведь
многие зрители принимают программы наземного аналогового телевидения
на комнатные слабонаправленные антенны. Зрители хотят принимать
программы телевидения с использованием портативных и мобильных
приемников. Именно эта сфера открывает новые возможности для
бизнеса. Надо напомнить, что американские вещатели полагались
в значительной степени на кабельные системы распределения телевизионного
сигнала в городских условиях. Но времена меняются и меняются
требования покупателей. Прием на простые антенны портативных
телевизоров без дополнительной настройки и ориентации важен гораздо
в большей степени, чем предполагалось несколько лет назад. Если
организации наземного вещания не хотят сдать свои позиции кабельному
и спутниковому телевидению, то они должны либо потребовать существенного
улучшения качества работы приемников, либо обратиться к другой
системе модуляции. Многоканальное цифровое телевидение для стационарных
приемников может быть отлично обеспечено кабельным и спутниковым
телевидением. Главный козырь наземного вещания - способность
передачи телевизионных программ на движущиеся объекты. Это то,
что принципиально не может быть обеспечено ни спутниковым, ни
кабельным вещанием. Но именно в этом аспекте сильны позиции COFDM
и слабы - 8-VSB.
Петиция SBG призывает разрешить две системы модуляции в рамках
ATSC, утверждая, что совместное использование COFDM и 8-VSB позволит
рынку выбрать лучший способ. Значение и ценность позиции Sinclair
и заключается в том, что SBG фактически действует под лозунгом: "Пусть
решает рынок!"
P.S.
14 февраля 2000 года. ABERT/SET Digital Television Group
- официальный комитет, ответственный за исследования систем
цифрового наземного телевидения в Бразилии, подвел итоги сравнительных
лабораторных и полевых испытаний систем ATSC, ISDB-T и DVB-T,
проводившихся с сентября 1999 года. В докладе, представленном
Бразильскому Агентству телекоммуникаций (ANATEL), которое отвечает
за выбор системы цифрового телевидения, указывается на техническое
превосходство COFDM над 8-VSB.
«625»
«Звукорежиссер»
«ТТК»
