: архив : архив журнала "625" : 2001 : #9

Концепция эволюционного внедрения цифрового телевидения в России
Игорь Ануфриев, Константин Быструшкин

Московский научно-исследовательский телевизионный институт (АОЗТ "МНИТИ") является головной научной организацией (сначала в СССР, а сейчас - в РФ), отвечающей за формирование технической политики в области приемной телевизионной техники, включая разработку и внедрение в производство базовых моделей телевизоров. В настоящее время институт, совместно со специалистами ведущих научных организаций России, в том числе НИИР и АООТ "Телеком", участвует в разработке комплексной эволюционной концепции внедрения цифрового телевидения, наиболее адаптированной к условиям и возможностям России. Большой личный вклад в разработку этой концепции внес ведущий научный сотрудник НИИР, профессор М.И.Кривошеев, который возглавил эти работы. Ключевая идея концепции -плавная эволюция парка передающего и приемного оборудования в переходной период от аналогового вещания к цифровому через гибридные решения. Генеральный директор АОЗТ МНИТИ И.К. Ануфриев, и его заместитель по научной работе К.Н. Быструшкин любезно согласились представить на страницах "625" основные положения этой концепции.

  В настоящее время темпы развития телевизионной отрасли - во всем мире и у нас, в частности, - непрерывно ускоряются. Так, ведущие фирмы-производители ежегодно меняют модельные ряды своих телевизоров. Через каждые 9 месяцев полностью обновляется элементная база. Современный телевизор все больше превращается в многофункциональный информационный центр, что, в свою очередь, ведет к дальнейшему укреплению информационного приоритета телевидения и, как следствие, к ежегодному расширению рынка телевизоров на 5...10%. (В 2000 г. мировое производство телевизоров достигло 130 млн. шт. в год)
  В 1997 году в Европе начато широкомасштабное спутниковое цифровое ТВ вещание. Наземное ТВ вещание ведется с 1998 года - в США по стандарту ATSC, в Европе - DVB-T. Окончательные сроки перехода от аналогового к цифровому вещанию в большинстве стран мира определены на период с 2006 по 2010 годы. Это позволяет утверждать, что в самое ближайшее время в мире начнется массовый переход к цифровому телевизионному вещанию. Перед таким же выбором стоит и отечественное телевидение. В частности в России разработана и 21 декабря 2000 года одобрена Правительством РФ "Концепция развития рынка телекоммуникационных услуг в Российской Федерации". Концепция предусматривает развертывание в Европейской части России к 2006 году развитой сети наземного цифрового вещания по отечественной системе, базирующейся на общеевропейском стандарте DVB-T. В соответствии с этой Концепцией эпоха аналогового телевидения в России должна завершиться в 2015 году. Таким образом, нам отпущен десятилетний переходной отрезок времени, после чего все вещание в России должно стать цифровым. Экспериментальное цифровое вещание по европейской системе DVB-T в России уже ведется. Оно началось 2 июля 2000 года, и уже к концу 2001 года число опытных зон вещания должно составить не менее 3 (в гг. Нижний Новгород, С.-Петербург и Москва). Аналогичные работы предполагается провести в будущем году в Беларуси и на Украине. Опытное цифровое вещание ведется также в Казахстане. Поэтому на отечественную телевизионную промышленность ложиться ответственная задача разработки и освоения в производстве уже в самое ближайшее время приемников, обеспечивающих прием программ цифрового телевещания. При этом рынок цифровых приемников в странах СНГ на период до 2015 года оценивается примерно в 140 млн.шт, из них только в России - 80 млн. На повестке дня также стоит вопрос организации крупносерийного выпуска студийного и передающего оборудования.
  В качестве головной организации Российского проекта цифрового телевидения, который по поручению Правительства РФ проводится с 1998 года в рамках темы "Мультиканал", назначено АООТ "Телеком". Основные задачи проекта - проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по определению параметров отечественной системы цифрового телевидения и разработка широкого спектра приемной и передающей аппаратуры. АОЗТ "МНИТИ" совместно с другими участниками этих работ, предложило концепцию поэтапного внедрения цифрового телевидения в России, учитывающую не только состояние отечественной телекоммуникационной инфраструктуры и радиоэлектронной промышленности, но и сложившиеся в стране экономические реалии. Учитывалась также динамика изменения платежеспособного спроса населения и финансовые возможности вещательных компаний.
  Проведенный нами анализ показал, что в обозримый период времени в России нет внутренних и внешних источников инвестиций, в объеме, необходимом для полной замены всего имеющегося в России парка приемного и передающего оборудования, тем более в относительно короткие сроки. Кроме того, технологические возможности отечественной радиоэлектронной и электронной промышленности не позволяют перейти к выпуску больших объемов цифровой техники без привлечения огромных инвестиций для технического перевооружения отрасли (в частности, необходимо закупить установки для поверхностного монтажа на печатные платы, оборудование для изготовления многослойных печатных плат и т.п.). В этих условиях, на наш взгляд, наиболее оптимальной является предложенная российскими специалистами стратегия эволюционного перехода от аналогового телевидения к цифровому.

Эволюционный переход к цифровому телевидению

  Эволюция телецентров и других центров производства ТВ программ уже идет, она сводится к плавному переходу от аналогового студийного оборудования к цифровому. Что вызвано не только более высокими техническими характеристиками, но и быстрым снижением цен на них. Поэтому объемы монтажа и производства телепрограмм, выполненных по цифровым технологиям, будут нарастать. Эфирное же вещание на первом этапе будет главным образом аналоговым и осуществляться по отечественной системе SECAM D/K., при этом преобразование в "цифру" будет осуществляться непосредственно на входе телевизионного передатчика. Параллельно с переоснащением студий на телецентрах будет идти процесс замены выработавших ресурс аналоговых передатчиков, вместо которых будут устанавливаться универсальные передатчики TV/DVB-T подготовленные к вещанию в цифровом формате DVB-T. После того, как сформируется парк приемников цифрового вещания DVB-T, телекомпании смогут осуществить почти безболезненный для себя переход к цифровому телевидению путем простой замены аналогового кодера SECAM на цифровой модулятор COFDM. Это не потребует от них больших затрат, так как при этом будет использована большая часть уже имеющегося на телецентрах оборудования, в том числе универсальные телевизионные передатчики (стоимость модулятора COFDM не превышает 25% стоимости цифрового передатчика DVB-T). Эти соображения были положены в основу разработанного по заданию АООТ "Телеком" в АО МАРТ (Санкт-Петербург) аналого-цифрового передатчика "Онега-Ц". Специалистами этого предприятия в короткие строки была проведена разработка и изготовлены опытные образцы передатчика, которые уже работают в опытных зонах в Нижнем Новгороде и Санкт-Петербурге. Важно, что эти идеи российских специалистов получили международное признание и были представлены в качестве вклада РФ (документ 6 Е/115-Е от 6 сентября 2001) в исследовательскую комиссию 6 МСЭ-Р.

Аналого-цифровые телевизоры

  Аналогичный принцип плавного перевода парка аналоговых телевизоров на прием программ цифрового телевидения DVB-T воплощен в технической концепции аналого-цифровых (гибридных) TV/DVB-T телевизоров способных принимать программы как аналогового, так и цифрового телевидения. Эта концепция разработана АОЗТ "МНИТИ" в 2000 г. в рамках Российско-белорусской программы "Союзный телевизор". Концепция предусматривает развертывание в России массового производства доступных населению аналоговых телевизоров "digital TV Ready" в которых предусмотрена возможность встраивания дополнительной платы для приема сигналов DVB-T. Телевизоры "digital TV Ready" создаются на основе обычных серийных телевизоров у которых на аналоговом шасси предусмотрен специальный разъем (аппаратный интерфейс) для подключения приемной платы DVB-T, а аналоговый селектор каналов заменяется на специальный цифровой (digital tuner) с повышенными требованиями к его амплитудно-фазовой характеристики. Кроме этого в процессор управления телевизора "digital TV Ready" "зашивается" специальное ПО, предусматривающее дополнительную возможность управления режимами работы платы DVB-T.
  Предложенная АОЗТ "МНИТИ" концепция гибридных телевизоров в условиях России имеет ряд важных преимуществ перед альтернативными способами формирования приемного парка цифрового телевидения. Например, "европейский путь" внедрения цифрового вещания ориентирован главным образом на цифровые приставки к аналоговым телевизорам и цифровые телевизоры DVB-T. С нашей точки зрения данный сценарий не оптимален в наших условиях. Во-первых, до начала цифрового вещания в данной местности спрос на цифровые приемники отсутствует, в то время как телевизоры типа "DVB-T Ready" вполне могут покупаться населением для приема на них программ аналогового телевидения уже сейчас. Во-вторых, гибридные телевизоры созданы на основе серийных аналоговых моделей, поэтому их можно будет выпускать на любом отечественном телевизионном заводе по существующим технологиям. При этом стоимость гибридного телевизора в варианте "DVB-T Ready" практически не будет отличаться от цены обычного аналогового телевизора. В тоже время производство цифровой платы DVB-T при условии унификации ее программно-аппаратного интерфейса можно будет осуществлять централизовано на нескольких на специализированных предприятиях, оснащенных оборудованием для поверхностного монтажа. В этом случае за счет больших объемов выпуска можно будет значительно уменьшить ее стоимость. А, соответственно, снизить и цену гибридного телевизора TV/DVB-T с установленной в него цифровой платой. Предварительные расчеты показали, что стоимость серийной платы DVB-T не превысит $100-120, а стоимость телевизора "DVB-T Ready" с размером экрана 54 см - $180. Таким образом, гибридный телевизор обойдется населению не более, чем $300, причем его покупка может осуществляться в два этапа.. В начале оплачивается телевизор "DVB-T Ready", а затем, на втором, - приобретается цифровая плата. По мере развертывания объемов цифрового вещания DVB-T в России и странах СНГ объемы выпуска гибридных телевизоров с установленной платой DVB-T будут возрастать, а в уже купленных населением телевизорах "DVB-T Ready" эта плата будет устанавливаться либо самим владельцем телевизора, либо специалистами сервисных центров. Концепция гибридных телевизоров АОЗТ "МНИТИ" обсуждалась на заседании 6 исследовательской комиссии МСЭ-Р в сентябре 2001 года и была официально включена в перечень обсуждаемых вопросов (документ 6 Е/115-Е от 6 сентября 2001).

Мероприятия по реализации концепции гибридного телевизора

  В прошлом году в рамках Программы "Союзный телевизор" АОЗТ "МНИТИ" при участии российских заводов-изготовителей завершил разработку унифицированной модели конкурентоспособных российских телевизоров УСЦТ-2000. В настоящее время конструкторская документация на телевизор УСЦТ-2000 передана на ряд российских телевизионных заводов для подготовки его серийного производства. Уже в конце этого года на двух заводах: ФГУП (Федеральное государственное унитарное предприятие) "Квант" (г. Новгород) и ЗАО "Завод им. Козицкого" (С.-Петербург) начнется серийное производство унифицированных телевизоров "Квант" и "Радуга". Ожидается, что в следующем году доля отечественных производителей достигнет не менее 30 % внутреннего рынка России и Беларуси, оцениваемого в 3,5 млн. телевизоров в год. В ходе выполнения НИР по программе "Союзный телевизор" в АОЗТ "МНИТИ" был создан научный задел, что позволило ему совместно с ЗАО "Завод им. Козицкого" изготовить на основе унифицированной модели УСЦТ-2000 действующий образец гибридного телевизора "Радуга DVB-T". Этот телевизор демонстрировался на выставке "Связь-Экспокомм 2001" и был испытан в опытной зоне цифрового вещания в С. Петербурге, где он обеспечивал прием экспериментальных программ цифрового телевидения DVB-T. Для проведения экспериментальной отработки аналого-цифровых телевизоров в АОЗТ "МНИТИ" в этом году будет развернут экспериментальный стенд приема и распределения программ аналогового и цифрового телевидения. Таким образом, в институте создана научно-техническая и экспериментальная база для развертывания полномасштабных работ по созданию аналого-цифровых гибридных телевизоров нового поколения. Однако в настоящее время эти работы, ввиду прекращения финансирования программы "Союзный телевизор", практически "заморожены".

Заключение

  АОЗТ "МНИТИ" совместно с российскими специалистами была разработана концепция поэтапного эволюционного перехода передающего оборудования и приемного парка от аналогового телевещания SECAM D/К к цифровому DVB-T, которая в условиях России является наиболее оптимальной. Так как при этом не требуется одномоментного вложения больших средств, но в тоже время обеспечивает плавную адаптацию как приемного, так и передающего оборудования к переходу на цифровое вещание. Концепция аналого-цифровых (гибридных) телевизоров уже сегодня создает в России и странах СНГ спрос на аналого-цифровую аппаратуру, в том числе и гибридные телевизоры в варианте "DVB-T Ready". Концепция открывает отечественной промышленности возможность занять существенную долю этого рынка. Изготовление действующих образов аналого-цифрового передатчика "Онега-Ц" и гибридного телевизора "Радуга DVB-T" и их испытания подтвердили техническую реализуемость этой концепции.