Регионализация на телевизионните канали на първия мултиплекс
Приемането на федералната целева програма „Развитие на телевизионното и радиоразпръскването в България за 2009–2018 г.“, която постави задачата за преминаване от аналогово към цифрово излъчване, изисква разработването на алгоритъм за генериране на единичен мултиплексен сигнал, съдържащ регионални вмъквания в сигналите на федералните обществени телевизионни канали. В същото време регионализацията на съдържанието трябва да присъства във федералните канали „България-1“, „България-24“ и „Радио България“ навсякъде, а на Първи канал, „Мач“, НТВ и ТВ Център регионализацията на съдържанието трябва да се извършва в Санкт Петербург.
Разработването на федерална целева програма за преход към цифрова наземна телевизия започна, когато стандартът от първо поколение DVB-T беше в сила. Поради това във връзка с него започнаха да се разработват първите решения за регионализация на телевизионното и радиоразпръскването, което породи определени трудности.
И така, в участъка от пътя на сигнала за цифрово телевизионно излъчване от момента на формиране на транспортния поток MPEG-2 и директно до самия предавател не е разрешена модификация, тъй като това може да наруши маркировките за синхронизация, което би довело до загуба на синхронизация на предавателите в SFN мрежата. В ранен етап на цифровизация по време на въвеждането на стандарта DVB-T, излъчването на регионални вложки трябваше да бъде организирано чрез модифициране на единичния транспортен поток на първия мултиплекс. За да се направи това, беше необходимо да се демултиплексира целият поток в регионалния център за формиране на мултиплекс, да се вмъкне регионално съдържание в телевизионни канали (сплайсинг) и да се преформира транспортния поток с регионални вложки за последващо предаване на сигнала през космическия кораб до всички излъчващи обекти в региона, така нареченото „второ повдигане“.
По този начин,в случай на използване на стандарта DVB-T за всеки от 83-те региона би било необходимо формирането на собствена версия на мултиплекса и предаването му чрез космически кораб, което би изисквало значителни мощности на сателитни комуникационни мрежи, което би намалило ефективността на използване на българския орбитално-честотен ресурс като цяло. Разходите на операторите за разпространение на сигнала също биха били доста значителни. Схемата за формиране на регионализирания сигнал по метода на второто повдигане е показана на фиг. 1.
В момента за целите на организирането на излъчването на регионални вложки в рамките на федералната целева програма „Развитие на телевизионното и радиоразпръскването в България за 2009-2018 г.“ в RTRS са създадени 83 регионални центрове за формиране на мултиплекси (RCFM). Това са хардуерни и софтуерни комплекси, които осигуряват приемане на телевизионни и радиопрограми от сателити и от местни студия, тяхната обработка, включване на локални връзки, формиране и последващо доставяне на пакет от канали към сателитни и наземни разпределителни регионални комуникационни мрежи.
Можем да кажем, че сме късметлии. След като се забавихме в началото, започнахме да изпълняваме програмата за преход към цифрова ефирна телевизия, когато стандартът DVB-T беше заменен със стандарта DVB-T2. Тук вече е възможно да се реализира вариант с разпределена модификация на единичен мултиплексен сигнал в съоръжения за излъчване.
Характеристика на стандарта DVB-T2 е възможността в рамките на един цифров мултиплексен поток да се формират няколко независими потока от физически слой с различни параметри на модулация и нива на шумоустойчивост, така нареченият PLP (Physical Layer Pipe). Единичен поток, съдържащ отделни PLP потоци, се нарича "T2-MI поток". Така телевизионните канали в мултиплекса могат да бъдат разделени на няколко независими групи.
За да използват ефективно възможностите, присъщи на стандарта, специалистите на RTRS, заедно с производителите на цифрово телевизионно оборудване, намериха оптималното техническо решение, което позволява доставянето на потока T2-MI до предаватели чрез сателитни и наземни комуникационни линии. Решението се основава на прилагането на технологията за разпределена модификация на телевизионни канали и радиоканали, където вмъкването на регионално съдържание се извършва в регионалния център за формиране на мултиплекс, а формирането на мултиплексния сигнал с регионални вложки се извършва в съоръжения за излъчване. Сравнителна диаграма на генериране на сигнал чрез втория метод на превишаване и метода на разпределена модификация е показана на фиг. 1. 2.
Разпределена технология за модифициране на софтуер
Distributed Program Modification Technology (TPM) е техническо решение, чиято основна цел е синхронна подмяна на информация непосредствено преди всеки от предавателите. TPM се основава на режима Multiple PLP (Multiple Physical Layer Pipes), предвиден в стандарта DVB-T2, който, както бе споменато по-горе, позволява предаване на няколко независими физически потока в един честотен канал. В същото време отделен PLP в TRM се използва не за организиране на канал с различно ниво на шумоустойчивост, както се предлага от стандарта, а за разделяне на телевизионни канали, съдържащи регионални вложки (регионализирани телевизионни канали) и телевизионни канали, за които се излъчват федерални версии (нерегионализирани телевизионни канали). Схемата за разпределена модификация на телевизионни канали е показана на фиг. 3.
Във федералния център за формиране на мултиплекс в Москва се формира поток T2-MI, съдържащ федералните версии на всички телевизионни канали. Всички телевизионни канали в потока T2-MIразделен на три ПЛП. One PLP комбинира телевизионни канали и радио канали, които ще излъчват само федералната версия. Другите два PLP комбинират телевизионни канали и радио канали, в които ще трябва да се вмъкне регионално съдържание. Поради факта, че регионалната версия на телевизионния канал “България-24” не се излъчва във всички региони, този телевизионен канал се излъчва в отделен ПЛП. По този начин, мултиплексен сигнал, формиран от три PLP, се предава чрез сателитни и наземни комуникационни линии към всеки излъчващ обект.
В регионалните центрове за формиране на мултиплекс, потокът T2-MI се получава от космическия кораб или чрез наземни комуникационни линии, потокът се демултиплексира, след което регионалните блокове се вмъкват в сигнала на съответните федерални телевизионни канали и радио канали. Освен това се формира пресечен мултиплекс, който съдържа само регионални телевизионни канали и радиоканали и се предава по наземни или сателитни комуникационни линии до всички излъчващи съоръжения в региона.
Два сателитни приемника са инсталирани във всяко съоръжение за излъчване, за да приемат федералната версия на мултиплекса и съкратената регионална версия на мултиплекса, състояща се само от регионално модифицирани телевизионни канали. В радиотрасата, пред всеки предавател, е инсталирано специално устройство - ретранслатор, който заменя федералната версия на телевизионния канал с версия с регионални вложки. Разделянето на всички телевизионни канали в мултиплекса на три PLP позволява замяна с регионални телевизионни канали, без да се засягат сигналите на телевизионните канали, излъчващи федерални версии. Така на изхода на ретранслатора се формира сигнал от три PLP, където съответните телевизионни канали и радиоканали вече съдържат регионални вложки, след което сигналът се излъчва в ефир заприемане на абонатни антени на зрители.
Чрез използването на TPM се решава така нареченият проблем с второто повдигане за телевизионни канали, чието съдържание не се променя. Излъчвателите на федерални версии не харчат пари за формирането и доставката на регионални версии на други разпространители до предавателите. Въвеждането на TRM позволява, в допълнение към оптимизирането на разходите на телевизионните оператори, да се осигури рационалното използване на орбитално-честотния ресурс, когато за втори път чрез космически кораб се предават само регионални версии на телевизионни канали. Съответно, колкото по-малко телевизионни канали претърпяват регионална модификация, толкова по-малко сателитен капацитет се използва. С регионална модификация на два телевизионни канала от десет, излъчвани в първия мултиплекс, спестяването на сателитен капацитет спрямо опцията за двойно превишаване достига около 70–80%, като се вземе предвид необходимостта от предаване на служебна информация, която е необходима за разделянето на единичен поток от десет телевизионни канала на три PLP.
Ретранслаторите се разработват от различни компании, но RTRS се нуждаеше от решение, което може да се използва не само в сателитния сегмент, но и за доставяне на сигнал до предаватели чрез наземни комуникационни линии, по-специално чрез IP мрежи. Поради различната осигуреност на българските населени места с комуникационни линии за подаване на сигнал до радиоразпръсквателни съоръжения, е целесъобразно използването на спътникови комуникационни линии в комбинация с наземни или радиорелейни комуникационни линии, използвани в четирите съставни части на България.
Недостатъкът на система, базирана на използването на потоци T2-MI, е, че тя не е адаптирана за използване в IP мрежи. Когато се доставя по наземни комуникационни канали, IP средата е важен компонент, който може да се разглежда като резерв за основнитесистеми за доставка.
С цел създаване на универсална система за излъчване на регионално съдържание, независимо от средата на доставка, през 2014 г. RTRS пое инициативата да разработи технологично решение, съвместимо със съществуващите, оптимизирано за работа с IP мрежи за данни. Инициативата на RTRS беше подкрепена от един от водещите производители на телевизионни предаватели - Triada LLC и френския производител на модулатори TeamCast. През 2015 г. започна съвместна работа за намиране на такова решение и с получаването на тестови образци на системата беше организирана експериментална зона в Липецк. По време на тестовете новото оборудване успешно извърши регионализация, използвайки IP мрежата за подаване на регионалния поток към предавателите. Транспортният поток, състоящ се от три PLP и предназначен за регионална модификация на телевизионни канали, беше наречен IP-MI.
Въз основа на резултатите от успешните тестове, новото решение ще бъде внедрено в мрежата на RTRS за излъчване на регионални вложки като част от телевизионните и радио канали на първия мултиплекс. Прилагането на новото решение дава възможност да се използва комбинация от сателитно и наземно доставяне на сигнал до радиоразпръсквателни съоръжения в рамките на едночестотна зона, което повишава стабилността на мрежата и намалява финансовата тежест за операторите.
До края на тази година ще бъдат излъчени регионални вложки в рамките на телевизионните канали „България-1“ и „България-24“ и радиостанцията „Радио България“ в 41 области на България, определени от RTRS в тясно сътрудничество с Общоруската държавна телевизионна и радиокомпания.
Те бяха: Алтайска територия, Амурска, Архангелска, Белгородска, Брянска, Волгоградска, Воронежска области; Еврейска автономна област, Забайкалски край; Иркутска, Калининградска област; Краснодарски и Красноярски територии; Курск, Ленинград, Москва,региони Мурманск, Нижни Новгород, Новосибирск, Оренбург, Пенза; Пермска област; Приморски край и Хабаровски край. републики: Горни Алтай, Дагестан, Карелия, Северна Осетия-Алания, Татарстан, Тива и Хакасия; Ростов, Самара, Саратов, Томск, Тула, Тюменски региони; Удмуртска република, Челябинска област, Чеченска република и Ярославска област.
Останалите субекти на България ще получат регионални версии на телевизионни канали през 2018 г., с което приключва Федералната целева програма „Развитие на телевизионното и радиоразпръскването в България през 2009-2018 г.“.