Цифровое телевещание и переход на него в России

Телевизионное вещание – это формирование телевизионных программ и передача их в эфир посредством телевидения, которое основано на преобразовании оптического изображения в телевизионной передающей камере в электрический сигнал (видеосигнал), его передаче по каналам электросвязи и обратном преобразовании в приемном устройстве (дисплее, телевизоре) в видимое изображение.

Зарождение телевидения относится к началу XX века. Однако практическое его освоение началось в начале 1930-х годов после изобретения передающей телевизионной трубки и кинескопа. Телевидение начиналось с аналоговой формы. В нем электрический (аналоговый) сигнал, в который преобразовано изображение и звук, представляет из себя непрерывную синусоиду. При таком способе передачи телевизионного сигнала есть несколько недостатков, среди них низкое качество изображения, малое количество каналов, плохая помехоустойчивость.

С середины 1980-х годов началась разработка систем цифрового телевидения. В них обычный (аналоговый) видеосигнал преобразуется в пункте передачи с помощью аналого-цифрового преобразователя в последовательность узких П-образных импульсов одинаковой амплитуды (цифровой видеосигнал). В пункте приема (в телевизоре) имеется устройство, осуществляющее обратное преобразование цифрового видеосигнала в аналоговый. В аналого-цифровом преобразователе для обеспечения максимальной помехозащищенности при кодировании видеосигнала используют двоичный код. В результате такого способа передачи сторонние шумы не могут оказать на вещание существенные изменения, что обеспечивает высокое качество изображения и звука телеканалов.

В цифровом телевещании существенное увеличивается число передач, так как в том же частотном диапазоне "вмещается" больше каналов (до 10 раз). Это связано с тем, что при аналоговом телевидении один канал занимает одну частоту, а в случае с цифровым, благодаря двоичному кодированию и системам видеосжатия, на одной частоте вещается несколько телеканалов.

Также в цифровом телевидении возможно получение ранее недостижимых эффектов, например, разнообразные трансформации изображений, совмещение или наложение друг на друга сразу нескольких изображений, создание поликадров, искусственное увеличение или уменьшение четкости, выведение на экран дополнительной информации (телепрограмм и т.д.), многоязыковое звуковое сопровождение и субтитры.

На практике внедрено несколько форматов цифрового телевидения – кабельное, спутниковое и эфирное вещание. Наибольший спрос и распространенность имеет эфирное вещание.

Несмотря на то, что аналоговое телевидение отличается от цифрового, общий принцип их эфирного вещания одинаков – телевизионная вышка транслирует каналы и гарантирует качественный сигнал лишь в ограниченном радиусе. При этом радиус охвата цифрового сигнала короче, чем дальность распространения аналогового. Поэтому используемые для расширения зоны покрытия специальные ретрансляторы должны устанавливаться ближе к друг другу.

Переход на цифровое телевизионное вещание начался в странах Европы, Америке и Японии в 1990-х годах. Существует три основных стандарта современного цифрового телевидения: для Японии – ISDB, для Америки – ATSC, и для Европы – DVB.
В основе всех этих стандартов лежит технология сжатия MPEG-2, разработанная международной организацией Moving Pictures Experts Group. Все члены семейства стандартов имеют между собой различия в диапазоне используемых частот, методах модуляции и сигнализации.

В Российской Федерации распоряжением правительства от 25 мая 2004 года признано целесообразным внедрение в стране европейской системы цифрового телевизионного вещания DVB (Digital Video Broadcasting – цифровое видеовещание).

Принцип работы данного стандарта заключается в том, что сигналы отдельных видеопрограмм при попадании в студию объединяются при помощи мультиплексора и превращаются в DVB-поток, который потом "закрывается" (при условии установления ограничений на просмотры каналов) и модулируется нужным образом.

У абонента сигнал принимается при помощи специальной антенны, он демодулируется, "раскрывается" (если пользователь имеет право смотреть канал), и преобразуется в DVB-контейнер, содержащий сигнал MPEG-2 и дополнительные элементы. Таким образом, абонент получает защищенный от помех сигнал высокой четкости.

Международный консорциум DVB Project разработал спецификации сразу нескольких вариантов стандарта DVB: спутникового DVB-S (SAT), кабельного DVB-C (Cable), мобильного DVB-H (Handheld), а также наземного эфирного вещания DVB-T (Terrestrial) и их разновидностей.

DVB Project постоянно совершенствует технические параметры цифрового вещания. В 2008 году консорциум ратифицировал DVB-T2 – второе поколение наземного эфирного стандарта. В ходе строительства сети цифрового эфирного телевидения в России стандарт DVB-T2 был принят в качестве основного. Тем самым Россия в технологическом плане вошла в ряд самых передовых держав наряду со Швецией, Финляндией, Данией, Италией и Испанией. Многие другие, в том числе развитые страны, успевшие внедрить цифровое телевидение в стандарте DVB-T, столкнулись с неизбежностью дорогостоящего перевода сетей вещания на новый стандарт.

Прогрессивный стандарт DVB-T2 позволил как минимум на 30% увеличить емкость телевизионных сетей по сравнению с предшественником при той же инфраструктуре сети и частотных ресурсах. Скорость передачи сигнала, устойчивость к помехам, качество картинки и другие показатели в стандарте DVB-T2 примерно в полтора раза выше, чем в DVB-T.

Тестирование цифрового телевещания в России началось в 2000 году в Нижегородской области, затем на новый стандарт начали переводить и другие города.

В целях развития информационного пространства Российской Федерации и обеспечения населения страны многоканальным вещанием с гарантированным предоставлением обязательных телерадиоканалов заданного качества с 2009 года в рамках федеральной целевой программы (ФЦП) "Развитие телерадиовещания в Российской федерации на 2009-2018 годы" реализовывались мероприятия по строительству и развитию наземных сетей цифрового телевизионного вещания.

К концу 2018 года строительство сети цифрового эфирного телевизионного вещания в рамках ФЦП было завершено. Сеть включает в себя 5040 объектов связи, на которых по всей стране работают 10 080 передатчиков.

Охват сети цифрового эфирного наземного телевизионного вещания составляет не менее 98,4% населения России. Благодаря внедрению цифровых технологий вещания 98,4% жителей страны смогут бесплатно смотреть 10 телеканалов первого мультиплекса, более 98% телезрителей – 20 каналов первого и второго мультиплексов.

Первый мультиплекс (пакет теле- и радиоканалов, которые транслируются одним передатчиком) включает в себя общероссийские обязательные общедоступные телеканалы и радиоканалы.

Перечень этих телерадиоканалов был определен указом президента России от 24 июня 2009 года "Об общероссийских обязательных общедоступных телеканалах и радиоканалах". В него вошли телеканалы "Первый канал", "Телеканал "Россия" (Россия-1), "Матч ТВ", "Телекомпания НТВ", "Петербург – 5 канал", "Телеканал "Россия – Культура" (Россия-К), "Российский информационный канал "Россия-24" (Россия-24), "Детско-юношеский телеканал "Карусель", "Общественное телевидение России", "ТВ ЦЕНТР-Москва" и радиоканалы "Вести ФМ", "Маяк", "Радио России". Во второй мультиплекс на конкурсной основе вошли телеканалы: "Рен ТВ", "СПАС", "СТС", "Домашний", "ТВ 3", "Пятница!", "Звезда", "Мир", "ТНТ" и "МУЗ-ТВ".

За пределами зоны охвата эфирным цифровым сигналом в России осталось менее миллиона домохозяйств, или около 1,6% населения страны. В декабре 2018 года президент РФ подписал закон, обязывающий операторов спутникового телевидения предоставлять этим гражданам доступ к своей сети для получения возможности просмотра обязательных общедоступных телерадиоканалов.

Таким образом, в рамках ФЦП была решена проблема неравного доступа городских и сельских жителей к средствам массовой информации, поскольку до начала строительства цифровой эфирной телесети в 2010 году почти половина жителей России (44%) могла принимать не более четырех телеканалов. Во всех 85 регионах страны реализована вставка местных программ в программы двух телевизионных и одного радиоканала ВГТРК ("Россия-1", "Россия-24" и "Радио России").

Технология региональных рекламных вставок была признана вкладом Российской Федерации в мировое цифровое телевизионное вещание.

В России переход от аналогового к цифровому телевещанию начался в конце 2018 года. Он проходил поэтапно. Первой на новый формат перешла Тверская область, где аналоговое телевещание было отключено 3 декабря 2018 года. 11 февраля 2019 года к ней присоединились еще семь регионов страны. В рамках второй волны 15 апреля отключение аналогового телевидения произошло в 20 субъектах России, включая Москву и Московскую область. 3 июня на "цифру" перешли еще 36 регионов, а финальная четвертая волна отключения "аналога" пройдет 14 октября 2019 года. Это станет финальной точкой масштабного проекта.

На 2020 год запланировано начало вещания третьего мультиплекса, в который входит более 40 федеральных и региональных каналов, вещающих в разный период времени. По объему цифрового вещания весь телевизионный пакет сравним с суточной работой 10 каналов.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников