Was ist rtrs Multiplex-Spleißen? Methoden der Fernsehübertragung im dvb-t2-Standard mit Einfügung regionaler Inhalte. Architektur von Netzwerk-Rundfunksystemen mit digitaler Programmeinfügung

Es wird eine Analyse der Methoden zur Organisation des Rundfunks des ersten Multiplex im DVB-T2-Standard mit Einfügung regionaler Inhalte in verschiedene Optionen zum Aufbau von digitalen terrestrischen SFN-Rundfunknetzen mit einer Frequenz vorgestellt. Russische Föderation... Die Probleme der Importsubstitution der Technologie der verteilten Modifikation von Programmen unter Verwendung eines Wiederspielers werden festgestellt, da das Unternehmen Enensys Technologies ein russisches Patent für ein DVB-T2-Rundfunkverfahren mit Einfügung regionaler Inhalte und ein in diesem Verfahren verwendetes Gerät besitzt. Der Nachteil der technischen Lösungen, die in der Russischen Föderation zur Umsetzung der Aufgabe der Bereitstellung der regionalen Version des ersten Multiplex verwendet werden, besteht in der Notwendigkeit, kombinierte T2-MI-Streams in verschiedenen Regionen mit einheitlichen Parametern zu senden, die im föderalen Multiplexzentrum (FCFM) festgelegt wurden. Die im FCFM festgelegten einheitlichen Parameter führen zu einer Reihe von Problemen, die mit unterschiedlichen Sendebedingungen aufgrund des territorialen Standorts der Sender, der Art und Intensität der Interferenz sowie der unterschiedlichen klimatischen und geografischen Bedingungen des Rundfunks auf dem Gebiet der Russischen Föderation verbunden sind.

Es wird eine Analyse der Methoden zur Organisation des Rundfunks des Ersten Multiplex im DVB-T2-Standard mit Einfügung regionaler Inhalte in verschiedene Optionen zum Aufbau von Einzelfrequenz-SFN-Netzen für den digitalen terrestrischen Rundfunk in der Russischen Föderation vorgestellt. Die Probleme der Importsubstitution der Technologie der verteilten Modifikation von Programmen unter Verwendung eines Wiederspielers werden festgestellt, da das Unternehmen Enensys Technologies ein russisches Patent für ein DVB-T2-Rundfunkverfahren mit Einfügung regionaler Inhalte und ein in diesem Verfahren verwendetes Gerät besitzt. Der Nachteil der technischen Lösungen, die in der Russischen Föderation zur Umsetzung der Aufgabe der Bereitstellung der regionalen Version des ersten Multiplex verwendet werden, besteht in der Notwendigkeit, kombinierte T2-MI-Streams in verschiedenen Regionen mit einheitlichen Parametern zu senden, die im föderalen Multiplexzentrum (FCFM) festgelegt wurden. Die im FCFM festgelegten einheitlichen Parameter führen zu einer Reihe von Problemen, die mit unterschiedlichen Sendebedingungen aufgrund des territorialen Standorts der Sender, der Art und Intensität der Interferenzen sowie der unterschiedlichen klimatischen und geografischen Bedingungen des Rundfunks auf dem Gebiet der Russischen Föderation verbunden sind. Der DVB-T2-Rundfunkstandard bietet eine Vielzahl von Parametern für die erstellten SFN-Netze zur Anpassung an die Arbeitsbedingungen. Es ist erforderlich, ein Schutzintervall für eine bestimmte Topologie der Senderplatzierung auszuwählen. Um den synchronen Betrieb von Sendern eines Einzelfrequenznetzes sicherzustellen, wird ein Zeitstempel basierend auf den resultierenden Zeitverzögerungen des Informationssignals gesetzt. Die Art und Intensität der Interferenz sowie die geografischen Bedingungen des Rundfunks hängen von der Wahl des im Rahmen verteilten Trägermusters, der Art der Modulation und der Codierungsrate ab. Das Fehlen von Möglichkeiten zur Auswahl der optimalen Parameter in jeder der Regionen insgesamt führt zu Problemen bei der Gewährleistung der erforderlichen Stabilitätsspannen für den Betrieb von SFN-Netzen, die durch die Bitfehlerrate geschätzt werden, was zu einer Störung des normalen Betriebs von Netzen (technische Stopps und technische Ablehnungen) und einer Unterauslastung der Übertragungsgeschwindigkeitsfähigkeiten der Netze führen kann Information.

In letzter Zeit wird der Begriff "SCTE-Tags" im Alltag von Fernsehspezialisten immer häufiger verwendet. Aber nicht jeder weiß genau, was diese Notizen sind, wie sie funktionieren und wofür sie verwendet werden. Zur Klarstellung wandte sich SkyLark Technology an Alexander Peregudov, einen bekannten Branchenexperten, der speziell einen Artikel zu diesem Thema für das Mediavision-Magazin vorbereitet hat. Der erste Teil des Artikels wird unten veröffentlicht.

Architektur von Netzwerk-Rundfunksystemen mit digitaler Programmeinfügung

Grundlegende Grundlagen und technologische Lösungen für die Verwendung von SCTE-104/35-Tags (Nachrichten) wurden von der American Society of Engineers entwickelt kabelfernsehen - SCTE (Gesellschaft der Kabelfernsehingenieure). Der ursprüngliche Zweck der Verwendung von SCTE-104/35-Tags besteht darin, das Einfügen digitaler Programme - DPI (Digital Program Insertion) - in Fernsehsendernetzwerken zu steuern, die das Signal von der Zentralstation über die digitalen Sendekanäle von MPEG-2 TS-Transportströmen weiterleiten. Der Begriff Digital Ad Insertion wird ebenfalls verwendet.

Während sich Technologien entwickeln und der Funktionsumfang erweitert wird, wird die Ideologie der SCTE-Tags ständig verbessert und spiegelt sich in neuen Standards und Empfehlungen wider. Diese Dokumente sind unter www.scte.org frei verfügbar. SCTE legt keine Einschränkungen oder finanziellen Verpflichtungen für Fernsehsender fest, die beabsichtigen, diese Techniken zur Verwaltung digitaler Anzeigeneinfügungen zu verwenden.

Dieser Faktor spielt eine wichtige Rolle bei der ständigen Weiterentwicklung der TV-Technologien und der Entstehung neuer Lösungen, Geräte und Systeme. Mit den SCTE-104/35-Spezifikationen können nicht nur Anzeigen eingefügt werden, sondern auch andere Verfahren zum Ändern von Inhalten in verteilten TV-Systemen, einschließlich Banner- und gezielter Werbung. Die SCTE-104/35-Technologie wird auch in den Vertriebskanälen von Video-on-Demand-Programmen über HTTP verwendet, darunter Adobe Dynamic Streaming (HDS), Apple Live Streaming (HLS), Microsoft Smooth Streaming (MSS) und MPEG-DASH.

Linearer Netzwerkrundfunk

Das lineare Netzwerkübertragungsmodell basiert auf der regionalen Neuübertragung des von der Zentralstation des Netzwerks erzeugten Programmsignals (Abb. 1-1).

Abbildung 1-1. DPI-fähige Broadcast-Systemarchitektur

Das Zentralstationsprogramm-Signal wird im Programmerzeugungszentrum (PSC) erzeugt. In der englischsprachigen Literatur wird der Begriff Broadcast Operation Center (BOC) verwendet.

Die HD / SD-SDI-Schnittstelle wird normalerweise verwendet, um das Programmsignal an das Komprimierungssystem zu übertragen. Hier werden Video- und Audiosignale komprimiert und zu einem MPEG-2 TS eines Programms (Single Program Transport Stream - SPTS) gemultiplext. SPTS kann wiederum in einen Multi Program Transport Stream (MPTS) gemultiplext werden. Der Begriff Network Operation Center (NOC) wird für fortschrittliche Multi-Software-Komprimierungssysteme verwendet.

SPTS- oder MPTS-Streams werden über DVB- oder IP-Schnittstellen an Regional Program Relay Center (RPC) übertragen, wo sie durch Einfügen regionaler Inhalte geändert und dann in Form von modifizierten SPTS- oder MPTS-Streams erneut in ihr Sendegebiet übertragen werden. In Abb. 1-1 zeigt den Pfad der SCTE-104/35-Nachrichten von der Quelle (DSP) zum endgültigen Ziel - dem Splicer-Server-Bundle als Teil des DSP.

Schlüssel

Das Einfügen regionaler Inhalte muss zu festgelegten Zeitfenstern im Sendeplan des Zentralsenders erfolgen. Diese Zeitfenster werden in SCTE-Dokumenten als verfügbar bezeichnet. In russischer Sprache werden die Begriffe "kommerzielles Zeitintervall", "regionales Werbefenster", "Werbezeitfenster" und andere Varianten verwendet. Im Folgenden wird der Begriff "Slot" als Analogon zur Verfügung gestellt.

An den Schlitzgrenzen wird zwischen den Signalen vom Hauptkanal (Signal von der Zentralstation) und vom Eingangskanal (Signal von der Regionalstation) umgeschaltet oder gespleißt. Der Schaltpunkt für die Mitte / Region wird als Splice-In-Punkt bezeichnet, der Schaltpunkt für die Region / die Mitte wird als Splice-Out-Punkt bezeichnet.

Splicer-Funktionen

Das Schalten von Signalen in der digitalen Zentrale erfolgt durch einen Spleißer (Splicer). DPI-Spezifikationen definieren nahtloses - für den Betrachter in Bild und Ton nicht wahrnehmbares - rahmengenaues Spleißen.

In DPI-Systemen wird das Intervall der Einfügungszeit (Unterbrechung) normalerweise als ein Ereignis betrachtet, bei dem ein Programmfragment im Signal der Zentralstation durch einen gleichen oder engen Werbeblock aus dem Signal der Regionalstation ersetzt wird. Der Anzeigenblock enthält separate Anzeigenclips.

Der Spleißer empfängt den Verkehrsfluss von der Zentralstation über den Hauptkanal und den Verkehrsfluss vom Werbeserver über den Eingangskanal. Zum Zeitpunkt des Einstiegspunkts schaltet der Spleißer den Eingangskanal vom Ad-Server auf den Ausgangskanal um. Zum Zeitpunkt des Austrittsspleißpunkts erfolgt ein Rückwärtsschalten.

Ad Server-Funktionen

Der Ad-Server innerhalb des CRP ist für die Wiedergabe einer oder mehrerer Dateien verantwortlich, aus denen sich die regionale Unterbrechung zusammensetzt. Das Einfügen einer regionalen Unterbrechung vom Eingangskanal in den Hauptkanal erfolgt innerhalb einer einzigen Sitzung, in der der Spleißer und der Werbeserver ihre Arbeit über eine TCP / IP-Verbindung im lokalen Netzwerk des CRP synchronisieren. Die SCTE 30-Spezifikation beschreibt standardisierte Protokolle für die Interaktion von Spleißgerät und Ad-Server.

Nahtlose Spleißbedingungen

Das rahmengenaue nahtlose Spleißen zwischen MPEG-2 TS-Streams von zentralen und regionalen Stationen erfordert mehrere Bedingungen.

Zunächst muss der Transportstrom vom Hub an den Spleißpunkten für die MPEG-2-Codierung mit einer geschlossenen GOP mit einem I-Frame am Anfang der Gruppe und I- oder P-Frames darin beginnen. Bei der Codierung von H.264 / AVC oder H.265 / HEVC an Spleißpunkten muss die geschlossene Gruppe mit einem IDR-Frame (Instantaneous Decoder Refresh) beginnen und mit einem I- oder P-Frame enden. Der Empfang eines IDR-Rahmens durch den Decodierer bedeutet, dass die Decodierung nach dem Spleißpunkt ohne Verwendung der vorhergehenden Frames durchgeführt werden kann. Für die VBR-Codierung (Variable Bit Rate) wird empfohlen, im Slot-Intervall auf die CBR-Codierung (Constant Bit Rate) umzuschalten. Die Bedingung wird vom Codierer als Teil des Komprimierungssystems als Reaktion auf den Empfang der SCTE-104-Steuermeldung vom Automatisierungssystem bereitgestellt.

Zweitens muss der vom Werbeserver aus den Dateien reproduzierte Transportstrom nach den gleichen Regeln für die Bildung der GOP-Struktur gebildet werden. Die Parameter für Bild und Ton sowie die Geschwindigkeit des erzeugten Streams müssen mit der des Streams von der Zentralstation übereinstimmen. Der Zustand wird durch eine ordnungsgemäße Komprimierung der Werbeunterbrechungsdateien sichergestellt.

Drittens muss der Spleißer im Voraus eine Nachricht über Spleißpunkte vom Automatisierungssystem erhalten, einen Befehl an den Werbeserver senden, um die erforderliche Unterbrechung zu starten, und Spleiß an den Einlass- und Auslasspunkten durchführen. Die Bedingung wird durch die Übertragung der SCTE-104/35-Steuermeldung vom Automatisierungssystem an die Adresse des Spleißgeräts bereitgestellt.

Und viertens muss der Ad-Server eine bestimmte Zeit vor Beginn des Austauschs mit der Wiedergabe der regionalen Unterbrechungsdateien beginnen und diese nach der regionalen Unterbrechung so beenden, dass der Start- und Endpunkt der Unterbrechung während der Wiedergabe mit dem Moment des Kanalwechsels im Splicer zusammenfällt.

SCTE-104/35-Nachrichten

Die DPI-Implementierung gemäß den SCTE-104/35-Spezifikationen basiert auf der Übertragung von Cueing-Nachrichten über bevorstehende Slots zum Einfügen regionaler Pausen. Der Begriff Cueing-Nachricht wird, wenn er ins Russische übersetzt wird, gleichermaßen als „Nachricht mit dem SCTE-104/35-Tag“ oder als „SCTE-104/35-Tag“ interpretiert. Der Begriff Cueing-Nachricht entwickelte sich aus früheren Spezifikationen für die Verwaltung der analogen Anzeigeneinfügung mithilfe von DTMF (Dual Tone Multi-Frequency Signaling), dem so genannten analogen Cue-Ton. Daher wird manchmal der Begriff digitaler Cue-Ton anstelle der Cueing-Nachricht verwendet.

SCTE-104/35-Nachrichten über das bevorstehende Spleißereignis werden vom Automatisierungssystem generiert, das Teil des FSC ist. Als Teil der Nachricht werden unter anderem die Start- / Endzeit des Slots und die Slot-IDs übertragen, sodass jeder Slot dem erforderlichen regionalen Inhalt zugeordnet werden kann.

Diese Nachrichten werden dann an die Adresse des Codierers und Multiplexers als Teil des Komprimierungssystems sowie an die Adresse des Spleißgeräts als Teil des digitalen Kontrollzentrums gesendet. Der Spleißer leitet den Inhalt der Nachricht an den Ad-Server weiter und steuert dessen Betrieb.

Es ist zu beachten, dass die Verwendung von SCTE-104/35-Nachrichten nicht unter allen möglichen Bedingungen ein nahtloses Spleißen garantiert, sondern die Rahmengenauigkeit der Signalisierung über geplante Signalquellen-Schaltereignisse in der DRC sicherstellt.

SCTE-104/35-Nachrichtenübertragungskanäle

Die Nachricht mit den Spleißdaten wird über die Kette „Automatisierungssystem - Komprimierungssystem - Spleißgerät“ übertragen, die aus zwei Segmenten besteht.

Das Kompressionssystem-Splicer-Segment verwendet den MPEG-2 TS-Übertragungskanal. Hier wird die Splice-Informationstabelle in SCTE-35-Nachrichten als Splice_info_section-Bitsequenz übertragen. SCTE-35-Nachrichten werden vom SCTE-35-Injektor als separater elementarer privater PID-Datenstrom gebildet, der zusammen mit Video / Audio-PID-Strömen, die mit einer einzelnen PTS-Zeitleiste (Presentation Time Stamps) verknüpft sind, in einen gemeinsamen SPTS-Ausgangsstrom gemultiplext wird. Die SCTE-35-PID-Stream-ID wird in der Program Map Table (PMT) als integraler Bestandteil des Programms als Teil eines MPEG-2 TS-Transportstroms mit einem Programm (SPTS) oder mehreren Programmen (MPTS) deklariert. Um SCTE-35-Nachrichten zu übertragen, muss die Bandbreite des MPEG-2 TS-Kanals zusätzlich zur Gesamtrate der Video- / Audio- und anderen Datenströme mehrere kbit / s betragen. Geräte, die die Zusammensetzung von Programmen oder die Geschwindigkeit ihrer elementaren Video- / Audio-Streams ändern, sollten die Bindung des SCTE-35-Streams an das Programm nicht ändern oder die Verbindung mit den PTS-Zeitstempeln unterbrechen.

Das Segment „Automatisierungssystem - Komprimierungssystem“ kann zwei Arten von Übertragungskanälen verwenden. Die erste Option ist ein Loopback-Kanal über eine TCP / IP-Verbindung, die zweite Option ist eine Schleife ohne feedback über SDI-Schnittstelle. In beiden Fällen werden die Daten der Splice-Informationstabelle in diesem Segment als SCTE-104-Nachrichten (Anforderungen) formatiert. Die Regeln zum Senden und Empfangen von SCTE-104-Nachrichten sowie die darin enthaltene Datenspeicherung werden durch das SCTE 104-Dokument in Form einer An(API) standardisiert.

Beide Arten von Nachrichten werden zur sequentiellen Übertragung von Spleißdaten vom Automatisierungssystem zum Spleißgerät verwendet, daher der Begriff SCTE-104/35-Nachrichten.

SCTE-104-Nachrichtenübertragungskanal mit Rückmeldung

Der bidirektionale Kommunikationskanal zwischen dem Automatisierungssystem und dem Injektor (Abb. 1-2) ermöglicht es dem Injektor und dem Codierer, den Empfang und die Verarbeitung von SCTE-104-Nachrichten zu bestätigen, die vom Automatisierungssystem empfangen wurden.

Abbildung 1-2. Bildung von SCTE-104-Nachrichten in einem Kanal mit Rückmeldung

Diese Lösung bietet zweifellos Vorteile, aber auch Implementierungsprobleme. SCTE-104/35-Nachrichten enthalten Daten in binärer Form. Textdaten wie XML-Tags werden in SCTE-104/35-Nachrichten nicht übertragen. Diese Einschränkung reduziert die Menge der übertragenen Daten und die Bandbreitenanforderungen des Übertragungskanals erheblich. Andererseits stellt die binäre Darstellung von Daten in SCTE-104-Nachrichten besondere Anforderungen an das TCP / IP-Netzwerk, das Automatisierungs- und Komprimierungssysteme verbindet. Es sollte sich um ein streng privates Netzwerk handeln, in dem die garantierte Verzögerungszeit für die Nachrichtenübertragung erheblich kürzer als die Dauer des Fernsehbilds sein sollte. Es wird empfohlen, für die Kommunikation die Standard-Portnummer (Socket) zu verwenden - 5167.

In den meisten Varianten der Implementierung eines solchen Kanals befinden sich der DPC und das Komprimierungssystem in beträchtlichem Abstand voneinander und werden von verschiedenen Betreibern gesteuert, was technische Schwierigkeiten bei der Herstellung einer zuverlässigen TCP / IP-Verbindung zwischen ihnen über VPN-Netzwerke (Virtual Private Network) mit sich bringt.

SCTE-104-Nachrichtenübertragungskanal ohne Rückmeldung

Die unidirektionale SDI-Schnittstelle ist ein obligatorischer Kommunikationskanal zwischen dem DFP und dem Komprimierungssystem. Daher ist es logisch, sie zur Übertragung von SCTE-104-Nachrichten zu verwenden. Es wird akzeptiert, SCTE-104-Nachrichten als zusätzliche Daten im VANC-Intervall (Vertical ANCillary) des SDI-Signals gemäß dem SMPTE 291M-Standard zu übertragen. Die Details zum Zuordnen von SCTE-104-Nachrichtendaten zu VANC-Paketen sind in SMPTE RP2010 geregelt. Die ANC-Typ-2-Pakete werden verwendet, wobei die Nutzlastkennung (ID) des Pakets ein Paar aus Daten-ID (DID) und sekundärer Daten-ID (SDID) ist. DID \u003d 41h und SDID \u003d 07h für VANC-Pakete zeigen an, dass SCTE-104 in diesen Paketen gesendet wird.

Das VANC-Paket mit SCTE-104-Nachrichtendaten kann im Prinzip auf einer beliebigen Leitung außerhalb des aktiven Teils des Rahmens platziert werden. Es wird jedoch empfohlen, die VANC-Daten im Y-Kanal-Datenstrom in der zweiten Zeile nach dem in der SMPTE-Empfehlung RP168 definierten Schaltpunkt zu platzieren. In den meisten Fällen wird die 12. Zeile des ersten Felds für alle SD / HD-SDI-Zerlegungsstandards verwendet.

In Abb. 1-3 zeigt einen unidirektionalen SCTE-104-Datenübertragungskanal vom Automatisierungssystem zum Injektor und Encoder als Teil des Kompressionssystems durch ein zusätzliches Gerät, das als SCTE-104-Inserter bezeichnet wird. SCTE 104 verwendet den Begriff Proxy-Gerät, um sich auf einen Inserter zu beziehen, und SMPTE RP2010 verwendet den Begriff Insert.

Abbildung 1-3. Bildung von SCTE-104-Nachrichten in einem Kanal ohne Rückmeldung

Die Aufgabe des Inserters besteht darin, die SCTE-104-Nachricht in ein SDI-Signal zu kapseln. Der Inserter wird vom Automatisierungssystem aus gesteuert, hat SDI-Ein- / Ausgänge, das Signal des Rundfunkprogramms wird dem Eingang zugeführt. SCTE-104 definiert eine Standard-API zum Verwalten des Inserters vom Automatisierungssystem über das TCP / IP-Netzwerk zum FSC.

Vom Inserter als Teil des SDI-Signals gebildete SCTE-104-Nachrichten werden vom Automatisierungssystem zum nächsten In-Stream-Gerät zum endgültigen Ziel übertragen - dem Injektor als Teil des Kompressionssystems. In diesem Modus arbeitet das Automatisierungssystem nach dem Prinzip der Besten ohne Rückmeldungen vom Kompressionssystem mögliche Arbeit... Beispielsweise können Nachrichten mehrmals gesendet werden, wodurch die Benachrichtigung über denselben Spleißvorgang dupliziert wird.

Auf der Seite des Kompressionssystems werden Spleißdaten von der SCTE-104-Nachricht unter Verwendung des SCTE-35-Injektors an die SCTE-35-Nachricht übertragen.

In diesem Schema arbeitet der unidirektionale Übertragungskanal SCTE-104 / SDI zwischen dem Automatisierungssystem und dem Injektor. Gleichzeitig wird zwischen dem Automatisierungssystem und dem Inserter eine eigene Interaktion organisiert, die auch bidirektional sein kann, wenn eine TCP / IP- oder RS-422-Verbindung verwendet wird, oder unidirektional, wenn der Inserter über GPI-Kontakte gesteuert wird. Die erste Option ist vorzuziehen, die recht einfach zu implementieren ist, da das Automatisierungssystem und der Inserter Teil eines DFP sind.

Das Fehlen einer Rückkopplung zwischen dem Automatisierungssystem und dem Injektor wird durch die relativ einfache Erstellung des SCTE-104-Nachrichtenübermittlungspfads auf der Grundlage von Standardhardwarekomponenten mit SDI-Schnittstellen kompensiert. Geräte, die den Inhalt des SDI-Signals nicht ändern (Schalter, Verteiler), geben fast immer VANC-Daten weiter. Geräte, die den Inhalt des SDI-Signals ändern (Verzögerung, Signalmischung), müssen VANC-Daten korrekt von Eingang zu Ausgang weiterleiten. Wenn das Signal die HD / SD-SDI-Pfade korrekt durchläuft, bleiben die SCTE-104-Tags in dem Frame verankert, in den sie ursprünglich eingefügt wurden.

Stichworte

STANDARD DVB-T2 / MULTIPLEX / BUNDESZIELPROGRAMM / REGIONALER INHALT / TRUNK-NETZWERK / REGIONALES NETZWERK / REPLAYER / SFN / SYNCHRONISIERUNG / SCHUTZINTERVALL / MODULATION / CODIERUNG

Anmerkung wissenschaftlicher Artikel über Elektrotechnik, Elektrotechnik, Informationstechnologie, der Autor der wissenschaftlichen Arbeit - Karjakin Vladimir Leonidovich, Karjakin Dmitry Vladimirovich, Morozova Lyudmila Aleksandrovna

Eine Analyse der Methoden zur Organisation der Ausstrahlung des ersten Multiplex im DVB-T2-Standard mit einer Beilage regionaler Inhalt in verschiedenen Versionen des Aufbaus von Einzelfrequenz-SFN-Netzen für den digitalen terrestrischen Rundfunk der Russischen Föderation. Die Probleme der Importsubstitution der Technologie der verteilten Modifikation von Programmen unter Verwendung eines Wiederspielers werden festgestellt, da Enensys Technologies ein russisches Patent für ein DVB-T2-Sendeverfahren mit einer Beilage besitzt regionaler Inhalt und das bei dieser Methode verwendete Gerät. Der Nachteil der technischen Lösungen, die in der Russischen Föderation zur Umsetzung der regionalen Version des ersten Multiplex verwendet werden, besteht in der Notwendigkeit, kombinierte T2-MI-Streams in verschiedenen Regionen mit einheitlichen Parametern zu senden, die im föderalen Multiplexzentrum (FCFM) festgelegt wurden. Die im FCFM festgelegten einheitlichen Parameter führen zu einer Reihe von Problemen, die mit unterschiedlichen Sendebedingungen aufgrund des territorialen Standorts der Sender, der Art und Intensität der Interferenzen sowie der unterschiedlichen klimatischen und geografischen Bedingungen des Rundfunks auf dem Gebiet der Russischen Föderation verbunden sind. Der Broadcast-Standard DVB-T2 ermöglicht die Bereitstellung einer Vielzahl von Parametern für die erstellten SFN-Netze zur Anpassung an die Betriebsbedingungen. Auswahl ist erforderlich schutzintervall für eine bestimmte Topologie der Senderplatzierung. Um den synchronen Betrieb von Sendern eines Einzelfrequenznetzes sicherzustellen, wird ein Zeitstempel basierend auf den resultierenden Zeitverzögerungen des Informationssignals gesetzt. Die Art und Intensität der Interferenz sowie die geografischen Bedingungen des Rundfunks hängen von der Wahl des im Rahmen verteilten Trägermusters, der Art der Modulation und der Codierungsrate ab. Das Fehlen von Möglichkeiten zur Auswahl der optimalen Parameter in jeder der Regionen insgesamt führt zu Problemen bei der Gewährleistung der erforderlichen Stabilitätsspannen für den Betrieb von SFN-Netzen, die durch die Bitfehlerrate geschätzt werden, was zu einer Störung des normalen Betriebs von Netzen (technische Stopps und technische Ablehnungen) und einer Unterauslastung der Übertragungsgeschwindigkeitsfähigkeiten der Netze führen kann Information.

Text der wissenschaftlichen Arbeit zum Thema "Methoden der Fernsehübertragung im DVB-T2-Standard mit Einfügung regionaler Inhalte"

TV-Broadcasting-Methoden im DVB-T2-Standard mit eingefügtem regionalen Inhalt

Karjakin Vladimir Leonidovich,

doktor der Technischen Wissenschaften, Professor der Abteilung für Funkkommunikation, Rundfunk und Fernsehen, Povolzhsky staatliche Universität Telekommunikation und Informatik (PSUTI), Samara, Russland, [E-Mail geschützt]

Dmitry Karyakin,

ph.D., Senior Systems Engineer, russische Repräsentanz von Juniper Networks, Moskau, Russland, [E-Mail geschützt]

Morozova Lyudmila Alexandrowna,

kandidat für technische Wissenschaften, außerordentlicher Professor am Institut für Wirtschaft und Organisation der Produktion von PSUTI, Samara, Russland, [E-Mail geschützt]

Schlüsselwörter: DVB-T2 Standard, Multiplex, Bundes zielprogramm, regionaler Inhalt, Backbone-Netzwerk, regionales Netzwerk, Wiedergabe, SFN-Netzwerk, Synchronisation, Schutzintervall, Modulation, Codierung.

Zum Zitieren:

Karjakin V.L., Karjakin D.V., Morozova L.A. TV-Übertragungsmethoden im DVB-T2-Standard mit Einfügung regionaler Inhalte // T-Comm: Telekommunikation und Verkehr. - 2016. - Band 10. - Nr. 4. - S. 41-46.

Karyakin V.L., Karyakin D.V., Morozova L.A. Methoden der Fernsehübertragung im Standard DVB-T2 mit Einfügungen regionaler Inhalte. T-Comm. 2016. Vol. 10.No.4, pp. 41-46. (auf Russisch)

1. Einleitung

Das digitale terrestrische Fernseh- und Rundfunknetz der Russischen Föderation im DVB-T2-Standard soll die Bevölkerung der Russischen Föderation durch digitales Aufhängen des Teleradi-Pakets über die Programme des ersten Multiplex gemäß dem Federal Target Program abdecken.

Die Liste und Reihenfolge der im ersten Multiplex enthaltenen Fernseh- und Radioprogramme wird durch das Dekret des Präsidenten der Russischen Föderation festgelegt, während die im ersten Multiplex enthaltenen obligatorischen öffentlichen Fernsehprogramme in jeder Region gemäß den Anforderungen der Rundfunkanstalten geändert werden können.

Die Frage der Auswahl der Architektur des digitalen Rundfunkverteilungsnetzes ist von besonderer Bedeutung, da die Wahl der Version dieser Architektur direkt vom Schema für den Aufbau von digitalen SFN-Einzelfrequenz-Rundfunknetzen (Single Frequency Network) in jeder der Regionen sowie von der Qualität und den Kosten der vom russischen Fernsehen FGU11 bereitgestellten Kommunikationsdienste abhängt und Rundfunknetz “(RTRS) an Rundfunkveranstalter.

Eines der wichtigen Kriterien für die Qualität von Kommunikationsdiensten ist die Wahrscheinlichkeit technischer Mängel und technischer Unterbrechungen, d.h. die Wahrscheinlichkeit von Störungen des normalen Betriebs des digitalen Fernsehsendernetzes. Eine notwendige Voraussetzung für die hohe Qualität digitaler Rundfunk- und Fernsehsendungsdienste ist die Bereitstellung eines gewissen Spielraums für die SFN-Stabilität in Bezug auf die Anzahl der Bitfehler beim Empfang von Programmen vom ersten Multiplex im Dienstbereich.

Im Gegensatz zu DVB-T bietet der Übertragungsstandard DVB-T2 eine größere Flexibilität in den erstellten SFN-Netzen mit einer Frequenz und verfügt über eine Reihe von Funktionen, die eine effizientere regionale Änderung von Fernseh- und Radioprogrammen ermöglichen, insbesondere bei Verwendung der Satellitenübertragung von Signalen an Sendestationen.

Ziel dieser Arbeit ist es, die Methoden zur Organisation des Rundfunks des Ersten Multiplex im DVB-T2-Standard zu analysieren, wobei regionale Inhalte in verschiedene Optionen für den Aufbau eines digitalen terrestrischen Rundfunknetzes in der Russischen Föderation eingefügt werden.

Das digitale terrestrische Hängenetz der Russischen Föderation besteht aus 82 regionalen Netzen, in deren Zentrum sich jeweils ein regionales Zentrum für die Bildung von Multiplexen (RCFM) befindet.

Die föderale Version des ersten Multiplex und seine temporären Duplikate für den Rundfunk in 5 Sendezonen der Russischen Föderation L, B, V, G und M sollten über San alle RCFMs geliefert werden. Die Signalübertragung des ersten Multiplex über Swird verschlüsselt.

Um verschiedene Optionen für den Aufbau eines Netzwerks zu vergleichen, wird davon ausgegangen, dass in jeder Region mit Ausnahme von Moskau, der Region Moskau, Sapkg-Petersburg und der Region Leningrad drei Fernseh- und Radiokanäle geändert werden: "Russland 1", "Radio Russland" und "Russland 24".

2. Aufbau des Netzwerksoftware-Substitutionssystems

digitales terrestrisches Fernsehen und Rundfunk des Russen

Föderation des DVB-T2-Standards

Das System der Programmsubstitution des digitalen terrestrischen Fernseh- und Rundfunknetzes des DVB-T2-Standards ist strukturiert.

bestehend aus dem föderalen Komplex der Programmsubstitution (FKPZ) und dem regionalen Komplex der Programmsubstitution (RKPZ).

Das FKPZ (Abb. 1) umfasst nicht nur die Ausstattung der Bundeszentrale für die Bildung von Multiplexen (FTSFM), sondern auch die Ausstattung der Bundesrundfunkunternehmen, insbesondere die Ausstattung des Hardware-Studio-Komplexes (ASK), in der Steuerungen für das Ersatzsystem erzeugt werden.

dec ■ y l- * FCFM

;; f Kanäle \\ Lieferung)

Bundessender 1 i Bundessender 2 \\ Bundessender N:

Zahl: I. Schema des Bundeskomplexes und Programmersetzung

Der regionale Komplex der Softwaresubstitution umfasst die Ausrüstung des regionalen Zentrums für die Bildung des RCFM-Multiplex und die Ausrüstung der ASK regionaler Rundfunkunternehmen. Darüber hinaus kann das RKPZ zusätzliche Geräte enthalten, die sich direkt an den Radio- und Fernsehsendern (RTTS) der Region befinden, insbesondere die Geräte zum Einfügen regionaler Inhalte - eine Wiederholung (Abb. 2).

ASK c RCFM

G Kanäle \\

Regionaler Sender i | fc-nI dmtvvki)

: Regionaler Kleiderbügel 2

| Repin “alny Broadcaster NÎ

Zahl: 2. Schema des regionalen Komplexes der Programmsubstitution

3. Pläne zum Aufbau eines digitalen terrestrischen Rundfunknetzes

Ein verallgemeinertes Diagramm des Verteilungsnetzes des ersten Multiplex ist in Fig. 4 gezeigt. 3.

Folgende Abkürzungen wurden hier eingeführt: FCFM - Bundeszentrum für die Bildung eines Multiplex; RCFM - regionales Zentrum für die Bildung des Multiplex; FASK - föderaler Hardware-Studio-Komplex; PACK - regionaler Hardware-Studio-Komplex; FNMS - Federal Ground Backbone Network; RNRS - regionales Landverteilungsnetz; MZSSS - periphere Bodenstation für Satellitenkommunikation; Fernbedienung DVB-S2-Sender des DVB-S2-Standards; Fernbedienung DVB-T2 - Übertragungsgerät nach DVB-T2-Standard; PrU ist ein DVB-T2-Standardempfänger.

Im Folgenden werden verschiedene Optionen für die Bildung einer regionalen Version des ersten Multiplex für Fernseh- und Rundfunkübertragungen betrachtet und eine vergleichende Analyse dieser Optionen unter dem Gesichtspunkt der technischen und finanziellen Ressourcen durchgeführt, deren Implementierung jeweils erforderlich ist.

T-Comm Volume 10. # 4-2016

T-Sott Volume 10. # 4-2016

Die Verwendung dieser Option war in Systemprojekten für das digitale terrestrische Rundfunknetz (Teile der Russischen Föderation) nicht vorgesehen, wird jedoch derzeit empfohlen.

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