История проекта DVB

Проект DVB имеет изначально европейское происхождение, является объединением примерно 250-300 различных компаний, и в настоящее время получил широкое распространение по всему миру. Цель проекта – разработка и внедрение спецификаций для систем доставки цифровой информации, включая цифровое вещание. Проект является открытым, основанным на частных инициативах, участники проекта ежегодно платят членский взнос. Проект регулируется Меморандумом о Взаимопонимании (Memorandum of Understanding — MoU).

История проекта DVB

До конца 1990 г. проекты реализации систем цифрового телевизионного вещания для домашнего использования считались непрактичными и дорогостоящими. В течение 1991 г. вещательные компании и производители пользовательского оборудования обсудили вопрос о том, как создать согласованную общеевропейскую платформу для разработки цифрового наземного телевизионного вещания. К концу 1991 г. года вещательные компании и производители бытовой электроники, а также регулирующие органы собрались для того, чтобы сформировать группу, которая будет контролировать развитие цифрового телевидения в Европе.

Это была так называемая Европейская Стартовая Группа (European Launching Group — ELG), включившая в себя крупнейшие европейские медиа-группы (государственные и частные), производителей бытовой электроники, а также регулирующие органы. Был составлен MoU, устанавливающий правила, по которым должны будут «играть» в будущем участники этой новой и сложной коллективной «игры».

Концепция MoU заключалась в «высадке на неосвоенные территории» и означала, что участники проекта, часть которых являлись, по сути, коммерческими конкурентами, должны понимать общие требования к ним и представлять для себя общий план действий. Было важно создать атмосферу доверия и взаимного уважения. MoU был подписан всеми участниками ELG в сентябре 1993 года, и Стартовая Группа была переименована в Проект Цифрового Видео Вещания (Digital Video Broadcasting Project — DVB). В настоящее время работа по переходу на цифровое телевидение ведется в Европе полным ходом.

Примерно в это же время другая группа, Рабочая Группа по Цифровому Телевидению (Working Group on Digital Television), подготовила исследование перспектив и возможностей для цифрового наземного телевидения в Европе. В авторитетном докладе данной группы были представлены ряд важных новых понятий, таких как предложение реализации одновременного предоставления принципиально разных сервисов (например: телевидение стандартного разрешения и HDTV).

Как ведется работа над проектом DVB?

Члены проекта DVB разрабатывают и согласовывают спецификации, которые затем передаются для утверждения в Объединенный технический комитет Европейской комиссии по стандартам систем для средств массовой информации (EBU/CENELEC/ETSI). Там спецификации формально, а затем и официально, стандартизуются либо силами CENELEC, либо, в большинстве случаев, силами ETSI.

Проект контролируется Офисом Проекта DVB, базирующимся в Женеве (Швейцария). В состав персонала данного офиса входят сотрудники Европейского союза радиовещания, которые, однако, работают исключительно в интересах членов проекта DVB. Проект весьма успешен до сих пор и не проявляет признаки замедления темпов развития. Приемники DVB уже присутствуют более чем в 120 миллионах домов по всему миру, все они отмечены логотипом «DVB», созданным Филлипом Джаттенсом (Phillip Juttens).

Когда проект только начался, каждый участник группы внес свою экспертную оценку в общую таблицу. Это позволило EBU, используя ее опыт в организации технических совещаний и публикаций, создать базу данных, в рамках которой можно было бы проводить работы по проекту. Производители внесли в обсуждение в качестве ключевого элемента мнение о том, что спецификации только тогда достойны практической реализации, когда они могут быть внедрены в продукты, которые будут иметь коммерческий успех. Таким образом, спецификации DVB были фактически продиктованы рыночными факторами. Эти сознательные усилия были, вероятно, уникальными в мировой практике, что значительно способствовало успеху стандартов DVB во все мире.

Секреты успеха проекта DVB

Успеху проекта, способствовали следующие ключевые элементы:

Важную роль сыграла структура комитета проекта, которая представляет собой «двухпалатную» систему сдерживания и противовесов. Коммерческий блок без обсуждения принимает решение, какие функции или стоимость необходимы для успешного продукта, и каким образом это должно быть достигнуто. Затем Технический блок проводит работу по созданию технических спецификаций, которые отвечают этим требованиям. Наконец, после подготовки спецификации Коммерческий блок проверяет, все ли, что требовалось, выполнил Технический блок.
Проект практически полностью является «безбумажным», и в работе над ним используется только один язык – английский, получивший широкое распространение в сети Интернет.

Основные принципы в реализации проекта DVB

Первый этап работы над проектом DVB начался в 1993 году. Философия этого проекта была следующей:

Первоначальная задача состояла в том, чтобы разработать полный комплект технологических спецификаций для цифрового спутникового, кабельного и технологии наземного вещания в одном «пред-стандартизованном» пакете.
Вместо принципа передачи «одна программа = один канал», в новой системе появились «контейнеры», которые несли в себе любую комбинацию различных типов данных, будь то изображения, звуки или мультимедиа. Таким образом, система стала открытой и готовой к передаче информации в форматах SDTV, EDTV, HDTV, а также объемного звучания или любых других видов медиа-информации, которые возникают с течением времени.
Результатом работы стал стандарт ETSI, описывающий организацию физического канала, функции исправления ошибок и транспорта для доставки различных видов информации.
Кроме того, результатом работы явился отчет ETSI, в котором были описана структура радиоканала, являющегося одной из составляющих среды передачи.
Предполагалось, что по возможности должна существовать общность между различными платформами доставки информации, с целью снижения расходов для конечных пользователей и производителей оборудования. Проект DVB не потребовал изобретать ничего нового, он использует существующие открытые стандарты.

Проект DVB использовал и продолжает широко опираться на стандарты ISO/IEC JTC MPEG. Для всех этих систем базовым стандартом транспорта является поток MPEG2. Отчет по проекту DVB содержал кроме прочего рекомендации по используемой структуре радиоканала, соответствующей системам, разработанным JTC MPEG.

Для удобства, окончательная документация была дополнена аббревиатурами, которые определяли различные области внутри стандарта. Например, DVB-S2 — спецификация для версии второго поколения цифровой спутниковой системы DVB. Другие области включают DVB-S (версия первого поколения цифровой спутниковой системы), DVB-C (цифровая кабельная система), DVB-T (система цифрового наземного вещания), DVB-H (цифровое наземное вещание цифрового для карманных устройств с питанием от батареи), DVB-DATA (система доставки циклических данных), DVB-SI (система сервисной информации) и DVB-MHP (промежуточная система для интерактивного телевидения).

Стандарты DVB-S, DVB-C и DVB-T

В начале 90-х годов, произошли изменения в индустрии Европейского спутникового вещания, и стало ясно, что однажды всем распространенным аналоговым системам придется уступить место полностью цифровым технологиям. Стало ясно, что спутниковое и кабельное вещание должны обеспечивать доставку первым сервисам цифрового телевизионного вещания. Такой вариант означает меньше технических проблем и более простое решение вопросов с государственным регулятором, а это означает, что они могут развиваться быстрее, чем системы наземного вещания. Рыночные приоритеты диктовали, чтобы цифровые системы спутникового и кабельного вещания быстро развивались. За ними должны были последовать и системы цифрового наземного вещания.

В 1993 году была разработана система DVB-S для цифрового спутникового вещания. Это относительно простая система, использующая модуляцию QPSK. В спецификации системы описаны различные методы кодирования канала и защиты от ошибок, которые были впоследствии использованы для других систем передачи медиа-информации.

В 1994 году была разработана система DVB-C для цифровых кабельных сетей. Она основана на использовании модуляции 64 QAM, и применительно для Европейского спутникового и кабельного вещания может, в случае необходимости, обеспечить передачу сигналов спутникового канала напрямую в цифровой кабельный канал. В спецификации DVB-CS были описаны варианты используемых спутниковых master-антенн для телевизионных установок.

Системы цифрового наземного телевидения DVB-T были более сложными, поскольку для их реализации необходимо было справиться с различными помехами, небольшой пропускной способностью радиоканала и многолучевой интерференцией радиосигнала. Приемник системы имеет своеобразную «гибкость», которая означает, что приемник обязан адаптировать свой режим декодирования в соответствии с командами сигнализации. Ключевым элементом системы является использование модуляции OFDM. Существует два режима: частотный режим «2К» плюс модуляция QAM, либо частотный режим «8K» плюс модуляция QAM. Режим «8K» обеспечивает лучшую защиту от многолучевой интерференции, но режим «2K» может предложить лучшие условия по защите от «эффекта Допплера» для движущихся приемников.

Есть два вида СВЧ-систем многоканальной передачи (Multi-channel Microwave Distribution Systems – MMDS), одна для систем, работающих на радиочастотах ниже 10 ГГц (DVB-MC, которая похожа на систему DVB-C), и одна для систем, работающих на радиочастотах выше 10 ГГц (DVB-MS, которая похожа на систему DVB-S). Кроме того, существуют такие системы MMDS как DVB-T, DVB-МТ.

Инновационные стандарты: DVB-S2 и DVB-H

Недавно была разработана система цифрового спутникового вещания более высокой пропускной способности: DVB-S2. Она имеет версии, как совместимые, так и несовместимые «сверху вниз» с системой DVB-S. Совместимые версии позволяет примерно на 30% увеличить емкость цифрового канала по сравнению с DVB-S, для той же ширины полосы радиоканала, что и у DVB-S. Добиться увеличение пропускной способности удалось благодаря использованию модуляции 8-PSK и LDPC. С большой вероятностью система DVB-S2 будет использоваться для всех будущих систем Европейского цифрового спутникового вещания, и спутниковые ресиверы будут оснащены декодерами DVB-S и DVB-S2.

Была также разработана более гибкая и надежная цифровая наземная система DVB-H. Система предназначена для обеспечения вещания на портативные приемники и содержит функции, которые позволяют сократить потребление приемником энергии от батареи, благодаря использованию частотного режима «4K» с модуляцией OFDM. Сервисы системы DVB-H, кроме прочего, используют более эффективные протоколы сжатия видео MPEG4 AVC или SMPTE VC1.

Мультимедийное вещания и интерактивность

Цифровое вещание имеет способность доставлять мультимедиа-информацию в дополнение к обычным телевизионным программам. Это может выглядеть, например. как электронная версия «журнальных страниц» или веб-страниц. Такие сервисы могут быть независимы от основной телевизионной программы, либо могут как-либо перекликаться с ней. Это могут быть «односторонние» мультимедиа-сервисы, которые лишь отображают рисунки и печатную информацию на экране – совместно или раздельно — или это могут быть «двусторонние» мультимедиа-сервисы, которые используют систему обратной связи от пользователя в сторону вещательной компании, с целью обеспечения пользователя возможностью взаимодействовать напрямую с вещательной компанией.

Мультимедия-информация должна доставляться получателю заранее предсказуемым путем, и вся входящая информация должна быть закодирована методом, который доступен для раскодирования на принимающей стороне.

Доставка «одностороннего» материала обычно производится методом, имеющим название «Карусель». Это означает, что одна и та же информация содержится в повторяющихся циклах передачи. Приемник выбирает из циклического потока только ту информацию, которую посредством его органов управления запросил пользователь. Для таких систем время ожидания необходимой мультимедиа-информации может иногда оказаться значительным, его длина зависит от того, в какой момент цикла пользователем был произведен запрос, а также от того, сколько всего информации заложено на передающей стороне в цикл канала. В рамках проекта DVB была разработана транспортная система транспорта для такого типа данных.

Интерфейс разработки приложений (Application Programming Interface – API), был разработан в рамках проекта DVB за несколько лет до того, как была достигнута договоренность о спецификации. Фактически, в то время было достигнуто соглашение о том, что множество различных закрытых и открытых систем, будут использоваться одновременно. Таким образом API, разработанный в рамках проекта DVB, скорее являлся опцией, а не обязательной частью систем семейства DVB.

В начале обсуждения уже существовало несколько самостоятельных API, с различными возможностями. Участники проекта пришли к выводу, что они не могут принять какой-то один из API, как основной для проекта DVB, но он необходим за его пределами, а также для новых и открытых систем. Была разработана система, получившая название Домашняя Мультимедийная Платформа (Multimedia Home Platform — MHP). Она широко использует платформу JAVA ™.

Мультимедийное содержимое может иметь различные степени сложности и по этом принципу делится на две категории: декларативный контент и процедурный контент. Простыми словами декларативный контент просто обеспечивает описание того, что должно быть на экране в определенный момент, так же как это делает протокол HTML. Процедурный контент включает в себя список инструкций, которые выполняются по мере поступления на приемную сторону. Таким образом, возможности процедурного контента необходимы, например, для сложной анимированной графики. Различные API обеспечивают совместимость процедурного контента, либо процедурного и декларативного контентов. Платформа MHP была разработана для того, чтобы обеспечить обе этих совместимости, и в особенности это касается наиболее сложных распространенных API.

Чтобы сделать платформу MHP более «жизнеспособной», она была разделена на серию «поколений», каждое из которых призвано вносить дополнительные инструменты для снижения роли вещательной компании в процессе, на столько, насколько это позволит реализовать сложность приемников. Первое поколение платформы MHP 1.0 предоставляет расширенные мультимедиа- и интерактивные возможности. На основе опыта, накопленного при использовании MHP 1.0, в платформу были внесены небольшие доработки, и текущая версия MHP имеет номер 1.03. Следующее поколение платформы: MHP 1.1 будет содержать дополнительные возможности, которые включают в себя возможность непрерывного перехода между вещанием мультимедиа и веб-страниц, полученных через широкополосный или узкополосный доступ в сеть Интернет.

Большое внимание было уделено механизму контроля над тем, имеют ли приемники возможность правильно и в полном объеме декодировать сигналы вещания MHP, в этих целях ETSI сделала доступным для производителей приемников набор тестов для программного обеспечения приемников.

Доступна также совместимая версия MHP, которая может быть использована вне систем вещания DVB, эта версия платформы получила название Глобально Исполняемая MHP (Globally Executable MHP — GEM), она лежит в основе систем, используемых в Японии и США, а также принята консорциумом, ответственным за технологию Blu-Ray.

Стандартизация и использование систем DVB

Система DVB-S была стандартизована в 1994 году, и первый эфир на основе технологии DVB в Европе состоялся весной 1995 года во Франции на базе ресурсов коммерческого ТВ-оператора «Canalplus». Система DVB-T была стандартизована позже, в 1997 году. Первое вещание в стандарте DVB-T началось в 1998 году в Швеции и Великобритании. Предоставление услуг DVB-T началось в отдельных районах Германии в 2002 году, а в 2003 году в Берлине был впервые в Европейской практике осуществлен полный переход с аналогового вещания на цифровое.

К 1997 году разработка проекта DVB успешно следовала первоначальным планам, и проект вступил в следующую фазу – продвижения его открытых стандартов на глобальном уровне и превращения цифрового телевидения в реальность. В итоге стандарты DVB были стандартизованы во всем мире и стали основным ориентиром для цифрового телевидения.

Система DVB-S используется по всему миру, хотя в некоторых странах, таких как Япония и США, используются другие цифровые спутниковые системы, наряду с DVB-S. Система DVB-C также широко используется во всем мире. Система DVB-T используется не менее широко, хотя распространение цифрового наземного ТВ-вещания во всем мире было гораздо более медленным, чем распространение цифрового спутникового и кабельного ТВ-вещания. Ожидается, что в ближайшие несколько лет более чем 120 миллионов приемников DVB будут использоваться во всем мире.

Будущее проекта DVB

В 2003 году проекту DVB исполнилось 10 лет, тогда у участников проекта появилась возможность оглянуться назад с гордостью за эти десять лет сотрудничества, успех которых легко увидеть во всем мире. За годы, прошедшие уже после этой годовщины, работы по проекту успешно продолжаются, и к проекту каждый год присоединяются новые участники.

Три ключевых слова, характеризующие проект DVB остаются неизменными с момента основания проекта – Открытость, Взаимодействие, Следование рынку. Это универсальные ценности, которые всегда будут оставаться уместными. Участники проекта DVB использовали их для создания пакета стандартов цифрового телевизионного вещания и мультимедийного вещания.

Развитие медиа-систем планомерно движется к увеличению конвергенции между различными транспортными системами, использующими принцип доставки методом вещания, либо метод «точка-точка». В рамках проекта DVB уже стандартизованы несколько IP-систем и систем, ориентированных на конвергенцию, например сети DVB-over-IP. Будущее данных систем в реализации непрерывного взаимодействия систем цифровой телефонии и систем цифрового вещания, а также домашних сетей передачи данных. Проект DVB, благодаря его уникальной организационной структуре, призван помочь обеспечить своеобразную среду взаимодействия для конвергенции различных систем.

Значительная часть текста данной статьи основана на оригинальной статье, написанной Дэвидом Вудом (David Wood), руководителем «New Media at the EBU».
DVB & MHP являются зарегистрированными товарными знаками DVB проекта.
Данный текст является адаптированным переводом статьи с сайта www.dvb.org
Адрес первоисточника: http://www.dvb.org/about_dvb/history/
+10
Добавить комментарий

Оставить комментарий