Регионализация телеканалов первого мультиплекса
Так исторически сложилось, что развитие регионального телевизионного вещания шло вслед за распространением по стране аналогового телевидения.
Технически эта задача решалась посредством передачи каждого телевизионного сигнала по отдельному радиотракту. И сегодня телевизионный эфир каждого субъекта РФ уже невозможно представить без местных новостей, различных ток-шоу на актуальные темы и тематических передач, рассказывающих о различных аспектах жизни в регионе.
В статье предлагается рассмотреть вопрос, как решается задача регионализации телеканалов первого мультиплекса.
Принятие федеральной целевой программы “Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009–2018 годы”, поставившей задачу перехода от аналогового к цифровому вещанию, потребовало разработки алгоритма формирования единого сигнала мультиплекса, содержащего региональные вставки в сигналах федеральных общедоступных телеканалов. При этом регионализация контента должна присутствовать в федеральных каналах “Россия-1”, “Россия-24” и “Радио России” повсеместно, а на Первом канале, “Матче”, НТВ и “ТВ Центре” регионализация контента должна осуществляться в Санкт-Петербурге.
Разработка федеральной целевой программы по переходу к цифровому эфирному телевидению началась, когда действовал стандарт первого поколения – DVB-T. Поэтому первые решения по регионализации телерадиовещания начали разрабатываться применительно к нему, что порождало определенные трудности.
Так, на участке тракта прохождения сигнала цифрового телевизионного вещания с момента формирования транспортного потока MPEG-2 и непосредственно до самого передатчика никакой модификации не допускалось, так как из-за этого могли нарушиться метки синхронизации, что привело бы к потере синхронизации передатчиков в SFN-сети. На раннем этапе цифровизации в период внедрения стандарта DVB-T вещание региональных вставок предполагалось организовать путем модификации единого транспортного потока первого мультиплекса. Для этого требовалось демультиплексировать весь поток в региональном центре формирования мультиплекса, осуществить вставку регионального контента в телеканалы (сплайсинг) и провести повторное формирование транспортного потока с региональными вставками для последующей передачи сигнала через космический аппарат до всех объектов вещания в регионе, так называемый “второй переподъем”.
Таким образом, в случае использования стандарта DVB-T для каждого из 83 регионов необходимо было бы сформировать свою версию мультиплекса и передать через космический аппарат, для чего потребовались бы значительные емкости спутниковых сетей связи, что снижало эффективность использования российского орбитального-частотного ресурса в целом. Весьма существенными были бы и затраты вещателей на распространение сигнала. Схема формирования регионализированного сигнала методом второго переподъема приведена на рис. 1.
В настоящее время для целей организации вещания региональных вставок в рамках федеральной целевой программы “Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009–2018 годы” в РТРС созданы 83 региональных центра формирования мультиплексов (РЦФМ). Это аппаратно-программные комплексы, обеспечивающие прием телерадиопрограмм со спутников и из местных студий, их обработку, включение местных врезок, формирование и последующую подачу пакета каналов на спутниковые и наземные распределительные региональные сети связи.
Нам, можно сказать, повезло. Задержавшись на старте, мы приступили к реализации программы перехода на цифровое эфирное телевидение, когда на смену стандарту DVB-T пришел стандарт DVB-Т2. Здесь уже появилась возможность реализовать вариант с распределенной модификацией единого сигнала мультиплекса на объектах вещания.
Особенностью стандарта DVB-T2 является возможность формирования внутри одного единого цифрового потока мультиплекса нескольких независимых потоков физического уровня с разными параметрами модуляции и уровнями помехозащищенности, так называемых PLP (Physical Layer Pipe). Единый поток, содержащий потоки отдельных PLP, называется “T2-MI-поток”. Тем самым телеканалы в мультиплексе могут быть разделены на несколько независимых групп.
С целью эффективного использования возможностей, заложенных в стандарт, специалистами РТРС совместно с производителями цифрового телевизионного оборудования было найдено оптимальное техническое решение, позволяющее осуществлять доставку потока T2-MI до передатчиков по спутниковым и наземным линиям связи. Решение основано на применении технологии распределенной модификации телеканалов и радиоканалов, где вставка регионального контента осуществляется в региональном центре формирования мультиплекса, а формирование сигнала мультиплекса с региональными вставками осуществляется на объектах вещания. Сравнительная схема формирования сигнала методом второго переподъема и методом распределенной модификации приведена на рис. 2.
Технология распределенной модификации программ
Технология распределенной модификации программ (ТРМ) – техническое решение, основной целью которого является синхронная замена информации непосредственно перед каждым из передатчиков. В основе ТРМ – предусмотренный в стандарте DVB-T2 режим Multiple PLP (Multiple Physical Layer Pipes), позволяющий, как сказано выше, передавать в одном частотном канале несколько независимых физических потоков. При этом отдельный PLP при ТРМ используется не для организации канала с другим уровнем помехозащищенности, как предполагалось стандартом, а для разделения телеканалов, содержащих региональные вставки (регионализируемых телеканалов), и телеканалов, для которых транслируются федеральные версии (нерегионализируемых телеканалов). Схема распределенной модификации телеканалов приведена на рис. 3.
В федеральном центре формирования мультиплекса в Москве формируется T2-MI-поток, содержащий федеральные версии всех телеканалов. Все телеканалы в T2-MI-потоке разделены на три PLP. В одном PLP объединены телеканалы и радиоканалы, которые будут транслировать только федеральную версию. В двух других PLP объединены телеканалы и радиоканалы, в которые будет необходимо вставлять региональный контент. В связи с тем, что региональная версия телеканала “Россия-24” транслируется не во всех регионах, указанный телеканал передается в отдельном PLP. Тем самым сигнал мультиплекса, сформированный из трех PLP, передается через спутниковые и наземные линии связи до каждого объекта вещания.
В региональных центрах формирования мультиплекса осуществляется прием T2-MI-потока с космического аппарата или по наземным линиям связи, выполняется демультиплексирование потока, после чего производится вставка региональных блоков в сигнал соответствующих федеральных телеканалов и радиоканалов. Далее формируется усеченный мультиплекс, содержащий только регионализируемые телеканалы и радиоканалы, и по наземным или спутниковым линиям связи передается до всех объектов вещания в регионе.
На каждом объекте вещания устанавливаются по два спутниковых приемника для приема федеральной версии мультиплекса и усеченной региональной версии мультиплекса, состоящей только из регионально модифицированных телеканалов. В радиотракте перед каждым передатчиком устанавливается специальное устройство – реплейсер, которое замещает федеральную версию телеканала версией с региональными вставками. Разделение всех телеканалов в мультиплексе на три PLP позволяет провести замещение регионализируемыми телеканалами без воздействия на сигналы телеканалов, транслирующих федеральные версии. Тем самым на выходе реплейсера формируется сигнал из трех PLP, где соответствующие телеканалы и радиоканалы уже содержат региональные вставки, после чего сигнал излучается в эфир для приема на абонентские антенны телезрителей.
За счет применения ТРМ решается так называемая проблема второго переподъема для телеканалов, контент которых не изменяется. Вещатели федеральных версий не тратят финансовые средства на формирование и доставку до передатчиков региональных версий других вещателей. Внедрение ТРМ позволяет помимо оптимизации затрат вещателей обеспечить рациональное использование орбитально-частотного ресурса, когда второй раз, через космический аппарат, осуществляется передача лишь региональных версий телеканалов. Соответственно, чем меньше телеканалов подвергается региональной модификации, тем меньше задействована спутниковая емкость. При региональной модификации двух телеканалов из десяти транслируемых в первом мультиплексе экономия спутниковой емкости относительно варианта с двойным переподъемом достигает порядка 70–80% с учетом необходимости передачи служебной информации, которая требуется для разделения единого потока из десяти телеканалов на три PLP.
Разработку реплейсеров осуществляют различные компании, но РТРС требовалось решение, которое можно использовать не только в спутниковом сегменте, но и для доставки сигнала до передатчиков по наземным линиям связи, в частности по IP-сетям. В связи с разной обеспеченностью населенных пунктов России линиями связи для доставки сигнала до объектов вещания целесообразно использовать спутниковые линии связи в сочетании с наземными или радиорелейными линиями связи, используемыми в четырех субъектах Российской Федерации.
Недостатком системы, базирующейся на использовании потоков T2-MI, является то, что она не адаптирована под использование в IP-сетях. При доставке по наземным каналам связи IP среда является важной составляющей, которую можно рассматривать в качестве резерва для основных систем доставки.
В целях создания универсальной системы трансляции регионального контента независимо от среды доставки РТРС в 2014 году выступила с инициативой о разработке совместимого с уже имеющимся технологического решения, оптимизированного для работы с IP-сетями передачи данных. Инициативу РТРС поддержал один из ведущих производителей телевизионных передатчиков – ООО “Триада” и французский производитель модуляторов TeamCast. В 2015 году начались совместные работы по поиску такого решения, и по мере получения тестовых образцов системы была организована опытная зона в Липецке. В ходе испытаний новое оборудование успешно производило регионализацию, используя IP-сеть для подачи регионального потока к передатчикам. Транспортный поток, состоящий из трех PLP и предназначенный для региональной модификации телеканалов, получил название IP-MI.
По результатам успешных испытаний новое решение будет внедряться на сети РТРС для трансляции региональных вставок в составе телерадиоканалов первого мультиплекса. Применение нового решения позволяет использовать сочетание спутниковой и наземной доставки сигнала до объектов вещания в рамках одночастотной зоны, что увеличивает устойчивость функционирования сети и снижает финансовую нагрузку на вещателей.
До конца текущего года будет организовано вещание региональных вставок в составе телеканалов “Россия-1”, “Россия-24” и радиостанции “Радио России” в 41 субъекте Российской Федерации, которые были определены РТРС в тесном взаимодействии с ВГТРК.
Ими стали: Алтайский край, Амурская, Архангельская, Белгородская, Брянская, Волгоградская, Воронежская области; Еврейская автономная область, Забайкальский край; Иркутская, Калининградская области; Краснодарский и Красноярский края; Курская, Ленинградская, Московская, Мурманская, Нижегородская, Новосибирская, Оренбургская, Пензенская области; Пермский край; Приморский край и Хабаровский край. Республики: Горный Алтай, Дагестан, Карелия, Северная Осетия – Алания, Татарстан, Тыва и Хакасия; Ростовская, Самарская, Саратовская, Томская, Тульская, Тюменская области; Удмуртская Республика, Челябинская область, Чеченская Республика и Ярославская область.
Остальные субъекты Российской Федерации получат региональные версии телеканалов в 2018 году, что ознаменует собой завершение федеральной целевой программы “Развитие телерадиовещания в Российской Федерации в 2009–2018 годах”.
