alt.inf.ua - радиомониторинг в Украине

Статья основана на материалах сайта
Спутниковое телевидение в Киеве - http://sputnik-tv.in.ua

Скачать в формате doc: - http://www.alt.inf.ua/files/sat2_3.zip

Спутниковое телевидение (часть 3)

Телевидение высокой четкости
(по состоянию на 25.03.2009).

Основные понятия

Телевидение высокой четкости (ТВЧ)- это то же самое, что HDTV – (Hight–Definition Television). Под телевидением высокой четкости мы понимаем телевидение с разрешающей способностью, более чем в два раза превышающей разрешающую способность современного аналогового стандарта NTSC, широкоформатное (16 / 9) изображение и цифровой звук. Чтобы проиллюстрировать различие между ТВЧ и “обычным” телевидением, сравним стандарты в части разрешающей способности описываемых систем. Стандарт вещания “обычный”, DVD или MPEG 2, допустимые разрешения:
720 / 480, пикселей (NTSC)
720 / 576, пикселей (PAL).
В обычном стандарте телевизионный кадр делится на 625 строк (576 активных строк) и 720 точек отсчета в каждой строке, для стандарта PAL, или 480 активных строк и 720 точек отсчета в строке, для стандарта NTSC . Это разрешение изображения стандартного телевидения. Скорость смены кадров составляет 25 – 30 кадров в сек.
Стандарт ТВЧ, разрешение:
1920 / 1080 i, обозначается 1080 i
1920 / 1080 p, обозначается 1080 p
1280 / 720 p, обозначается 720 p
Буква “i” означает, что изображение сменяется с частотой 25 или 30 кадров в сек. (чересстрочное сканирование). Буква “p” означает, что скорость смены кадров составляет 24 либо 25 либо 30 либо 60 кадров в сек (построчное или прогрессивное сканирование).
Разрешение 1920 / 1080 p означает ”самое высокое”, из перечисленных. Формат такого разрешения обеспечивает построчное сканирование каждой из 1080 строк кадра, с выделением в каждой строке 1920 точек для “расцвечивания”. Скоростью сканирования 60 кадров/сек. Формат 1920/1080 обозначается “ Full HD ”(независимо от типа сканирования). Специалисты отдают предпочтение телевизионному оборудованию, поддерживающему прогрессивное сканирование (p). ТВЧ поддерживает различные аудио-форматы, включая Dolby Digital 5.1. Формат видео: только 16 / 9. Смысл перехода на стандарты высокого разрешения заключается в том, чтобы получить качественное изображение на телевизоре с большим экраном (от 32 дюймов). Без использования сигналов стандарта высокой четкости разрешения, получить качественную картинку на плазменной и LCD панели ни каким другим способом невозможно.

Выбор телевизора для HDTV

Для приема каналов ТВЧ подходят ЭЛТ- телевизоры, плазменные и LCD панели. Лучше подходят панели “Full HD” формата, но подходят и “HD - Ready”, которые дешевле и, поэтому, пользуются большим спросом. Главное, чтобы разрешение было не меньше, чем 1280/720 p . Поддержка технологии HDCP может иметь важное значение (подробнее в конце раздела). Сигнал в формате “Full HD” можно получить от разных источников:
- от проигрывателей для дисков Blu-Ray
- от HD DVD
- от компьютера. Для этого необходимо: DVB -карта, операционная система не ниже Windows XP, процессор Pentium-4 2400 MHz.
Первым российским оператором спутникового телевидения HD формата является телекомпания НТВ-ПЛЮС, которая со спутника Eutelsat W 4 организовала трансляцию своих HD каналов в формате “Full HD”.
В кабельной сети крупных американских городов в большом количестве представлены HD каналы. Например, в Чикаго работает 80 HD каналов, в Бостоне около 70. Согласно результату исследования Leichtman Reserch Group, около 40% американских семей являются владельцами HDTV.

Выбор оптимального расстояния до телевизора

Как показали исследования, оптимальное расстояние между экраном телевизора и зрителем определяется размером экрана по высоте (h) и зависит от стандарта вещания телевизора. Если телевизор работает в традиционном стандарте с разложением 625 строк в кадре, то просмотр телепрограмм наиболее удобен с расстояния 7 h. При переходе на ТВЧ расстояние просмотра сокращается до 3 h.

Спутниковое HDTV

В цифровом спутниковом телевидении принят стандарт передачи данных MPEG 2 и стандарт MPEG 4, объединивший в себе ряд подстандартов, в том числе, для передачи данных HD формата, в частности, H 264. Обобщенный и усовершенствованный стандарт получил название DVB. Часть общего стандарта DVB, относящаяся к спутниковому вещанию, выделена в отдельный стандарт DVB - S. В этом стандарте ведется трансляция со всех телевизионных спутников. Ситуация со стандартами выглядит запутанной, если учесть, что с 2004 года действует еще один стандарт для спутникового телевидения- DVB - S 2.
В спутниковом телевидении для передачи информации принята фазовая модуляция. При квадратурной фазовой модуляции QPSK два бита информации (00 или 01 или 10 или 11) содержит в себе разворот фазы электромагнитной волны (0 или 90 или 180 или 270 град.) относительно “эталонного” значения. Это обычная модуляция, таким путем информационные биты цифровых кодов превращаются в электромагнитные волны, чтобы распространиться на огромные расстояния. Стандарт DVB - S регламентирует правила упаковки цифровых потоков и преобразования цифра – электромагнитная волна с применением квадратурной фазовой модуляции QPSK.
Стандарт DVB - S 2 предполагает применение более сложных видов модуляции, например, восьмифазовой 8 PSK. При восьмифазовой 8 PSK модуляции три бита информации (000 или 001 или 010 или ... 111) содержит в себе разворот фазы электромагнитной волны (0 или 45 или 90 или 135 или 180 или … 315 град.) относительно “эталонного” значения. Для передачи в цифровом потоке со спутника огромного массива информации программ HD каналов, данная информация предварительно максимально “сжимается”с помощью механизмов, регламентированных в стандарте MPEG 4. Для передачи используется 8 PSK модуляция.

НТВ-ПЛЮС, HD- каналы
В мае 2007 года ведущая российская компания спутникового телевидения НТВ-ПЛЮС открыла подписку на пакет из трех цифровых спутниковых каналов стандарта высокой четкости, который транслировался со спутника Eutelsat W 4, 36 град. в. д. Сейчас с этого спутника мы можем принимать на русском языке 6 HD-каналов. Ниже приводится список этих каналов, транслирующихся в стандарте DVB - S 2/8 psk / MPEG -4/ Viaccess 2.6,: HD Кино, HD Спорт, HD Life, HD Discovery -англ., Eurosport HD, National Geographic Channel HD Russia $ Turkey. Заявленный формат разрешения стандарта HDTV самый высокий: “Full HD”.
Для приема и раскодирования HD-каналов подходит только ресивер французской фирмы Thomson - DSI 4000 NTV. Основные данные ресивера:
Стандарт принимаемых сигналов DVB - S / DVB - S 2
HDMI выход с защитой HDCP . Формат выхода RGB
Режим вывода видео по HDMI : 576 p, 720 p, 1080 i
S / PDIF оптический интерфейс
SCART аналоговый
RCA -стерео
Выбор звуковой дорожки автоматический, с приоритетом AC 3.
Не в каком другом Viaccess-декодере HD смарт-карта не работает. Другие каналы системы НТВ+ открываются “обычной” карточкой. Попутно отметим доступные настройки тюнера: режим вывода видео по HDMI : 576 p, 720 p, 1080 i и поиск каналов формата DVB - S с фиксированными значениями FEC 3/4, SR 27500..
Нужно отдать должное специалистам НТВ-ПЛЮС. Они сумели найти такой ресивер, который открывает каналы только НТВ-ПЛЮС, обыкновенного или HD -формата, в зависимости от типа карточки, но остается абсолютно “глухим” и “слепым” к каналам других провайдеров. Не видит он и открытых (бесплатных) федеральных каналов, работающих в том же формате MPEG 4, на соседней спутниковой позиции 40 град. в.д. А если все же попробовать воспользоваться режимом поиска каналов другого провайдера, хотя бы с куцым набором фиксированных значений FEC =3/4, SR =27500, то при нахождении нового провайдера каналы старого (в данном случае, НТВ-ПЛЮС) просто стираются. Такой отзыв о тюнере вовсе не относится к компании НТВ-ПЛЮС, которая была и остается на просторах СНГ ведущим оператором спутникового телевидения, прорубившей, перефразируя классика, окно в мир. Для поощрения своих клиентов, оформивших подписку на просмотр HD -каналов, компания, дополнительно, предоставляет возможность бесплатного просмотра следующих каналов из системы НТВ-ПЛЮС: НТВ, ТНТ, СТС, ТВЦ, РЕН-ТВ, Россия, Первый, Спорт, Звезда, Пятый канал, Культура, Домашний, Муз-ТВ.

Платформа HD

Недавно в российском спутниковом вещании в сфере телевидения высокой четкости появился новый провайдер из Санкт-Петербурга . Появился новый проект – Платформа HD . Со спутника Eurobird 9 A, 7 град. з.д., с платформы HD, в стандарте DVB - S 2/8 psk / MPEG -4 / HD / DRE - Crypt, на русском языке принимаются следующие HD каналы: Кинопоказ HD, Eurosport HD, National Geografic Chanal HD, HD Life, MTVN HD.
Расшифруем, что означает стандарт : DVB-S2/8psk/MPEG-4/HD/DRE-Crypt. Здесь DVB - S 2 обозначает стандарт передачи с фазовой модуляцией, 8 psk – тип модуляции, MPEG -4 – формат сжатия цифрового телевизионного сигнала, подстандарт H . 264/, HD – стандарт высокой четкости, DRE - Crypt – кодировка телевизионного сигнала. По заявлению телекомпании, разрешение картинки на каналах Платформы HD : 1920/1080 i в формате 16:9. Для приема каналов с платформы HD требуется, кроме спутниковой антенны и телевизора “ Full HD ” или “ HD Ready ”: ресивер Humax HDCI -2000, модуль CAM DRE Crypt 2 (новый с радужной этикеткой), смарт-карта доступа, а также скрэтч-карточка для активации подписки. Ресивер подключается к телевизору с помощью кабеля HDMI, который поставляется с ресивером.
Основные данные ресивера:
Humax HDCI -2000: стандарт принимаемых сигналов DVB - S 2.
Декодирование видео MPEG -4/ H .264 FVC, как стандартного разрешения, так и высокой четкости.
Интерфейс HDMI с поддержкой HDCP есть.
RCA выход компонентного видео Y / Pr / Pb в форматах 576 p /720 p /1080 i, зависит от наличия и работы HDCP.
S/PDIF - цифровой выход звука
2RCA - аудио
RCA- видео
RS232
Стоимость тюнера c модулем доступа составляет примерно $380. Возможность использования другого ресивера, вместо Humax HD -2000, в принципе, есть.

ВЫВОДЫ

С появлением нового достойного российского провайдера спутникового телевидения, монополии НТВ-ПЛЮС, в области российского спутникового телевидения высокой четкости, больше нет. Если сравнить технические характеристики предлагаемых каналов, то особых различий не видно. Оба провайдера заявили о поддержке формата 1920/1080 i, базовые ресиверы обоих поддерживают указанный формат. Просмотр одним HD - тюнером HD - каналов обоих российских провайдеров пока невозможен. Здоровая конкуренция удешевляет доступ к услугам спутникового телевидения высокой четкости, что мы уже и наблюдаем. Появилась возможность на один HDTV-тюнер принимать телеканалы разных форматов и разных провайдеров, вместе с российским. Есть возможность вместо тюнера Humax HDCI -2000 использовать другой тюнер HDTV с Common Interface, например, Topfield 7700 или 7710.
Список спутников, с которых ведется вещание в HDTV формате, представлен здесь: http://www.lyngsat.com/hd/index.html

Обладателю спутникового HDTV-тюнера доступен, также, прием каналов формата MPEG 4 обычного разрешения, например, федеральные российские каналы (более двух десятков, при наличии спутниковой антенны большого диаметра), транслирующиеся в открытом виде со спутника Express AM 1, 40 град. в.д., или украинские каналы со спутника “Sirius”, этого же формата (Svit, Kiko, Planeta, 2 T). Любителям “клубнички” можно рассмотреть возможность принять 12 порно-каналов с того же спутника, откуда ведется вещание Платформы HD.
Интересным представляется, также, пакет кодированных каналов
Платформа DV .

Платформа DV
Со спутника Eurobird 9 A, 9 град. в.д., наряду с Платформой HD, c 1 февраля 2009 года началось, также, вещание российского пакета Платформа DV, обычного разрешения, но улучшенного качества вещания. Платформа DV – пакет цифровых спутниковых каналов, улучшенного качества, для демонстрации на современных плоскопанельных телевизорах. Трансляция ведется в стандарте DVB-2 S /8 psk / MPEG 4/ DRE - Crypt. В пакет входят 19 каналов:
Федеральные каналы: Россия, Спорт, Вести, НТВ, ТНТ, СТС, Пятый, Культура, Бибигон, Рен ТВ, Муз ТВ.
Тематические каналы: Телепутешествия, Кинопоказ, Авто-плюс, Комедия ТВ, Кухня-ТВ, ЗОО-ТВ, 365 дней, Тонус.
Для приема каналов требуется приобрести спутниковый HDTV-ресивер с модулем условного доступа DRE - Crypt, смарт-карту доступа и скретч-карту активации подписки. Ориентировочная стоимость установки системы спутникового телевидения высокой четкости, для российского потребителя, составляет 15000 руб., абонплата за все каналы 350 руб. в месяц. Абонплата за просмотр пяти каналов Платформы HD составляет 3600 рублей в год. Абонплата за просмотр пакета каналов Платформы DV составляет 900 рублей в год. Абонплата при подписке на оба пакета составляет 4200 рублей в год.

Осторожно: технология HDCP
Для правильного выбора оборудования в сфере телевидения высокой точности нужно разобраться с технологией HDCP. HDCP (High - Bandwidth Digital Content Protection) – протокол защиты широкополосных цифровых данных. Имеется не достаточно четкое разъяснение работы протокола HDCP.
С ним можно ознакомиться здесь http://nebesa.com/eShop/Element/?ElementId=7034

В этом документе содержится требование по распространения продукта HDTV только между сертифицированными устройствами. Это может оказаться “примочкой” при подключении к HD ресиверу телевизора. В частности, сертифицированный ресивер с поддержкой HDCP в процессе передачи HD-программы должен обмениваться с телевизором, также сертифицированным на поддержку HDCP, секретными кодами, подтверждающими право телевизора принимать программы HD разрешения. В случае “провала” такой проверки, телевизор – “неудачник” не сможет принимать от тюнера программы в формате высокого разрешения по входу HDMI, но прием от других видеовыходов тюнера будет возможен в обычном формате (720/576).

"Технология HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) предназначена для предотвращения незаконного копирования высококачественного видеосигнала, передаваемого через интерфейсы DVI и HDMI. Защищенный видеосигнал может быть воспроизведен только на оборудовании, поддерживающем HDCP. Описание HDCP Основной целью HDCP является предотвращение передачи нешифрованных данных аудио и видео высокой четкости. Для этого имеются три системы: Специальный протокол аутентификации, который не позволяет не сертифицированным устройствам получать контент высокой четкости; Шифрование передаваемых по DVI или HDMI данных предотвращает как прямое копирование, так и "подслушивание" данных. Также исключается возможность атаки "третьим лицом". Алгоритм аннулирования ключей в HDCP позволяет сравнительно просто блокировать передачу контента HDTV на устройства нарушивших соглашения производителей. Каждое устройство с поддержкой HDCP имеет уникальный набор ключей: 40 шт. по 56 бит. Эти ключи секретны, а любое их разглашение или вскрытие является нарушением лицензионного соглашения. Каждому набору ключей сопоставляется специальный ключа KSV (key-selection vector, вектор выбора ключа). В каждом KSV ровно 20 битов имеют значение 0 и еще 20 битов имеют значение 1. Во время аутентификации обе стороны (например, ТВ и ресивер) обмениваются ключами KSV. Затем каждое устройство суммирует свои секретные ключи в соответствии с битами KSV от другого устройства. Если бит KSV равен единице, то соответствующий секретный ключ используется, если нулю, то не используется. И секретные ключи, и KSV составлены таким образом, что в результате этого процесса оба устройства получат одинаковое 56-битное число. Это число далее используется для шифрования. В HDCP шифрование производится поточным шифром. К битам каждого пикселя применяется операция XOR с некоторым 24-битным числом, которое генерируется специальным устройством. В алгоритм заложена смена ключей после каждого кадра. В случае, если некоторая модель будет считаться нарушившей соглашение, то ее KSV помещается в список аннулирования. Этот список записывается, например, на все новые диски. Каждый список аннулирования подписывается цифровой подписью на основе алгоритма DSA. Это требуется, чтобы отсечь попытки внесения в такие листы легитимных моделей злоумышленниками. Во время аутентификации, если источник сигнала обнаруживает, что KSV подключенного к нему устройства есть в списке аннулирования, то он просто не устанавливает с ним соединения и не передает данные высокой четкости."

Также интересна статья "HDMI: интерфейс настоящего и будущего", http://www.thg.ru/display/hdmi_faq/hdmi_faq-01.html