Список стандартов цифрового телевещания |
---|
Стандарты DVB ( страны ) |
ATSC standards (countries) |
|
ISDB standards (countries) |
|
DTMB standards (countries) |
DMB standard (countries) |
Codecs |
|
Terrestrial Frequency bands |
Satellite Frequency bands |
Тип компании | Стимул |
---|---|
Основан | 1981 |
Штаб-квартира | Япония |
Цифровое вещание с интеграцией услуг ( ISDB ; японский :統合デジタル放送サービス, Tōgō dejitaru hōsō sābisu ) — японский стандарт вещания для цифрового телевидения (DTV) и цифрового радио .
ISDB заменяет как аналоговую телевизионную систему NTSC-J , так и ранее использовавшуюся аналоговую систему HDTV MUSE Hi-vision в Японии. Улучшенная версия ISDB-T ( ISDB-T International ) вскоре заменит стандарты вещания NTSC , PAL-M и PAL-N в Южной Америке и на Филиппинах . Услуги цифрового наземного телевизионного вещания (DTTB) с использованием ISDB-T начались в Японии в декабре 2003 года, и с тех пор многие страны приняли ISDB вместо других стандартов цифрового вещания.
В настоящее время разрабатывается более новая и «продвинутая» версия стандарта ISDB (которая в конечном итоге позволит осуществлять наземное вещание с разрешением до 8K и мобильное вещание с разрешением 1080p через кодек VVC , включая HDR и HFR ). [1] [2] [3]
ISDB поддерживается японской организацией ARIB . Стандарты можно бесплатно получить на сайте японской организации DiBEG и на сайте ARIB.
Основными стандартами ISDB являются ISDB-S (спутниковое телевидение), ISDB-T (наземное), ISDB-C (кабельное) и мобильное вещание в диапазоне 2,6 ГГц, которые все основаны на стандарте MPEG-2 , MPEG-4 или HEVC для мультиплексирования со структурой транспортного потока и кодирования видео и аудио (MPEG-2, H.264 или HEVC) и поддерживают UHD , телевидение высокой четкости ( HDTV ) и телевидение стандартной четкости. ISDB-T и ISDB-Tsb предназначены для мобильного приема в телевизионных диапазонах. 1seg — это название компонента ISDB-T, который позволяет зрителям смотреть телеканалы через мобильные телефоны , ноутбуки и транспортные средства .
Концепция была названа из-за ее сходства с ISDN , поскольку оба они позволяют передавать несколько каналов данных вместе (процесс, называемый мультиплексированием). Этот стандарт вещания также очень похож на другую систему цифрового радио , Eureka 147 , которая называет каждую группу станций на передатчике ансамблем ; это очень похоже на многоканальный стандарт цифрового телевидения DVB-T . ISDB-T работает на неиспользуемых телевизионных каналах, подход, который был принят другими странами для телевидения, но никогда ранее для радио.
Различные разновидности ISDB отличаются в основном используемыми модуляциями из-за требований различных частотных диапазонов. ISDB-S диапазона 12 ГГц использует модуляцию PSK , цифровое звуковое вещание диапазона 2,6 ГГц использует CDM , а ISDB-T (в диапазоне VHF и/или UHF ) использует COFDM с PSK / QAM .
Помимо передачи аудио и видео, ISDB также определяет соединения данных (трансляция данных) с Интернетом как обратный канал через несколько носителей ( 10/100 Ethernet, модем телефонной линии, мобильный телефон, беспроводная локальная сеть (IEEE 802.11) и т. д.) и с различными протоколами. Этот компонент используется, например, для интерактивных интерфейсов, таких как трансляция данных ( ARIB STD-B24 ) и электронные программы передач (EPG).
Спецификация ISDB описывает множество (сетевых) интерфейсов, но самое главное — Common Interface for Conditional Access System (CAS). В то время как ISDB имеет примеры реализации различных видов систем CAS, в Японии используется система CAS под названием «B-CAS». ARIB STD-B25 определяет систему Common Scrambling Algorithm (CSA) под названием MULTI2, необходимую для (де)скремблирования телевидения.
Система ISDB CAS в Японии управляется компанией B-CAS ; карта CAS называется B-CAS . Японский сигнал ISDB всегда шифруется системой B-CAS, даже если это бесплатная телевизионная программа. Вот почему ее обычно называют «системой оплаты за просмотр без взимания платы». [ требуется цитата ] Интерфейс для мобильного приема находится на рассмотрении. [ требуется цитата ]
ISDB поддерживает RMP (управление и защита прав). Поскольку все системы цифрового телевидения (DTV) содержат цифровой контент, DVD или рекордер высокой четкости (HD) могут легко копировать контент без потерь. Крупнейшие киностудии США запросили защиту от копирования; это было основной причиной введения RMP. Контент имеет три режима: «копировать один раз», «копировать бесплатно» и «копировать никогда». В режиме «копировать один раз» программа может быть сохранена на жестком диске рекордера, но не может быть скопирована далее; только перемещена на другой защищенный от копирования носитель — и эта операция перемещения пометит контент как «копия одного поколения», что является обязательным для предотвращения дальнейшего копирования навсегда. Программы «копировать никогда» могут быть только сдвинуты во времени и не могут быть сохранены навсегда. В 2006 году [21] правительство Японии оценивает использование механизма защиты цифрового передаваемого контента (DTCP) «Шифрование плюс неутверждение», чтобы разрешить делать несколько копий цифрового контента между совместимыми устройствами. [21]
Существует два типа приемников ISDB: телевизор и приставка . Соотношение сторон телевизора, принимающего ISDB, составляет 16:9; телевизоры, соответствующие этим характеристикам, называются телевизорами Hi-Vision . Существует четыре типа телевизоров: с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), с плазменной панелью (PDP), с органическим светодиодом (OLED) и жидкокристаллическим дисплеем (LCD), причем ЖК-дисплей является самым популярным телевизором Hi-Vision на японском рынке в настоящее время.
Доля ЖК-дисплеев, по оценкам JEITA в ноябре 2004 года, составила около 60%. В то время как плазменные панели занимают рынок высокого класса с устройствами размером более 50 дюймов (1270 мм), плазменные панели и ЭЛТ-панели занимают около 20% каждая. ЭЛТ-панели считаются дешевыми для Hi-Vision. STB иногда называют цифровым тюнером. [ необходима цитата ]
Типичные ISDB-приемники среднего и высокого класса, продаваемые в Японии, имеют несколько интерфейсов:
Типичная японская служба вещания состоит из следующих элементов:
Имеются примеры предоставления более 10 услуг SDTV с кодировкой H.264 в некоторых странах.
Япония начала цифровое вещание с использованием стандарта DVB-S компанией PerfecTV в октябре 1996 года и DirecTV в декабре 1997 года со спутниками связи. Тем не менее, DVB-S не удовлетворял требованиям японских вещателей, таких как NHK , ключевых коммерческих вещательных станций, таких как Nippon Television , TBS , Fuji Television , TV Asahi , TV Tokyo и WOWOW (вещание платного телевидения только для фильмов). Следовательно, ARIB разработал новый стандарт вещания под названием ISDB-S. Требования включали возможность HDTV, интерактивные услуги, сетевой доступ и эффективное использование частот, а также другие технические требования. Стандарт DVB-S позволяет передавать битовый поток примерно 34 Мбит/с с помощью спутникового транспондера, что означает, что транспондер может отправлять один канал HDTV. К сожалению, на вещательном спутнике NHK было всего четыре свободных транспондера, что заставило ARIB и NHK работать над ISDB-S: новый стандарт мог передавать со скоростью 51 Мбит/с с одним транспондером, что означает, что ISDB-S в 1,5 раза эффективнее DVB-S, и что один транспондер может передавать два канала HDTV, а также другие независимые аудио и данные. Цифровое спутниковое вещание (BS digital) было начато NHK и последовало за коммерческими вещательными станциями 1 декабря 2000 года. Сегодня SKY PerfecTV! (преемник Skyport TV и Sky D), CS burn, Platone, EP, DirecTV, J Sky B и PerfecTV! приняли систему ISDB-S для использования на 110-градусном (восточной долготы) широкополосном спутнике связи.
В этой таблице приведены сводные данные по ISDB-S (спутниковое цифровое вещание).
Кодирование канала передачи | Модуляция | TC8PSK, QPSK, BPSK (иерархическая передача) | |
---|---|---|---|
Кодирование с исправлением ошибок | Внутреннее кодирование | Решетка [TC8PSK] и свертка | |
Внешнее кодирование | РС (204,188) | ||
ТМКК | Сверточное кодирование+RS | ||
Мультиплексирование во временной области | ТМКК | ||
Условный доступ | Мульти-2 | ||
Трансляция данных | ARIB STD-B24 (сценарий BML, ECMA) | ||
Информация об услуге | ARIB STD-B10 | ||
Мультиплексирование | Системы MPEG-2 | ||
Аудио кодирование | MPEG-2 Аудио ( AAC ) | ||
Видео кодирование | Видео MPEG-2 |
Характеристики частот и каналов японских спутников, использующих ISDB-S
Метод | Цифровое вещание БС | Широкополосное цифровое вещание CS |
---|---|---|
Диапазон частот | 11,7–12,2 ГГц | 12,2–12,75 ГГц |
Скорость передачи данных | 51 Мбит/с (TC8PSK) | 40 Мбит/с (QPSK) |
Ширина полосы пропускания | 34,5 МГц* | 34,5 МГц |
*Совместим со спутниковым транспондером диапазона 27 МГц для аналогового FM-вещания. |
ISDB-S3 — это спецификация спутникового цифрового вещания, поддерживающая 4K, 8K, HDR, HFR и 22.2 аудио. [22]
ISDB-C — это спецификация кабельного цифрового вещания. Техническая спецификация J.83/C разработана JCTEA. ISDB-C идентичен DVB-C, но имеет другую полосу пропускания канала 6 МГц (вместо 8 МГц) и коэффициент спада. [23]
HDTV был изобретен в NHK Science & Technology Research Laboratories (Японская вещательная корпорация Science & Technical Research Laboratories). Исследования HDTV начались еще в 1960-х годах, хотя стандарт был предложен ITU-R (CCIR) только в 1973 году. [24]
К 1980-м годам были разработаны, среди прочего, телевизионная камера высокой четкости, электронно-лучевая трубка, видеомагнитофон и монтажное оборудование. В 1982 году NHK разработала MUSE (Multiple sub-Nyquist sampling encoding), первую систему сжатия и передачи видео HDTV. MUSE использовала цифровое сжатие видео, но для передачи использовалась частотная модуляция после того, как цифро-аналоговый преобразователь преобразовал цифровой сигнал.
В 1987 году NHK продемонстрировала MUSE в Вашингтоне, округ Колумбия, а также NAB. Демонстрация произвела большое впечатление в США, что привело к разработке наземной системы DTV ATSC . Европа также разработала систему DTV под названием DVB . Япония начала НИОКР полностью цифровой системы в 1980-х годах, что привело к появлению ISDB. Япония начала наземное цифровое вещание, используя стандарт ISDB-T, NHK и коммерческие вещательные станции, 1 декабря 2003 года.
ISDB-T характеризуется следующими особенностями:
ISDB-T был принят для коммерческих передач в Японии в декабре 2003 года. В настоящее время он охватывает рынок около 100 миллионов телевизоров. К концу апреля 2005 года у ISDB-T было 10 миллионов подписчиков. Наряду с широким использованием ISDB-T, цена приемников снижается. Цена ISDB-T STB в нижнем сегменте рынка составляет 19800 иен по состоянию на 19 апреля 2006 года. [25] К ноябрю 2007 года на японском рынке можно было найти только несколько старых, недорогих моделей STB (средняя цена 180 долларов США), что показывает тенденцию к замене на оборудование среднего и высокого класса, такое как PVR и телевизоры со встроенными тюнерами. В ноябре 2009 года розничная сеть AEON представила STB за 40 долларов США, [26] за которыми последовало множество недорогих тюнеров. Веб-страница Dibeg подтверждает эту тенденцию, показывая низкую значимость рынка цифровых тюнеров STB в Японии. [27]
Бразилия , которая использовала аналоговую телевизионную систему (PAL-M), которая немного отличалась от других стран, выбрала ISDB-T в качестве основы для своего формата DTV , назвав его ISDB-Tb или внутренне SBTVD ( Sistema Brasileiro de Televisão Digital-Terrestre ). Японская группа DiBEG включила достижения Бразилии - видеокодек MPEG4 вместо MPEG2 ISDB-T и мощное промежуточное программное обеспечение взаимодействия под названием Ginga - и переименовала стандарт в " ISDB-T International ". [28] Помимо Аргентины, Бразилии, Перу, Чили и Эквадора [29], которые выбрали ISDB-Tb, есть и другие страны Южной Америки, в основном из Mercosur , такие как Венесуэла [30] , которые выбрали ISDB-Tb, что обеспечивает экономию масштаба и общие рыночные преимущества от регионального южноамериканского производства вместо импорта готовых STB, как в случае с другими стандартами. Кроме того, обширные испытания, проведенные Бразильской ассоциацией радио- и телевещателей (ABERT), Бразильским обществом инженеров телевидения (SET) и Университетом пресвитериана Маккензи, подтвердили недостаточное качество приема внутри помещений, обеспечиваемое ATSC, а между DVB-T и ISDB-T последний продемонстрировал превосходную производительность приема внутри помещений и гибкость для доступа к цифровым услугам и телевизионным программам через стационарные, мобильные или портативные приемники с впечатляющим качеством. [31]
Группа ABERT–SET в Бразилии провела сравнительные тесты систем DTV под руководством фонда CPqD . Сравнительные тесты проводились под руководством рабочей группы SET и ABERT . Группа ABERT/SET выбрала ISDB-T как лучший выбор в системах модуляции цифрового вещания среди ATSC, DVB-T и ISDB-T. [ необходима цитата ] Другое исследование показало, что ISDB-T и DVB-T показали схожие результаты, и что оба были превзойдены DVB-T2 . [32]
ISDB-T был выделен как наиболее гибкий из всех для удовлетворения потребностей мобильности и портативности. Он наиболее эффективен для мобильного и портативного приема. 29 июня 2006 года Бразилия объявила SBTVD на базе ISDB-T в качестве выбранного стандарта для цифровых телевизионных передач, который должен быть полностью реализован к 2016 году. К ноябрю 2007 года (за месяц до запуска DTTV) несколько поставщиков начали анонсировать приставки Zapper STB нового японско-бразильского стандарта SBTVD-T, на тот момент без интерактивности.
Как и в 2019 году, внедрение технологии в Бразилии прошло успешно: наземные аналоговые услуги (PAL-M) были поэтапно прекращены на большей части территории страны (в некоторых менее населенных регионах прекращение предоставления аналогового сигнала было отложено до 2023 года).
Ниже в хронологическом порядке перечислены другие страны, принявшие стандарт ISDB-T.
Структура сегмента
ARIB разработала сегментную структуру, называемую BST-OFDM (см. рисунок). ISDB-T делит частотный диапазон одного канала на тринадцать сегментов. Вещатель может выбрать, какую комбинацию сегментов использовать; этот выбор сегментной структуры обеспечивает гибкость обслуживания. Например, ISDB-T может передавать как LDTV , так и HDTV, используя один телевизионный канал, или переключиться на 3 SDTV, переключение, которое можно выполнить в любое время. ISDB-T также может изменить схему модуляции в то же время.
с11 | с 9 | с 7 | с 5 | с 3 | с 1 | с 0 | с 2 | с 4 | с 6 | с 8 | с10 | с12 |
На рисунке выше показан спектр 13-сегментной структуры ISDB-T.
( s0 обычно используется для 1seg , s1 - s12 используются для одного HDTV или трех SDTV )
Кодирование канала передачи | Модуляция | 64QAM-OFDM, 16QAM-OFDM, QPSK-OFDM, DQPSK-OFDM (иерархическая передача) | |
---|---|---|---|
Кодирование с исправлением ошибок | Данные: Внутреннее кодирование: свёрточное 7/8,5/6,3/4,2/3,1/2 Внешнее кодирование: Рид-Соломон (204,188) | TMCC: Сокращенный код (184,102) разностного циклического кода (273,191) | |
Защитный интервал | 1/32,1/16,1/8,1/4 | ||
Чередование | Время, Частота, бит, байт | ||
Мультиплексирование в частотной области | BST-OFDM (сегментированная структура OFDM) | ||
Условный доступ | Мульти-2 | ||
Трансляция данных | ARIB STD-B24 (сценарий BML, ECMA) | ||
Информация об услуге | ARIB STD-B10 | ||
Мультиплексирование | Системы MPEG-2 | ||
Аудио кодирование | MPEG-2 Аудио (AAC) | ||
Видео кодирование | Видео MPEG-2 | MPEG-4 AVC/H.264* |
Спецификация японского наземного цифрового вещания с использованием ISDB-T.
Метод | Наземное цифровое вещание |
---|---|
Диапазон частот | VHF/UHF, сверхвысокий диапазон |
Скорость передачи данных | 23 Мбит/с(64QAM) |
Ширина полосы пропускания | 5,6 МГц* |
ISDB-Tsb — это спецификация наземного цифрового звукового вещания . Техническая спецификация та же, что и у ISDB-T. ISDB-Tsb поддерживает кодированную передачу сигналов OFDM .
ISDB-Tmm ( наземный мобильный мультимедиа ) использовал соответствующее количество сегментов на станцию с видеокодированием MPEG-4 AVC/H.264. Имея несколько каналов, ISDB-Tmm обслуживал выделенные каналы, такие как спортивные, киноканалы, музыкальные каналы и другие со звуком CD- качества, что позволяло улучшить качество вещания по сравнению с 1seg . Эта служба использовала диапазон VHF , 207,5–222 МГц, который начал использоваться после перехода Японии на цифровое телевидение в июле 2011 года.
Министерство внутренних дел и коммуникаций Японии выдало лицензию дочерней компании NTT Docomo mmbi, Inc. на метод ISDB-Tmm 9 сентября 2010 года. [44] [45] [46] Метод MediaFLO, предлагаемый с KDDI , не был лицензирован. [47]
Служба вещания ISDB-Tmm от mmbi, Inc. получила название モバキャス ( произносится мобакьясу ), что буквально означает мобильное вещание, 14 июля 2011 года, и с 4 октября 2011 года была зарегистрирована как NOTTV. Министр внутренних дел и коммуникаций одобрил начало работы NOTTV 13 октября 2011 года. [48] Планирование службы с ежемесячной абонентской платой в 420 иен для южной части равнины Канто , Айти , Осаки , Киото и некоторых других префектур с 1 апреля 2012 года. План развертывания состоял в том, чтобы охватить примерно 73% домохозяйств к концу 2012 года, примерно 91% к концу 2014 года, а также установить 125 станций или ретрансляторов в 2016 году для покрытия городов по всей стране. [49] [50] Android -смартфоны и планшеты с возможностью приема ISDB-Tmm также продавались в основном компанией NTT DoCoMo , хотя для iPhone и iPad, а также для Android-смартфонов и планшетов, продаваемых компаниями KDDI и SoftBank Mobile , можно было приобрести отдельный тюнер (TV BoX производства Huawei или StationTV производства Pixela ) для приема трансляций ISDB-Tmm.
Из-за продолжающейся убыточности NOTTV, mmbi, Inc. закрыла сервис 30 июня 2016 года. [51]
MobaHo! — название сервисов, использующих спецификации мобильного спутникового цифрового аудиовещания. MobaHo! начал свою работу 20 октября 2004 года. Завершился 31 марта 2009 года
ARIB и JCTEA разработали следующие стандарты. Часть стандартов размещена на страницах ITU-R и ITU-T .
Канал | Связь Спутниковое телевидение | Вещание Связь Спутниковое телевидение | Наземное телевидение | Спутниковый звук | Земной звук | Кабельное телевидение |
---|---|---|---|---|---|---|
Псевдоним | - | ISDB-S | ISDB-T | Мобильное вещание 2,6 ГГц | ISDB-Tsb | 64QAM, Трансмодуляция (ISDB-C) |
Передача инфекции | DVB-S | ARIB STD-B20 | ARIB STD-B31 | АРИБ СТД-B41 | АРИБ СТД-B29 | - |
- | МСЭ-Р BO.1408 | МСЭ-Р BT.1306-1 | - | МСЭ-Р BS.1114 | МСЭ-Т J.83 Приложение C, J.183 | |
Приемник | ARIB STD-B16 | ARIB STD-B21 | ARIB STD-B42 | ARIB STD-B30 | JCTEA СТД-004, СТД-007 | |
Трансляция типа сервера | - | ARIB STD-B38 | - | |||
Условный доступ | - | ARIB STD-B25 (Мульти-2) | JCTEA STD-001 | |||
Информация об услуге | - | ARIB STD-B10 | JCTEA STD-003 | |||
Трансляция данных | - | ARIB STD-B24 (BML), ARIB STD-B23 (EE или MHP как) | - | |||
Сжатие и мультиплексирование видео/аудио | MPEG-2 | ARIB STD-B32 (MPEG) | - | |||
Технический отчет | - | АРИБ ТР-B13 | АРИБ ТР-B14 | - | - | - |
Системы | ATSC 8-VSB | DVB-COFDM-вещание | ISDB BST-COFDM |
---|---|---|---|
Исходное кодирование | |||
Видео | Основной синтаксис профиля ISO/IEC 13818-2 (MPEG-2 – видео) | ||
Аудио | Стандарт ATSC A/52 (Dolby AC-3) | ISO/IEC 13818-2 (MPEG-2 – звук уровня II) и Dolby AC-3 | ISO/IEC 13818-7 (MPEG-2 – AAC аудио) |
Система трансмиссии | |||
Канальное кодирование | - | ||
Внешнее кодирование | РС (207, 187, т = 10) | РС (204, 188, т = 8) | |
Внешний перемежитель | 52 RS блок перемежения | 12 RS-блок перемежителя | |
Внутреннее кодирование | Код решетки 2/3 | Код перфорированной свертки: Скорость 1/2, 2/3,3/4, 5/6, 7/8 Длина ограничения = 7, Полиномы (восьмеричные) = 171, 133 | |
Внутренний перемежитель | Перемежитель решетчатого кода 12 в 1 | Побитовое чередование и частотное чередование | Побитовое чередование, частотное чередование и выбираемое временное чередование |
Рандомизация данных | 16-битная PRBS-кодировка | ||
Модуляция | 8-VSB и 16-VSB | COFDM QPSK, 16QAM и 64QAM Иерархическая модуляция: созвездие с несколькими разрешениями (16QAM и 64 QAM) Защитный интервал: 1/32, 1/16, 1/8 и 1/4 символа OFDM 2 режима: 2k и 8k FFT | BST-COFDM с 13 частотными сегментами DQPSK, QPSK, 16QAM и 64QAM Иерархическая модуляция: выбор трех различных модуляций на каждом сегменте Защитный интервал: 1/32, 1/16, 1/8 и 1/4 символа OFDM 3 режима: 2k, 4k и 8k FFT |
Общая категория
Технология передачи
{{cite web}}
: CS1 maint: archived copy as title (link){{cite web}}
: CS1 maint: archived copy as title (link){{cite web}}
: CS1 maint: archived copy as title (link)