Цифровое видеовещание — спутниковое — второе поколение ( DVB-S2 ) — это стандарт цифрового телевизионного вещания, который был разработан как преемник популярной системы DVB-S . Он был разработан в 2003 году международным отраслевым консорциумом Digital Video Broadcasting Project и ратифицирован ETSI (EN 302307) в марте 2005 года. Стандарт основан на DVB-S и электронном сборе новостей (или цифровом Satellite News Gathering) — система, используемая мобильными устройствами для отправки звуков и изображений из удаленных мест по всему миру обратно на свои домашние телевизионные станции.
По сравнению со стандартом DVB-S были добавлены две новые ключевые функции:
Мощная схема кодирования , основанная на современном коде LDPC . Для низкой сложности кодирования выбранные коды LDPC имеют специальную структуру, также известную как коды с нерегулярным повторением и накоплением.
Режимы VCM (переменное кодирование и модуляция) и ACM (адаптивное кодирование и модуляция), которые позволяют оптимизировать использование полосы пропускания за счет динамического изменения параметров передачи.
DVB-S2 обеспечивает значительно лучшую производительность , чем его предшественники, что в основном позволяет увеличить доступную скорость передачи данных при той же полосе пропускания спутникового транспондера. Измеренный прирост производительности DVB-S2 по сравнению с DVB-S составляет около 30% при той же полосе пропускания спутникового транспондера и мощности излучаемого сигнала. Если добавить к этому вклад улучшений в сжатии видео , услуга HDTV ( MPEG-4 AVC ) теперь может предоставляться с той же полосой пропускания, которая поддерживала раннюю услугу MPEG-2 SDTV на базе DVB-S всего десять лет назад.
В марте 2014 года спецификация DVB-S2X была опубликована DVB Project в качестве дополнительного расширения, добавляющего дополнительные улучшения. [1]
Основные особенности
Прямой ввод одного или нескольких транспортных потоков MPEG-2 (TS). MPEG-TS поддерживается в режиме совместимости.
Собственный формат потока для DVB-S2 называется Generic Stream (GS) и может использоваться для эффективной передачи данных на основе IP, включая услуги MPEG-4 AVC/H.264.
Переменное кодирование и модуляция (VCM) для оптимизации использования полосы пропускания на основе приоритета входных данных; например, SDTV может быть доставлено с использованием более устойчивых настроек, чем соответствующая услуга HDTV.
Адаптивное кодирование и модуляция (ACM), позволяющая гибко адаптировать параметры передачи к условиям приема терминалов, например, переключение на более низкую скорость кодирования во время замирания .
QPSK и 8PSK предложены для приложений вещания и могут использоваться в нелинейных транспондерах, работающих близко к насыщению.
16APSK и 32APSK используются в основном для профессиональных полулинейных приложений, но также могут использоваться и для радиовещания, хотя они требуют более высокого уровня доступного C/N и применения передовых методов предыскажений на станции восходящей линии связи, чтобы минимизировать Эффект нелинейности транспондера.
Улучшенный спад : α = 0,20 и α = 0,25 в дополнение к спаду DVB-S α = 0,35.
Улучшенное кодирование : современный большой код LDPC объединяется с внешним кодом BCH для достижения условий квазибезошибочного приема (QEF) на канале AWGN . Внешний код вводится, чтобы избежать минимального уровня ошибок при низкой частоте битовых ошибок . Один кадр прямого исправления ошибок или кадр FEC может иметь длину 64 800 бит (нормальный) или 16 200 бит (короткий). Если используется VCM или ACM, трансляция может представлять собой комбинацию обычных и коротких кадров.
Несколько кодовых скоростей для гибкой настройки параметров передачи: 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 6/7, 8/9 и 9/10. Скорости кодирования 1/4, 1/3 и 2/5 были введены для исключительно плохих условий приема в сочетании с модуляцией QPSK. Значения кодирования 8/9 и 9/10 плохо ведут себя в условиях маргинальной линии связи (когда уровень сигнала ниже уровня шума). Однако при использовании целевых спотовых нисходящих каналов Ku или Ka эти кодовые скорости могут быть рекомендованы для предотвращения просмотра за пределами региона по соображениям авторского права или культурных особенностей.
Дополнительная синхронизация входного потока для обеспечения постоянной сквозной задержки.
В зависимости от скорости кода и модуляции система может работать при отношении C/N от −2,4 дБ (QPSK, 1/4) до 16 дБ (32APSK, 9/10) с целевым показателем квазибезошибочности 10 −7 TS . частота ошибок пакетов. Расстояние до предела Шеннона колеблется от 0,7 дБ до 1,2 дБ.
Режимы и особенности DVB-S2 по сравнению с DVB-S:
Случаи использования
Стандартным документом предусмотрены следующие сценарии для DVB-S2:
Услуги телевещания в формате SDTV или HDTV. Опционально эта передача может быть обратно совместима с DVB-S, но не получит дополнительной 30% пропускной способности.
Интерактивные услуги, включая доступ в Интернет. Данные, генерируемые пользователем, могут быть отправлены по кабелю (медному/волоконному), мобильному беспроводному или спутниковому восходящему каналу ( DVB-RCS ).
Профессиональные приложения, в которых данные должны мультиплексироваться в режиме реального времени, а затем транслироваться в диапазоне ОВЧ/УВЧ (например, цифровое телевидение, сбор спутниковых новостей). Эти передачи не предназначены для обычного зрителя.
Масштабное распространение контента данных. К ним относятся услуги «точка-точка» и многоадресная рассылка, а также передача на головные узлы для (пере)распределения по другим средам.
Улучшения по сравнению с DVB-S
DVB-S2 на 30% эффективнее DVB-S . Он позволяет использовать более широкий спектр приложений, сочетая функции DVB-S (для бытовых задач) и DVB-DSNG (для профессиональных задач). DVB-S2 может адаптировать кодификацию для максимизации ценности спутниковых ресурсов. Он совместим с прошлым поколением.
Главный недостаток заключается в том, что во всем мире используются миллионы устройств, использующих DVB-S, которые необходимо модернизировать.
В следующей таблице сравниваются оба стандарта.
Процесс обновления DVB-S до DVB-S2
Процесс перехода с DVB-S на DVB-S2 ускоряется благодаря быстрому распространению HDTV и внедрению 3D-HDTV. Основным фактором, замедляющим этот процесс, является необходимость замены или модернизации телеприставок или приобретения телевизоров со встроенными тюнерами DVB-S2, что замедляет переход для существующих операторов.
Эти вещательные компании использовали DVB-S2 в своих внутренних сетях распространения вещания, но, возможно, не ввели передачу DVB-S2 для потребителей.
Лицензирование
Sisvel, компания со штаб-квартирой в Люксембурге, управляет лицензиями на патенты, применимые к этому стандарту [2] , а также к другим патентным пулам .
Рекомендации
^ «Спецификация DVB-S2X одобрена Руководящим советом DVB» (PDF) . Проект ДВБ . Архивировано из оригинала (PDF) 7 апреля 2014 года.
^ «Sisvel | Мы защищаем идеи - DVB-S2 - Введение» . www.sisvel.com . Проверено 03 июля 2021 г.
Источники
цифровое видеовещание (DVB); Структура кадра второго поколения, системы канального кодирования и модуляции для радиовещания, интерактивных услуг, сбора новостей и других широкополосных спутниковых приложений (DVB-S2), ETSI EN 302 307, V1.2.1, апрель 2009 г.
Цифровое видеовещание (DVB) Руководство пользователя для системы второго поколения для вещания, интерактивных услуг, сбора новостей и других широкополосных спутниковых приложений (DVB-S2), ETSI TR 102 376, V1.1.1, февраль 2005 г.
DVB-S2 – готов к старту, статья в техническом обзоре EBU
