ATSC 3.0 — это основная версия стандартов ATSC для наземного телевизионного вещания, созданная Комитетом по передовым телевизионным системам (ATSC). [1] [2] [3]
Стандарты разработаны для поддержки новых технологий, включая HEVC для видеоканалов с разрешением до 2160p 4K при 120 кадрах в секунду , широкую цветовую гамму , высокий динамический диапазон , Dolby AC-4 и MPEG-H 3D Audio , возможности вещания данных и более надежную поддержку мобильного телевидения . [1] [4] Эти возможности также были предусмотрены как способ обеспечения более точного оповещения общественности и целевой рекламы .
Первые крупные развертывания ATSC 3.0 произошли в Южной Корее в мае 2017 года в рамках подготовки к зимним Олимпийским играм 2018 года . В ноябре 2017 года FCC одобрила добровольное использование ATSC 3.0 (под брендом « Next Gen TV » или « NextGen TV ») для телевизионного вещания в Соединенных Штатах; не будет обязательного перехода, как это было с аналогового NTSC на ATSC , и станции полной мощности, которые преобразуются, должны сохранить доступность своих программ в городе своей лицензии через устаревшие сигналы ATSC. В декабре 2021 года Ямайка приняла ATSC 3.0 для своего предстоящего перехода с аналогового на цифровое телевидение, а Television Jamaica запустила службу ATSC 3.0 в следующем месяце. [5]
ATSC 3.0 использует сигнал самозагрузки , который позволяет приемнику обнаруживать и идентифицировать передаваемые сигналы. [6] Сигнал самозагрузки имеет фиксированную конфигурацию, которая может позволить использовать новые типы сигналов в будущем. [6] Сигнал самозагрузки также может нести информацию для пробуждения приемника, чтобы он мог получить экстренное предупреждение для населения . [6]
ATSC 3.0 использует высокоэффективный физический уровень, основанный на модуляции ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) с кодами FEC с низкой плотностью проверки на четность (LDPC). [7] При канале 6 МГц скорость передачи данных может варьироваться от 1 до 57 Мбит/с в зависимости от используемых параметров. [7] ATSC 3.0 ограничен 64 каналами физического уровня (PLP) с рекомендуемыми 4 одновременными PLP на полный доставленный продукт. [8] Несколько PLP в канале могут иметь разные уровни надежности, используемые для каждого PLP. [7] Примером того, как может использоваться PLP, может быть канал, который доставляет HD-видео по надежному PLP и улучшает видео до UHD с масштабируемым слоем видеокодирования HEVC по более высокому битрейту PLP. [9]
ATSC 3.0 поддерживает Dolby AC-4 и MPEG-H 3D Audio . [10] [11] [12]
ATSC 3.0 поддерживает три видеоформата: устаревшее SD-видео, чересстрочное HD-видео и прогрессивное видео. [13] Устаревшее SD-видео и чересстрочное HD-видео поддерживают частоту кадров до 30 кадров в секунду. [13] Устаревшее SD-видео и чересстрочное HD-видео включены для совместимости с существующим контентом и не могут использовать HDR, HFR или WCG. [13]
Устаревшее SD-видео поддерживает разрешения до 720×480 и профиль High Efficiency Video Coding (HEVC) Main 10 на уровне 3.1 Main Tier. [13]
Чересстрочное HD-видео поддерживает 1080-строчное чересстрочное видео с 1920 или 1440 пикселями на строку и поддерживает профиль HEVC Main 10 на уровне 4.1 Main Tier. [13]
Прогрессивное видео поддерживает разрешения до 3840×2160 с прогрессивной разверткой и поддерживает профиль HEVC Main 10 на уровне 5.2 Main Tier. [13] Прогрессивное видео поддерживает частоту кадров до 120 кадров в секунду и цветовое пространство Rec. 2020. [13] Прогрессивное видео поддерживает HDR с использованием функций передачи гибридного логарифмического гаммы (HLG) и перцептивного квантователя (PQ). [13] [14]
ATSC 3.0 поддерживает шифрование сигнала для защиты от вторжений и обеспечивает управление цифровыми правами (DRM). В то время как поставщик тюнеров Nuvyyo заявил в 2017 году, что это было предназначено для того, чтобы «позволить вещателям предоставлять услуги с добавленной стоимостью, такие как контент по запросу и с оплатой за просмотр на основе подписки» через сигналы вещания, [15] основные вещательные группы США начали шифровать свои сигналы вещания ATSC 3.0 в 2023 году. [16] [17] [18]
ATSC 3.0 поддерживает цифровые водяные знаки аудио- и видеосигналов. [19] [20]
Базирующаяся в США коалиция, известная как Advanced Warning and Response Network Alliance, выступает за использование функций ATSC 3.0, включая передачу данных и взаимодействие цифровых сетей, с целью создания системы оповещения о чрезвычайных ситуациях с поддержкой встроенных мультимедийных данных и более точного геотаргетинга. [21] [22]
В ноябре 2021 года AWARN и ATSC совместно подали комментарии в ответ на вопросы, заданные относительно возможностей оповещения ATSC 3.0 в Дополнительном уведомлении FCC о предлагаемом нормотворчестве [23] , как того требует Закон о национальной обороне на 2021 финансовый год . [24]
Резервная система GPS, называемая Broadcast Positioning System (BPS), была предложена в рамках ATSC 3.0 для предоставления услуг определения местоположения в зонах вещания в случае отказа GPS. [25]
В отличие от ATSC 1.0, ATSC 3.0, как определено, делает возможным постоянное использование аналоговой звуковой поднесущей в дополнение к цифровому сигналу — в просторечии называемому «Franken FM» — путем сужения полосы пропускания канала до 5,5 МГц (ATSC 1.0 требует полной полосы пропускания 6 МГц). [26] 10 июня 2021 года FCC предоставила KBKF-LD в Сан-Хосе, Калифорния , специальное временное разрешение (STA) на передачу аналоговой звуковой поднесущей FM на частоте 87,75 МГц, той же частоте, что и звуковая поднесущая в аналоговом видеосигнале NTSC. Родственная станция KBKF-LD WRME-LD получила аналогичные специальные временные полномочия незадолго до окончания действия маломощного аналогового телевидения 13 июля 2021 года. STA имеет последствия для десятков оставшихся аналоговых маломощных телевизионных станций на физическом канале 6 , которые работают как FM-радиостанции , используя эту поднесущую NTSC, и должны перейти на цифровой формат до 13 июля; цифровой сигнал несовместим со стандартным FM-радио, а также с американским стандартом цифрового радио HD Radio . KBKF должна сообщать о любых проблемах с помехами в FCC дважды в течение срока действия STA, один раз в 90 дней и еще раз в 180 дней. [27] Первоначальные 90-дневные заявки продемонстрировали, что общее пространство каналов было успешным. [28] FCC предложила с июля 2023 года, чтобы тем, кто работает в рамках STA, по-прежнему было разрешено использовать аналоговый аудиосервис в соответствии с дедушкиной оговоркой , но запретила бы добавление аналогового аудио в любые другие телевизионные лицензии. [29]
26 марта 2013 года Комитет по передовым телевизионным системам объявил о приеме предложений по физическому уровню ATSC 3.0, в котором говорится, что система должна поддерживать видео с разрешением 3840×2160 при 60 кадрах в секунду ( 4K UHDTV ). [30] [31] [32] [33]
В феврале 2014 года началось испытание совместного использования каналов между телевизионными станциями Лос-Анджелеса KLCS ( общественная телевизионная станция, являющаяся членом PBS ) и KJLA , коммерческим этническим вещателем, принадлежащим и управляемым LATV , при поддержке CTIA и одобрении Федеральной комиссии по связи . Тест включал мультиплексирование нескольких HD и SD подканалов вместе, экспериментируя как с текущими видеокодеками MPEG-2 / H.262 , так и с MPEG-4 AVC / H.264 . В конечном итоге было решено, что H.264 не будет рассматриваться для ATSC-3.0, а вместо этого будет использоваться более новый кодек MPEG-H HEVC / H.265 с OFDM вместо 8VSB для модуляции, что позволяет обеспечить скорость передачи данных от 28 Мбит/с до 36 Мбит/с или более на одном канале шириной 6 МГц. [34] [35] [36] [37] [38] [39]
В мае 2015 года и в течение шести месяцев после этого временный цифровой переходный передатчик и антенна филиала Fox в Кливленде , штат Огайо , WJW , использовались Национальной ассоциацией вещателей для тестирования стандарта ATSC 3.0 «Futurecast», продвигаемого корпорациями LG и GatesAir . [40] В сентябре 2015 года станция Sinclair Broadcast Group в Балтиморе, WBFF , которая также является филиалом Fox, объявила о дальнейших тестах в районе Балтимора и Вашингтона, округ Колумбия . [41] Система Futurecast ранее была протестирована в октябре 2014 года во внеэфирные часы через филиал ABC в Мэдисоне, штат Висконсин, WKOW . [42] [43] В отличие от псевдоодночастотных сетевых операций распределенной системы передачи ATSC 1.0/2.0 , два передатчика WI9XXT работают как настоящая одночастотная сеть . [44]
Дальнейшие испытания ATSC 3.0 с расширенным динамическим диапазоном (с использованием масштабируемого видеокодека HEVC с аудио HE-AAC ) начались 6 января 2016 года на независимой станции Лас-Вегаса KHMP-LD на UHF 18. Позднее к этим испытаниям присоединится дочерняя станция Sinclair CW , KVCW, симулкастинг на временной тестовой частоте (UHF 45). [45] [46] [47]
20 января 2016 года рабочая группа в Южной Корее во главе с LG Electronics и другими осуществила первую «сквозную» трансляцию программ с разрешением 4K через сигнал ATSC 3.0, используя IP-передачу из студии Mok-dong Seoul Broadcasting System для питания передатчика на горе Кванак . Технический директор вещателя заявил, что успешный тест «подчеркивает потенциал запуска Кореей наземных коммерческих услуг UHD TV с использованием ATSC 3.0 в феврале 2017 года». [48] [49] После тестовой трансляции южнокорейские вещатели объявили, что планируют запустить услуги ATSC 3.0 в феврале 2017 года. [50]
28 марта 2016 года компонент начальной загрузки ATSC 3.0 (обнаружение и сигнализация системы) был повышен с уровня кандидата до уровня финального стандарта. [51]
29 июня 2016 года филиал NBC WRAL-TV в Роли, Северная Каролина , станция, известная своей новаторской ролью в тестировании оригинальных стандартов ATSC, запустила экспериментальный канал ATSC 3.0, транслирующий программы станции в формате 1080p, а также демонстрационный цикл 4K. [52] WRAL-EX также осуществлял экспериментальное освещение летних Олимпийских игр 2016 года и зимних Олимпийских игр 2018 года в формате 4K. [53] [54]
27 июля 2016 года Министерство науки, ИКТ и планирования будущего Южной Кореи официально одобрило ATSC 3.0 в качестве стандарта вещания страны для телевидения сверхвысокой четкости. [55] 6 января 2017 года компания LG Electronics объявила, что ее телевизоры 4K 2017 года, продаваемые в Южной Корее, будут включать тюнеры ATSC 3.0. [56]
31 мая 2017 года SBS, MBC и KBS официально запустили свои постоянные услуги ATSC 3.0 на основных рынках Южной Кореи, таких как Сеул и Инчхон. Запуск был отложен с февраля 2017 года из-за проблем с получением необходимого оборудования. [57] [58]
Благодаря этому переходу Южная Корея стала первой страной в мире, развернувшей наземный формат UHD и обеспечившей трансляцию зимних Олимпийских игр 2018 года в уезде Пхёнчхан в разрешении 4K . [59] [60]
2 февраля 2017 года Федеральная комиссия по связи (FCC) опубликовала уведомление о предлагаемом нормотворчестве (NPRM), которое позволит развернуть ATSC 3.0 в Соединенных Штатах. [61] Уведомление о предлагаемом нормотворчестве запрашивает комментарии по таким вопросам, как обязательства по перевозке, помехи, обязательства по обеспечению общественных интересов, одновременное вещание и мандат на тюнер. [62] Гэри Шапиро из Ассоциации потребительских технологий (CTA) заявил, что мандат на ТВ-тюнер не является необходимым и что он должен быть рыночно-ориентированным и добровольным. [63] 24 февраля 2017 года FCC единогласно проголосовала за одобрение двух частей NPRM, открыв производителям возможность начать производство оборудования ATSC 3.0. [64]
14 ноября 2017 года консорциум Pearl (состоящий из ряда крупных вещательных конгломератов, включая Cox Media Group , Graham Media Group , Hearst Television , Gray Television , Nexstar Media Group , EW Scripps Company и Tegna Inc. ) объявил, что будет использовать Финикс, штат Аризона, в качестве тестового рынка для перехода на ATSC 3.0 в 2018 году. [65] Два дня спустя FCC проголосовала 3–2 за приказ, разрешающий добровольное развертывание ATSC 3.0 (именуемое под брендом «Next Gen TV»); Станции, которые решат развернуть услуги ATSC 3.0, должны продолжать поддерживать совместимый с ATSC 1.0 сигнал, который «в значительной степени похож» по программированию на их сигнал ATSC 3.0 (кроме программ, которые используют функции ATSC 3.0, и рекламу), и охватывает все сообщество лицензии станции (FCC заявила, что ускорит одобрение переходов, если потеря в эфирном покрытии после перехода составит 5% или меньше). Этот пункт будет действовать в течение как минимум пяти лет; разрешение FCC должно быть получено до того, как станция на полной мощности сможет отключить свой сигнал ATSC, но станции малой мощности освобождены от требования одновременного вещания и могут мгновенно переходить на ATSC 3.0, если захотят. [66] [67]
Сигналы ATSC 1.0 по-прежнему будут подчиняться обязательным правилам передачи для телевизионных провайдеров в течение пятилетнего мандата на одновременное вещание; FCC заявила, что добровольная передача сигналов 3.0 телевизионными провайдерами будет оставлена на усмотрение рынка. Приказ требует, чтобы станции предоставляли достаточное эфирное уведомление о переходе на услуги ATSC 3.0. [67] FCC не будет выделять второй канал каждому вещателю, чтобы обеспечить постепенный переход потребителей. Вместо этого было предложено, чтобы несколько вещателей на каждом рынке сотрудничали, размещая несколько деградировавших услуг ATSC 1.0 на одном передатчике. В то же время вещатели будут совместно использовать оставшиеся передатчики для передач ATSC 3.0. После достаточного принятия потребителями передачи ATSC 1.0 будут прекращены, что позволит станциям вернуться к работе на своих собственных передатчиках. Неясно, как будут преодолены сложности этого подхода, особенно в свете перераспределения спектра на густонаселенных рынках. [68]
FCC опубликовала свои окончательные правила по ATSC 3.0 в Федеральном реестре 2 февраля 2018 года, и они официально вступили в силу через 30 дней. [69] Поскольку переход является добровольным, FCC не будет требовать, чтобы тюнеры ATSC 3.0 были включены в новые телевизоры, и не будет программы субсидирования для распространения оборудования, совместимого с ATSC 3.0. [70] Американский телевизионный альянс (ATA) — консорциум поставщиков телевидения США — раскритиковал «добровольный» переход, непоследовательность в обязательствах по соглашениям о одновременном вещании для обеспечения совместимости и потенциальное снижение уровня обслуживания для зрителей ATSC 1.0, а также то, как эти сигналы будут учитываться при переговорах о согласии на ретрансляцию . [71] Было высказано предположение, что маяки ATSC 1.0, использующие кодировку MPEG-4, могут позволить передавать больше каналов на маячных сигналах и с разрешением до 1080p, сохраняя при этом уровень обратной совместимости с существующими телевизорами и тюнерами. Однако не все телевизоры и декодеры — особенно более ранние модели — поддерживают видео MPEG-4 на сигналах ATSC 1.0. [72] [73]
В рамках испытаний ATSC 3.0 компанией Pearl станция KFPH-CD компании Univision в Фениксе была преобразована в станцию ATSC 3.0 9 апреля 2018 года, которая будет совместно использоваться Univision и несколькими другими вещателями. Univision и Sinclair Broadcast Group также планировали провести испытание в Далласе , которое использовало бы спектр, освобожденный KSTR-DT и KTXD-TV, для тестирования передачи ATSC 3.0 с использованием одночастотной сети . [74] [75] 26 сентября 2019 года Ассоциация потребительских технологий (CTA) объявила, что будет использовать сертификационный знак «NextGen TV» (стилизованный «NEXTGEN TV») для продвижения оборудования, соответствующего стандарту ATSC 3.0. [76] [77] Крупнейшие сетевые филиалы в Лас-Вегасе стали первыми, кто запустил постоянные сигналы ATSC 3.0 26 мая 2020 года. [78]
Из-за характера нормативных требований FCC ранние станции-маяки ATSC 3.0 включали соглашения о совместном использовании с крупными группами владельцев станций, такими как Nexstar, Sinclair, Scripps и Tegna, и не привлекали общественные телевизионные станции и независимые вещатели. Например, запуск ATSC 3.0 в Буффало исключил станцию-члена PBS WNED-TV и независимую станцию WBBZ-TV . [79] В декабре 2021 года Pearl TV впервые будет сотрудничать с общественной телевизионной станцией в качестве хоста, объявив о партнерстве с исторически черным Университетом Говарда в Вашингтоне, округ Колумбия, и его станцией PBS WHUT-TV ; университет сотрудничал с NAB на семинарах, обсуждавших ATSC 3.0, и университет разрабатывал платформы дистанционного обучения на основе ATSC 3.0, используя свои функциональные возможности передачи данных. [80] [81]
В декабре 2021 года Комиссия по вещанию Ямайки постановила, что Ямайка примет ATSC 3.0 в рамках перехода страны с аналогового на цифровое телевидение , при этом ожидается, что переход будет завершен в 2023 году. [82] Одновременно с этим Телевидение Ямайки присоединилось к ATSC в качестве первого полноправного члена из стран Карибского бассейна. [83]
31 января 2022 года Television Jamaica запустила свой первый передатчик ATSC 3.0 в Кингстоне , сделав Ямайку первой страной в Карибском бассейне и третьей страной в мире, запустившей вещание ATSC 3.0. [5] Второй передатчик в Монтего-Бей был активирован в июле 2022 года. [84]
В январе 2023 года Управление телекоммуникаций Тринидада и Тобаго (TATT) объявило, что Тринидад и Тобаго примет ATSC 3.0 в рамках перехода страны от аналогового к цифровому телевидению , при этом ожидается, что переход будет завершен в 2026 году. [85]
В январе 2022 года Fórum Sistema Brasileiro TV Digital Terrestre рекомендовал принять ключевые технологии ATSC 3.0 в качестве части своих стандартов «TV 3.0» для цифрового наземного телевидения следующего поколения в Бразилии , которые заменят японские стандарты ISDB-T International . [86] [87] Наземное телевидение широко распространено в стране: 88% семей, опрошенных Бразильским институтом географии и статистики (IBGE), заявили, что принимают наземное телевидение дома. [88] TV Globo — крупнейшая сеть Бразилии — объявила о планах по развертыванию TV 3.0 на национальном уровне к чемпионату мира по футболу FIFA 2026 года и продемонстрировала услугу 8K . [88]
Защитники прав потребителей в США отметили возможность, при которой ATSC 3.0 может позволить рекламодателям запускать целевую рекламу . Целевая реклама позволит рекламодателям отслеживать рейтинги зрителей более напрямую, а не косвенно, с помощью таких компаний, как Nielsen Media Research . Ожидается, что FCC отложит решение по целевой рекламе, чтобы соответствовать рекомендациям Федеральной торговой комиссии по конфиденциальности. [89]
Возможность шифрования эфирных сигналов подверглась критике за противоречие концепции бесплатного эфирного телевидения и потенциальное препятствие для цифровых видеомагнитофонов и продуктов с переменным местом вещания из-за ограничений, налагаемых вещателями. [16] [17] [18]
В октябре 2023 года LG Electronics объявила, что больше не будет включать тюнеры ATSC 3.0 в свои американские продукты, начиная с модельного года 2024, после того как Окружной суд США по Восточному округу Техаса постановил, что компания нарушила патенты, принадлежащие Constellation Design, Inc. (которая не является членом ATSC), связанные с методами неравномерного созвездия (NUC), используемыми стандартом, и обязал выплатить 1,68 миллиона долларов в качестве компенсации ущерба. ATSC заявила, что влияние ситуации было «вероятно очень ограниченным». [90]
{{cite web}}
: CS1 maint: archived copy as title (link)