Цифровое видеовещание - Спутниковое - Второе поколение ( DVB-S2 ) - это стандарт цифрового телевизионного вещания, который был разработан в качестве преемника популярной системы DVB-S . Он был разработан в 2003 году Проектом цифрового видеовещания , международным промышленным консорциумом, и ратифицирован ETSI (EN 302307) в марте 2005 года. Стандарт основан на DVB-S и системе электронного сбора новостей (или цифрового спутникового сбора новостей), используемой мобильными устройствами для отправки звуков и изображений из удаленных мест по всему миру обратно на их домашние телевизионные станции, и совершенствует их.
DVB-S2 разработан для вещательных услуг, включая стандартное и HDTV , интерактивных услуг, включая доступ в Интернет, и (профессиональное) распространение контента данных. Разработка DVB-S2 совпала с внедрением HDTV и видеокодеков H.264 (MPEG-4 AVC) .
По сравнению со стандартом DVB-S были добавлены две новые ключевые функции:
Мощная схема кодирования на основе современного кода LDPC . Для низкой сложности кодирования выбранные коды LDPC имеют специальную структуру, также известную как нерегулярные коды с 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 достигает значительно более высокой производительности , чем его предшественники, в основном позволяя увеличить доступный битрейт по 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 вклад улучшений в сжатии видео , то услуга HDTV ( MPEG-4 AVC ) теперь может быть предоставлена в той же полосе пропускания, которая поддерживала раннюю услугу MPEG-2 SDTV на основе DVB-S всего десятилетие назад.
В марте 2014 года спецификация DVB-S2X была опубликована DVB Project в качестве необязательного расширения, добавляющего дальнейшие улучшения. [1]
Основные характеристики
Прямой ввод одного или нескольких транспортных потоков (TS) MPEG-2 . MPEG-TS поддерживается с использованием режима совместимости.
Собственный формат потока для DVB-S2 называется Generic Stream (GS) и может использоваться для эффективной передачи данных на основе IP, включая сервисы MPEG-4 AVC/H.264.
Переменное кодирование и модуляция (VCM) для оптимизации использования полосы пропускания на основе приоритета входных данных; например, SDTV может доставляться с использованием более надежных настроек, чем соответствующая служба HDTV.
Адаптивное кодирование и модуляция (ACM) позволяют гибко адаптировать параметры передачи к условиям приема терминалов, например, переключаясь на более низкую скорость кодирования во время замирания .
QPSK и 8PSK предлагаются для вещательных приложений и могут использоваться в нелинейных транспондерах, работающих вблизи насыщения.
16APSK и 32APSK используются в основном для профессиональных полулинейных приложений, но также могут использоваться для вещания, хотя для них требуется более высокий уровень доступного отношения C/N и применение передовых методов предыскажений на станции восходящей линии связи для минимизации эффекта 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 квазибезошибочных (QEF) условий приема на канале AWGN . Внешний код вводится для предотвращения ошибок на низких частотах битовых ошибок . Один кадр прямого исправления ошибок или FEC может иметь либо 64 800 бит (нормальный), либо 16 200 бит (короткий). Если используется VCM или ACM, трансляция может быть комбинацией нормальных 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. Кодовые скорости 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 пограничной связи (где уровень сигнала ниже уровня шума). Однако с целевыми точечными нисходящими каналами Ku или Ka-диапазона эти кодовые скорости могут быть рекомендованы для предотвращения просмотра за пределами региона по причинам, связанным с авторскими правами или культурными традициями.
Дополнительная синхронизация входного потока для обеспечения постоянной сквозной задержки.
В зависимости от скорости кода и модуляции система может работать при C/N между −2,4 дБ (QPSK, 1/4) и 16 дБ (32APSK, 9/10) с квазибезошибочной целью 10 −7 TS пакетной частоты ошибок. Расстояние до предела Шеннона составляет от 0,7 дБ до 1,2 дБ.
Режимы и особенности DVB-S2 в сравнении с DVB-S:
Варианты использования
Предусмотренные стандартным документом сценарии для DVB-S2:
Услуги вещания телевидения в SDTV или HDTV. При желании эта передача может быть обратно совместима с DVB-S, но не получает выгоды от дополнительной полосы пропускания в 30%.
Интерактивные услуги, включая доступ в Интернет. Данные, сгенерированные пользователем, могут быть отправлены по кабелю (медь/оптоволокно), мобильной беспроводной связи или спутниковой связи ( DVB-RCS ).
Профессиональные приложения, где данные должны быть мультиплексированы в реальном времени и затем транслироваться в диапазоне VHF/UHF (например, цифровое ТВ, спутниковый сбор новостей). Эти передачи не предназначены для среднего зрителя.
Масштабное распространение контента данных. Сюда входят услуги «точка-точка» и многоадресной передачи, а также передача на головные станции для (пере)распределения по другим носителям.
Улучшения по сравнению с DVB-S
DVB-S2 на 30% эффективнее DVB-S . Он позволяет использовать более широкий спектр приложений, объединяя функции DVB-S (для бытовых задач) и DVB-DSNG (для профессиональных задач). DVB-S2 может адаптировать кодификацию для максимизации ценности ресурсов спутников. Он совместим с последним поколением.
Главный недостаток заключается в том, что по всему миру развернуто несколько миллионов 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 из-за быстрого роста HDTV и внедрения 3D-HDTV. Основным фактором, замедляющим этот процесс, является необходимость замены или модернизации приставок или приобретения телевизоров со встроенными тюнерами DVB-S2, что замедляет переход для существующих операторов.
В настоящее время прямыми вещателями, использующими DVB-S2, являются:
Эти вещатели использовали DVB-S2 в своих внутренних сетях распространения вещания, но, возможно, не организовали передачи DVB-S2 для потребителей.
Лицензирование
Компания Sisvel, базирующаяся в Люксембурге, управляет лицензиями на патенты, применимые к этому стандарту [2] , а также другими патентными пулами .
Ссылки
^ "Спецификация DVB-S2X получила одобрение Руководящего совета DVB" (PDF) . Проект DVB . Архивировано из оригинала (PDF) 7 апреля 2014 г.
^ "Sisvel | Мы защищаем идеи - DVB-S2 - Введение". www.sisvel.com . Получено 2021-07-03 .
Источники
Цифровое видеовещание (DVB); Структура кадра второго поколения, системы кодирования каналов и модуляции для вещания, 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 запуску, статья в техническом обзоре EBU
