Současný stav a výhledy digitálního televizního a rozhlasového vysílání 2. část Prof. Ing. Václav Říčný, Ing.Tomáš Kratochvíl, PhD. Ústav radioelektroniky, FEKT VUT v Brně

Program 2.části semináře Obecný model přenosu digitální televize DVB – distribuční služba pro přenos obrazu a zvuku k divákovi Doplňkové datové a interaktivní služby digitální televize (iTV) – datový přenos ze zpětným a přímým kanálem Družicový příjem DVB-S na území ČR – paket Czechlink Přehled zavádění terestrického vysílání DVB-T v Evropě Digitální vysílání DVB-T v ČR - multiplex A, parametry vysílání, pokrytí území a programová náplň „Televize v kapse“ – pilotní projekt DVB-H v ČR Laboratorní přístrojové vybavení pro výuku digitální televize na UREL FEKT – ukázka laboratorního vysílání

Obecný model přenosu digitální televize Vysílací řetězec digitální televize Přijímací řetězec digitální televize

Model interaktivního vysílání DVB-T (iTV) MHP (Multimedia Home Platform) – definuje generické rozhraní mezi inter-aktivními digitálními aplikacemi a terminály (set top boxy), na kterých jsou tyto aplikace provozovány.

EPG - elektronický průvodce televizním programem - je podporován všemi set-top boxy MHP EPG - nabízí uživateli vybavenému MHP set-top boxem rozšířené možnosti, např. vyhledávání Ticker - informační aplikace, která uživateli umožní nastavit filtr pro zobrazování aktuálních informací z vybraných oblastí a jejich výstup na televizní obrazovku během televizního vysílání TeleBanking, Superteletext, Hlasování, Interaktivní reklama, Teleshopping, Sázení, Hraní her, Internet, Email ...

Aplikace MHP – interaktivní televize iTV (standard MHP) Data jsou cyklicky vysílána společně s televizními a rozhlasovými programy. Aplikace a data lze uložit do paměti DVB-T přijímače a lokálně je spustit. Profil MHP 1 - pasivní zdroj informací se selektivním výběrem (superteletext, zpravodajský ticker, HTML stránky) Profil MHP 2 – nutné použití zpětného kanálu pro odezvu diváka (hlasování, kvízy a testy, hry, sázky, e-shopping) Profil MHP 3 - úplná interaktivita včetně individuálního stahování dalších dat po zpětném kanálu (e-mail, webbrowsing).

DVB-S (paket CzechLink) Vysílání bylo zahájeno v roce 1997. Paket Czechlink vysílá ze satelitního segmentu ASTRA 3A na pozici 23,5o východní délky. TV programy ČT1, ČT2, ČT4 Sport, ČT24, Prima TV, Galaxie Sport, CS Film a TV Noe Rozhlasové programy ČRo1 - Radiožurnál, ČRo2 - Praha, ČRo3 – Vltava, Proglas, Čro6 – Svobodná Evropa, Čro7 – Radio Praha, ČRo Region. Transpondér 33 MHz, polarizace vertikální, kmitočet 12,525 GHz, symbolová rychlost 27,5 Mbit/s, FEC 3/4, TSID 3014, NID 3

Standard DVB-S2 (satellite) – 2. generace Standard pro současné SDTV a především budoucí HDTV vysílání. Interaktivní služby včetně IP přenosů pomocí satelitních spojů. Zlepšení přenosové účinnosti ve srovnání s DVB-S a systémová flexibilita. MPEG-4 AVC kompresní algoritmus pro HDTV (až 4 kanály v transpondéru). Další modulační metody 8 PSK, 16 APSK, 32 APSK (stávající QPSK v DVB-S) Standard DVB-C (cable) Stejná šířka pásma jako TV kanály pozemního vysílání (5, 6, 7, 8 MHz). FEC1 (vnější ochranný Reed-Solomonův kód) + prokládání. Nízká úroveň rušení v kanále (proto bez zabezpečení FEC2). Digitální modulace QAM se 64 stavy (body), možné 128 a 256 QAM Bitový tok pro modulaci 64-QAM a šířkou pásma 6-8 MHz cca 39 Mbit/s a symbolová rychlost cca 9,6 MS/s.

Standard DVB-T (terrestrial) Velký vysílací výkon, úzký kmitočtový kanál do 8 MHz, výrazný vliv rušení (zejména odrazy a mezisymbolové přeslechy ISI), velká chybovost. MPEG-2 kódování videa a audia (budoucnost v MPEG-4 AVC a MPEG-2 AAC) FEC1 (vnější ochranný Reed-Solomonův kód) a FEC2 (vnitřní konvoluční kódování), interleaving. Digitální modulace OFDM – mód 2k (1705 nosných) a 4k (6817 nosných), malá citlivost vůči mnohacestnému šíření signálu, použití ochranného intervalu zamezuje vícenásobnému příjmu. Standard DVB-H (handheld) Standard určený pro mobilní příjem na přenosný přijímač, vychází z DVB-T. Využití kanálů v klasických TV pásmech (III, IV a V), pod 700 MHz. Audio a video streaming s přijatelnou kvalitou, nižší obrazové rozlišení. Vyšší stupeň zabezpečení MPE-FEC (Multi Protocol Encapsulation) pro IP. Digitální modulace OFDM – navíc mód 4k (3409 nosných).

Digitální televize DVB-T v Evropě (podzim 2006) Česká republika – říjen 2005 (plán na 3 multiplexy, řádný provoz zatím pouze multiplex A - plánované pokrytí 60 % území a 71 % populace, vypínání analogu postupně od února 2007 až do podzimu 2010, Brno 05/2008)

Časový plán zavádění DVB-T v ČR 3 735 000 TV domácností 86% domácností s terestrickým příjmem, cca 75% jej využívá cca 20% domácností s kabelovým příjmem cca (8 – 10)% domácností se satelitním příjmem léto 2005 – výběrové řízení na digitální licence, 23 (síť B) + 25 (síť C) žádostí jaro 2006 – zahájeno pravidelného vysílání DVB-T v multiplexu A s pokrytím 24 % území a 35% populace, 5 programů, velmi malá penetrace, plán na další dvě vysílací sítě B a C od 2007 – nový kmitočtový plán, postupné vypínání analogového vysílání a přechod k DVB-T, další multiplex D v SFN na 54. kanále, 12 – 16 programů, nízká penetrace do 30% 10. 10. 2010 – ukončení analogového vysílání, 4 multiplexy, postupně celoplošné pokrytí, 16 programů, penetrace (60 - 80)%, od 2012 – 5 až 7 multiplexů, 24 až 28 programů, celoplošné pokrytí, penetrace přibližně 95%, optimalizace digitálních sítí

Multiplex A (provozovatel České radiokomunikace, a.s.) Řádné vysílání bylo zahájeno v Praze 21. 10. 2005 a dále v Brně a Ostravě 9. 2. 2006 – pokrytí ve 3 lokalitách 24% území a 35% populace. Praha a okolí Brno a okolí Ostrava a okolí SFN 25. kanál (506 MHz) Praha-město 5 kW ERP Praha-Cukrák 5 kW ERP SFN 40. kanál (626 MHz) Brno-město 10 kW ERP Brno-Hády 10 kW ERP SFN 39. kanál (618 MHz) Ostrava-město 10 kW ERP Od 1. 11. 2006 zahájeno vysílání na 38. kanále v Domažlicích (vysílač Domažlice-Vraní vrch 5 kW ERP, ATV bude vypnuta od 1. 3. 2007).

Multiplex A pokrytí podzim 2006 Praha a okolí Ostrava a okolí Domažlice a okolí Brno a okolí

Fáze 2 (3 lokality) Fáze 5 (34 lokalit) 24 % území 35 % populace Fáze 5 (34 lokalit) 60 % území 71 % populace

Z průběhu experimentu ČRa: Vysílání signálu v SFN na 25 Z průběhu experimentu ČRa: Vysílání signálu v SFN na 25. kanálu ze dvou vysílačů Praha-město (výkon ERP 5 kW) a Praha-Cukrák (výkon ERP 2,5 kW). V sousedství 25. kanálu jsou analogové signály - 24. kanál (TV Prima, Praha-město) a 26. kanál (ČT1, Praha-Cukrák). Použitá digitální modulace OFDM v módu 8k (6817 nosných), vnitřní modulace QPSK, bitový tok 22 Mbit/s v 8 MHz kanále, dosah signálu teoreticky až 67 km. 502 MHz 510 MHz

Programový obsah Multiplexu A TV programy - ČT1, ČT2, ČT24, ČT4 Sport, TV Nova  Rozhlasové programy - ČRo1-Radiožurnál, ČRo2-Praha, ČRo3-Vltava, ČRo Leonardo, ČRo D-dur, Rádio Česko, Rádio Wave Doplňkové a informační služby - teletext, EPG, Počasí ČT24 Příklad rozdělení datového toku TV programy ... 15,20 Mbit/s  Rozhlasové programy ... 2,24 Mbit/s  Doplňkové služby ... 1,86 Mbit/s  Služební informace ... 0,10 Mbit/s  Parametry kódování a vysílání kódování obrazu MPEG-2 MP@ML kódování zvuku MPEG-1 Layer II formát obrazu 4:3 (případně 16:9) zvuk mono, duální nebo stereo vysílací mód 8k (6817 nosných) modulace nosných 64 QAM ochranný interval 1/8 konvoluční kódování 2/3 celkový datový tok 22,12 Mbit/s s dynamickým přidělováním podle kvality DVB-T s MPEG-2 SDTV 3,5 Mb/s HDTV 16 Mb/s DVB-T s MPEG-4 AVC SDTV 2,5 Mb/s (720 x 576) HDTV 8 Mb/s (1920x1080) DVB-H s MPEG-4 AVC LDTV 384 kb/s (352 x 288)

Digitální televize DVB-H v ČR (podzim 2006) "Televize v kapse" - 24. října 2005 České radiokomunikace ve spolupráci se společností T-mobile zahájily šestitýdenní veřejný test digitálního televizního vysílání určeného pro mobilní telefony na bázi standardu DVB-H. Signál je šířen na rozsáhlejším území zahrnujícím většinu území hlavního města Prahy, včetně pokrytí uvnitř budov. Uživatelé budou mají k dispozici výběr z 10 televizních programů a kromě interaktivních prvků budou moci využívat i elektronického programového průvodce EPG. Hlavním cílem pilotního provozu je otestovat jednotlivé prvky služby, preference a chování zákazníků před komerčním spuštěním služby. Hlavním dodavatelem mobilních telefonů pro testovací provoz je Motorola, signál je šířen prostřednictvím sítě Českých radiokomunikací ze strahovského vysílače.

Programový obsah projektu „Televize v kapse“ TV programy - ČT24, CzechTourism - Informační kanál pro turisty, Euronews, Očko, t-music, Playboy TV, TOP TV, (Filmbox, JETIX, National Geographic – kryptované) Doplňkové a informační služby - EPG stahování melodií, objednání SMS a MMS informačních kanálů, přístup na internetové stránky, Parametry kódování a vysílání kódování obrazu MPEG-4 AVC (352 x 288 bodů) stereofonní doprovod vysílací mód COFDM 4k (3409 nosných) kanál 29 (538 MHz) modulace nosných QPSK ochranný interval 1/16 konvoluční kódování 2/3 datový tok cca 4 Mbit/s (max 13 Mbit/s)

Jak služba DVB-H funguje ve vysílací (ČRa) a mobilní (T-Mobile) síti?

Výuka digitální televize na UREL FEKT Přístrojové vybavení pro digitální televizi standardu DVB v laboratoři TVT: Laboratorní vysílač DVB-T R&S SFL-T Generátor a rekordér MPEG-2 TS R&S DVRG Měřící dekodér MPEG-2 R&S DVMD Analyzátor kvality obrazu MPEG-2 TS R&S DVQ Spektrální analyzátor R&S FS300 Měřící přijímač DVB-S/C/T Kathrein MSK-33 Konvertor DVB-S na DVB-C Astro M2TWIN Přenosný měřící přijímač DVB-C Promax 10 TV a SAT analyzátor DVB-S/C/T Promax Prolink-4C Set-top-boxy DVB-S (Czechlink) a DVB-T s MHP, LCD TVP

Příjem DVB-T a set-top box s MPH Příjem DVB-T a měřící přijímač Analyzátor kvality obrazu MPEG-2 Laboratorní vysílač DVB-T a dekodér MPEG-2

Kde se o DVB dozvědět více ? DVB Homepage www.dvb.org DVB-H Handheld www.dvb-h-online.org Internet Info, s.r.o www.digizone.cz E-studio projekt, s.r.o www.digitalnitelevize.cz České Radiokomunikace, a.s. www.cra.cz (multiplex A) Czech Digital Group, a.s. www.digitv.cz (multiplex B) Český Telecom, a.s. www.telecom.cz (multiplex C) Rada pro rozhlasové a televizní vysílání www.rrtv.cz

www.urel.feec.vutbr.cz Poděkování a kontakt Národní program výzkumu č. NPV II - 2E06007 Elektronika a komunikační technologie - dobrodružství a výzva pro mladou generaci. Řešitel Prof. Ing. Jiří Svačina, CSc. a pracovníci UREL kratot@feec.vutbr.cz www.urel.feec.vutbr.cz