Стандарт DRM: особливості, можливості, переваги

1. Стандарт DRM: особливості, можливості, переваги
2. Петер ЗенгерДіректор DRM-дирекції радіостанції "Німецька хвиля" Голова Міжнародного консорціуму DRM...

У рубрику "Регулювання і стандарти" | До списку рубрик | До списку авторів | До списку публікацій

Стандарт DRM: особливості, можливості, переваги

Петер Зенгер
Директор DRM-дирекції радіостанції "Німецька хвиля"
Голова Міжнародного консорціуму DRM
Петер Зенгер працює на радіостанції "Німецька хвиля" з 1965 р Понад 16 років він пропрацював на посаді інженера на передавальних станціях "Німецькій хвилі" в різних куточках земної кулі: в Руанді, на острові Монтсеррат, в Сині-ше (Португалія), на острові Мальта. Надалі він очолював відділ трансляції, був головним інженером і технічним директором радіостанції. З 1994 по 1998 р він представляє інтереси міжнародного радіомовлення в правлінні WorldDAB і керує блоком супутникового мовлення. З моменту заснування в 1998 р Консорціуму DRM і по сьогоднішній день Петер Зенгер є його беззмінним головою. З січня 2006 р він керує DRM-ді-рекции "Німецькій хвилі". Петер Зенгер, засновник Консорціуму та ідейний натхненник впровадження нової технології, докладно розповів нашому журналу про новий універсальний цифровому стандарті радіомовлення, а також про його особливості, можливості та переваги

Цифрова технологія нарешті дісталася до останнього частотного ділянки - радіомовного спектра діапазонів довгих, середніх і коротких хвиль.

Міжнародний консорціум DRM розробив для радіомовлення в діапазонах нижче 30 МГц цифровий стандарт, в якому вже працюють більше 40 радіостанцій з 21 держави. Дана розробка була замовлена ​​Міжнародним союзом телекомунікацій (International Telecommunication Union, ITU) для використання нової технології 189 державами, членами Союзу. Переваги нової системи полягають в тому, що для її успішного повсюдного впровадження не потрібно ні нового спектру частот, ні інший ширини смуги пропускання. Система DRM (Digital Radio Mondiale) придатна як для узколокальним регіонального, так і для національного мовлення та навіть іномовлення та може бути використана для стаціонарної, переносний і рухомого зв'язку. До 2007 р Консорціум планує завершити дослідження, спрямовані на вдосконалення стандарту, і розширити частотні рамки перекладу радіомовлення на цифру до FM-діапазону включно. На 2009 р намічено початок регулярних трансляцій в частотному спектрі до 108 МГц. Таким чином, радійники отримають у користування універсальну, наведену до спільного знаменника цифрової технології передачі сигналу, що включає в себе повний спектр частот (від довгих до FM), - систему DRM.

Процес розвитку стандарту DRM, який посів п'ять років (1998-2003 рр.), Пройшов практично непомітно для широкої громадськості. У 2003 р, з нагоди Всесвітньої радіоконференції (WRC), стандарт був урочисто переданий в користування державам-членам ITU. З цього моменту по всьому світу радіостанції пробують свої сили в DRM-форматі: Австралія, Нова Зеландія, Китай, Росія, Кувейт, Іран, більшість держав Західної Європи, а також Північна Америка, Мексика, Бразилія, Чилі. Перші зразки DRM-приймачів в невеликій кількості вже з'явилися на європейському ринку; апарати, доступні за ціною масовому споживачеві, заявлені виробниками тільки до середини 2006 р Природно, що з ростом обсягів виробництва ціна на приймачі, швидше за все, почне знижуватися, що дозволить прискорити впровадження цієї техніки і в інших регіонах. Залишається сподіватися на обіцянки фірм, які виробляють радіоапаратуру, і на активність радіомовників. Наприклад, Китай, крім перекладу всього внутрішнього СВ-мовлення в новий стандарт, планує в 2008 р вести повсюдні прямі трансляції з висвітлення літніх Олімпійських ігор тільки в форматі DRM. Саме для держав з великою територією (таких, як Росія, Китай, Індія) DRM - ідеальна технологія передачі сигналу.

різноманіття форматів

З першого погляду здається, що для територій великої протяжності оптимально цифрове супутникове мовлення, наприклад SM-Satellite Sirius (США, Африка) або WorldSpace (Азія). Через ці супутники транслюється більш 100 різних радіоканалів прекрасної якості. Все б добре, але для прийому необхідно мати супутникове обладнання або спеціальні радіоприймачі з вбудованою міні-тарілкою. І навіть це - півбіди. Для прийому також необхідно тримати "зорову" зв'язок між апаратом і супутником. Така, здавалося б, незначна перешкода, як дерево перед вікном, може порушити прийом, а що говорити про нерівній гірській місцевості. У міських умовах густої забудови довелося б влаштовуватися на даху в надії послухати радіо. Крім того, існує ще одна проблема - висока вартість супутникового мовлення. В ідеалі супутники необхідно оновлювати кожні 10-12 років, а це - більші кошти. Не дивно, що багато операторів зв'язку частина програм пропонують тільки за абонентну плату.

Інший варіант - наземне цифрове радіомовлення DAB (Digital Audio Broadcasting) - схожий з форматом FM: приблизно на кожні 80-100 км2 необхідно розставити по передавача. Причому в кожному каналі має одночасно транслюватися 6 програм, що загрожує небажаної конкуренцією між комерційними станціями. Подібна система можлива в міських умовах, але не для малих населених пунктах. Для держав з великими територіями формат DAB - занадто дорогий спосіб розповсюдження програм.

Технологія цифрового наземного телемовлення DVB-T дозволяє передавати і радіосигнал. Але, як і у випадку з форматом DAB, площі покриття маленькі, а конкуренція велика.

Новий стандарт, розроблений в США, - HD-Radio; він пристосований виключно для FM- і СВ-діапазону-нів з поширенням сигналу по трьом каналам передачі, що вже само по собі не підходить, наприклад, для Росії. До всього іншого, цей стандарт є приватною розробкою, яка діє тільки за абонентську плату. Найцікавіше полягає в тому, що формат не пристосований для іоносферного поширення сигналу в СВ-діапазоні. Отже, в темний час доби трансляція на середніх хвилях може йти тільки в аналоговому режимі або її доведеться і зовсім відключити.

З цифровий трансляцією на довгих, середніх і коротких хвилях у форматі DRM інша справа, особливо це стосується мовлення на великі території.

Трішки історії

У 1998 р в місті Гуанчжоу (Китай), на черговій нараді радіомовників його учасниками було прийнято рішення про організацію DRM-консор-ціума. Спочатку в ньому налічувалося всього двадцять однодумців. Засновником, а потім і беззмінним керівним центром Консорціуму протягом усіх цих років була і залишається "Німецька хвиля". Зараз же в Консорціумі налічується майже 100 членів з більш ніж 30 держав. Крім повноправного членства є й інша можливість співпраці - це так зване "supporting". Російським аналогом було б кілька застаріле поняття "подвижництво", або допомога / підтримка. Таких сподвижників / помічників у Консорціуму серед невеликих фірм і приватних осіб вже більше 50, в їх числі кілька представників і з Росії. Число членів і помічників помітно збільшилася з весни 2005 року - з моменту, коли було прийнято рішення розвивати стандарт і в діапазоні вище 26 МГц, тобто до 108 МГц FM-діапазону (технологія DRM +).

Технологія DRM + дозволить розмістити в 4-6 разів більше радіоканалів в діапазонах частот I і П. На 2008 р намічено перше випробування нової розширеної розробки. Подальша її доля буде залежати від потреб і інтересів ринку.

Принцип роботи стандарту DRM простий

Система передачі даних в форматі DRM працює за принципом передачі даних на багатьох несучих. У той час як в аналоговій технології використовується тільки одна несуча з передачею однакової інформації в обох бічних смугах, в "цифрі" закодований сигнал розподіляється майже по 200 несучим. Інформація, перш ніж дійти до радіослухача, проходить складний шлях, при цьому якість звуку зберігається завдяки цифровому кодуванню. Для радіослухача складність процесу, що відбувається всередині системи, непомітна. Подібна технологія передачі сигналу дозволяє підвищити стійкість перед перешкодами. При аналогових трансляціях сигнал під впливом помехо-вого фону починає слабшати до повного загасання. Цифровий же сигнал доступний практично без перешкод до тих пір, поки не буде досягнутий рівень допустимого порогу перешкод; як тільки цей поріг перевищено, звук пропадає. Така особливість передачі сигналу в форматі DRM - відсутність плавного переходу (graceful degradation) від хорошої якості трансляції до поганого: прийом або ідеальний, або його немає взагалі.

Формат DRM пропонує різні режими передачі сигналу, які можуть використовуватися різними за призначенням радіослужбами: від цивільних до технічних. В умовах іоносферного поширення діє економний режим зі зниженою швидкістю цифрового потоку, правда, при цьому і якість звуку може трохи постраждати. Для підстраховки якості і поліпшення прийому можливий варіант трансляцій одного і того ж сигналу на різних частотах з різних передавальних точок.

Приймач сам налаштується на кращу частоту і по ходу зміни якості трансляції зможе самостійно перейти з однієї частоти на іншу, якість проходження якої на даний момент краще. Є ще один варіант для безперебійного прийому - робота на загальній хвилі. Для цього один і той же сигнал передається одночасно на одній і тій же частоті в один і той же регіон, але з різних передавальних точок. Таким способом вдається досягти впевненого прийому навіть в діапазоні коротких хвиль при іоносферному поширенні.

У стандарті DRM використовується сучасний алгоритм кодування MPEG 4 AAC + SBR (Motion Pictures Expert Group / Advanced Audio Coding / Spectral Band Replication), що дозволяє кодувати аналоговий сигнал в цифру і після передачі знову переводити його в аналог. Подібне кодування сигналу дозволяє передавати потік даних в 15 кГц в ВЧ-каналі з пропускною здатністю всього в 9 або 10 кГц і якістю, близьким до якості FM-звучання. Швидкість цифрового потоку в даному випадку може не перевищувати 24 кбіт / с. І це навіть з передачею звуку в режимі стерео! Додатково існує і більш економний низкоскоростной (3-11 кбіт / с) алгоритм кодування, призначений для мовної передачі звуку в монорежиме. Він ідеально підходить під формат інформаційного радіомовлення (передача зведень новин, погоди, ситуації на дорогах і різних оголошень). Цей варіант кодування може бути привабливим для іномовлення, зокрема, для одночасної передачі мовної інформації, наприклад, трансляції програм на різних мовах з одного передавача.

Економія природних ресурсів - теж важливо

На відміну від більшості інших нових цифрових форматів, під стандарт DRM не було виділено нових частотних ділянок, які не були збільшені і кордони вже наявних діапазонів. Це означає, що впроваджувати новий стандарт було можливо тільки на базі строго обмежених параметрів в уже існуючих рамках довго-, середньо- і короткохвильових діапазонів. З іншого боку, це є одним з колосальних переваг нової системи. Для полегшення її повсюдного впровадження досить лише модернізувати вже наявні аналогові передавальні пристрої. З мінімальними витратами передавачі можна задіяти як в колишньому аналоговому режимі, так і в новому цифровому або навіть в одночасному аналогово-цифровому режимі (Simulcast). Капіталовкладення в модернізацію складають приблизно 15-20% від вартості нового передавача і окуповують себе досить швидко, якщо врахувати, що і витрати на електроенергію в цифровому форматі приблизно на 50% менше. У наявності ще одна перевага, вигідне самим радійники - скорочення виробничих витрат завдяки зниженню споживання електроенергії. Для радіомовників в державах, що розвиваються це важливий фактор. Не варто забувати про менший забрудненні навколишнього середовища і більш низькому рівні електромагнітного випромінювання, не кажучи вже про економію природних ресурсів.

Нова технологія - більше можливостей

Формат DRM, як і більшість цифрових технологій, відрізняє не тільки покращена якість Аудіотрансляція, а й додаткові сервісні зручності, які оцінить кожен радіослухач. Паралельно до звукового сигналу можливо передавати і текстову інформацію в якості коментаря до програми або незалежно від неї. Сервісні функції DRM включають в себе наступні можливості:

• надання даних про прийом всіх станцій в місці на ходіння радіослухача;
• вибір бажаної станції за допомогою маркування її на дисплеї приймача;
• автоматичний, непомітний для радіослухача перехід на кращу за якістю частоту;
• відображення назви рубрики передачі, а також імені автора і ведучого;
• надання інформації про назву музичної композиції, імені виконавця;
• паралельна трансляція декількох мовних програм з можливістю вибору потрібної мови;
• виклик на дисплеї тексту найактуальніших новин;
• запис особливо важливих повідомлень в пам'ять приймача для подальшого прослуховування;
• передача метеозведень, інформації про становище на дорогах, біржових новин;
• можливість комутації з мобільними засобами зв'язку;
• можливість запису кодованих сигналів - платних сервісів, таких, як аудіокниги, актуальні статті та т.п .;
• завантаження програмного забезпечення та актуалізація вже наявного ПО, наприклад, в навігаційних системах транспортних засобів шляхом передачі даних на KB по всьому світу.

Даний список можна було б продовжити, але це справа майбутнього. Зараз на першому місці для радіомовників варто поліпшення якості Аудіотрансляція і економія при цьому коштів.

Подальший розвиток системи буде цілком і повністю залежати від ситуації на радіоринку.

відчутна вигода

Радіостанція "Німецька хвиля" протестувала всі з вищенаведених сервісних можливостей DRM-формату. З середини 2005 р основний упор радіостанція робить на бездоганну якість трансляцій і прийому. При наявності відповідного приймального обладнання DRM-тран-сляціі можна приймати як стаціонарно в міських умовах, так і в русі на автомагістралях. Причому сигнал не пропадає і на високій швидкості (до 220 км / год), і в пробках на багаторядних дорогах при сильному рівні перешкод.

Для комерційних радіостанцій Європи, таких як RTL і TruckRadio (станція для шоферів-дальнобійників), привабливість нового стандарту, в першу чергу, полягає в тому, що він дозволить отримувати додаткові доходи від реклами, завдяки новим технічним можливостям. Великі мовники Франції, Німеччини, Великобританії за допомогою DRM-формату зможуть повністю покрити мовленням все області Європи, до цього з різних причин не охоплені FM- або DAB-трансляціями. DRM-формат зручний і для локального радійники з невеликими потужностями як в СВ, так і в КВ-діапазону-ні на 11 метрах (27 МГц).

Подібні проекти діють в Німеччині, Великобританії; тестові трансляції проходять в Мексиці. Перевага таких локальних для міських умов трансляцій, аналогічних за якістю FM-сигналу, полягає в тому, що необхідна потужність передавача коливається від 100 Вт до 1 кВт максимум. Які засоби при цьому можуть бути заощаджені, надамо підрахувати зацікавленому читачеві самостійно.

Ланки одного ланцюга

Остання ланка, якої не вистачає в ланцюжку від передавача до радіослухача, - це доступний за ціною радіоприймач. Тут можливі два шляхи вирішення проблеми:

• DSP / Digital System Processor - цифровий процесор для обробки сигналу (розробка англійської фірми Radioscape);
• чіпсет - набір мікросхем (різні виробники).

Фірма Radioscape (Великобританія) спільно з фірмою Texas Instrument розробила модуль, який підходить до існуючих сьогодні на ринку DAB-приймачі. Один з уже готових апаратів британської фірми Roberts проходить зараз останнє тестування і буде найближчим часом запропоновано масовому споживачеві. Апарат універсальний: радіослухач зможе вести прийом в форматі DRM, DAB, FM з сервісом RDS (Radio Data System), а також і в аналоговому стандарті на довгих, середніх і коротких хвилях. Крім цього у приймача є функція запису програм для подальшого прослуховування. На жаль, поки апарат працює на основі DSP, тому споживає багато енергії, що відповідно веде до швидкого використання заряду батарей. Отже, вести прийом радіосигналу на даний апарат найкраще від мережі. Ще кілька фірм працюють по створенню радіоприймачів, але теж на основі DSP від ​​Radioscape. Фірма Analogue Devices (США) розробила свій власний DSP-модуль, продемонструвавши в 2005 р зібраний на його основі прототип радіоприймача.

Для портативних переносних приймачів малого розміру найкраще підходить чіпсет, що споживає набагато менше енергії. Виробники даної електроніки вже розробляють необхідну частину майбутніх радіоапаратів, але офіційні заяви поки не робилися. Хоча є надія, що в Протягом 2006 р буде опублікована інформація про нові розробки. Мікросхеми уможливлять радиоприем в DRM-форматі для будь-якого цифрового апарату: мобільного телефону, фотокамери, електронного перекладача. Особливий інтерес до цього формату проявили виробники мобільних телефонів, зокрема, у відповідь на збільшений попит на моделі, що мають опцію прийому FM-pa-діосігнала.

Повсюдне просування технології DRM неможливо поодинці, навіть такими станціями, як "Німецька хвиля" в Німеччині, Бі-бі-сі в Великобританії, "Голос Росії" в Росії. Щоб розкрутити нову технологію і зацікавити в ній ринок, необхідно впроваджувати її на рівні внутрішнього національного радіомовлення зацікавлених держав.

Переклад і обробка
Валентини Жолквер-Краснопол'ской,
асистента Петера Зенгера

Опубліковано: Журнал "Broadcasting. Телебачення і радіомовлення" № 5, 2006
Відвідувань: 27399

Автор

Петер ЗенгерДіректор DRM-дирекції радіостанції "Німецька хвиля" Голова Міжнародного консорціуму DRM

Всього статей: 2

У рубрику "Регулювання і стандарти" | До списку рубрик | До списку авторів | До списку публікацій