CASOPIS REPUBLICKE AGENCIJE ZA TELEKOMUNIKACIJE

SADRŽAJ

Tokom telekomunikacionog foruma TELFOR 2009 u Beogradu realizovano je prvo eksperimentalno DVB-T2 emitovanje u Srbiji. Značaj eksperimenta je u tome što je ovo bilo prvo digitalno TV emitovanje zasnovano upravo na onim tehnologijama (DVB-T2 i MPEG-4 AVC) za koje se naša zemlja opredelila usvajanjem Strategije za prelazak sa analognog na digitalno emitovanje radio i televizijskog programa u Republici Srbiji koju je donelo Ministarstvo za telekomunikacije i informaciono društvo.

U projektu čiji su nosioci bili Telekom Srbija i TV Fox, realizovan je celokupni lanac digitalne terestričke televizijske radio-difuzije, a posetiocima i učesnicima TELFOR-a su prikazani kako tehnički detalji rada sistema, tako i korisnički aspekt blizak gledaocima buduće digitalne televizije.

U ovom radu su predstavljene funkcionalne celine koje čine moderan lanac terestričke televizijske radio-difuzije, objašnjeni su osnovni pojmovi i izneti tehnički detalji realizacije konkretnog digitalnog radiodifuznog lanca, uz poseban osvrt na značaj korišćenja modernih IP mreža u realizaciji digitalnih TV sistema i potencijal koji sa sobom nosi postojanje nacionalne mreže za kontribuciju TV sadržaja. Pobrojani su relevantni tehnički podaci o karakteristikama korišćene video kompresije, DVB multipleksa i parametrima DVB-T2 emitovanja i izneta neka osnovna pravila o određivanju kapaciteta DVB multipleksa u smislu broja TV programa. Poseban akcenat je stavljen na značaj emitovanja HDTV sadržaja u DVB-T2 sistemima.

Rezultati eksperimenta su sumirani poređenjem sa sličnim eksperimentom koji je realizovan tokom konferencije TELSIKS 2009 u Nišu, a u kome je korišćena starija generacija tehničkih standarda (DVB-T, MPEG-2), uz konstataciju da je za sprovođenje svih relevantnih merenja ipak neophodna upotreba merne opreme koja se tek sada pojavljuje na svetskom tržištu, te da u ovoj oblasti još uvek ima prostora za eksperimentisanje, posebno u oblasti primene SFN mreža.

1. UVOD

Digitalna terestrička radio-difuzija TV signala ubrzano zamenjuje postojeću analognu tehnologiju TV emitovanja koja se suštinski nije mnogo promenila još od uvođenja televizije u boji pre više od pola veka. Prelaz na digitalno emitovanje TV signala donosi velike izmene, kako u subjektivnom doživljaju televizije kao servisa kod gledalaca, tako i u tehničkom smislu kod operatera koji se bave emitovanjem.

U Americi i Zapadnoj Evropi proces digitalizacije TV mreže je započet još pre više od deset godina i danas većina razvijenih zemalja operativno koristi sisteme digitalne TV radio-difuzije. Evolucijom tehnologije tokom proteklog vremenskog perioda izdvojili su se različiti tehnički standardi za digitalnu zemaljsku televiziju (DTT – Digital Terrestrial Television). Zbog izuzetno velike količine informacija koju sa sobom nosi digitalizovani TV signal, u prenosu se pribegava kompresiji signala, pa su se tako u DTT sistemima izdvojila dva kompresiona standarda (kodeka): stariji MPEG-2 (ISO/IEC 13818) i noviji, znatno efikasniji MPEG-4 (ISO/IEC 14496), konkretno, njegov deo 10 (ISO/IEC 14496-10), poznat još pod nazivom MPEG-4 AVC (Advanced Video Codec), koji je tehnički identičan ITU-T H.264 standardu, zbog čega se u literaturi za ovaj kodek često sreće i naziv H.264. Prvi DTT sistemi su koristili MPEG-2 video kompresiju, pa je ovaj kompresioni standard prisutan u digitalnim TV mrežama onih država koje su prve započele proces tranzicije sa analognog na digitalno TV emitovanje, ali je i kod njih uočljiva tendencija postepene migracije ka efikasnijem MPEG-4 AVC standardu.

Za radio prenos digitalnog signala u DTT sistemima na evropskom području usvojen je DVB-T (Digital Video Broadcasting - Terrestrial) standard koji je do decembra 2009. godine bio de facto jedini standard u upotrebi u svim operativnim DTT mrežama u Evropi. Prateći razvoj DVB familije u kome svaki od standarda dobija naslednika druge generacije, za DVB-T standard je 2008. godine usvojena ekstenzija pod nazivom DVB-T2 (Digital Video Broadcasting – Second Generation Terrestrial). Ovaj novi standard poseduje niz poboljšanih osobina u odnosu na DVB-T, a zahvaljujći većem kapacitetu, odnosno bitskoj brzini unutar radio kanala, pogodniji je za prenos HD (High Definition) TV sadržaja. U decembru 2009. godine u Velikoj Britaniji je, pod komercijalnim nazivom „Freeview HD“ puštena u rad prva DTT mreža sa DVB-T2 prenosom posredstvom koje se distribuiraju HDTV sadržaji, a nekoliko zemalja u Evropi trenutno ima DTT mreže za testiranje zasnovane na DVB-T2.

Vlada Republike Srbije usvojila je sredinom 2009. godine Strategiju za prelazak sa analognog na digitalno emitovanje radio i televizijskog programa u Republici Srbiji. Ovom strategijom je usvojen MPEG-4 AVC standard za kompresiju i DVB-T2 standard za emitovanje digitalnih TV signala i određen 4. april 2012. godine kao datum potpunog prelaska na DTT emitovanje i gašenje analognih TV predajnika u Republici Srbiji (ASO – Analogue Switch-Off).

Odabirom najsavremenijih standarda u predstojećoj tranziciji ka DTT, naša zemlja se svrstala u elitno društvo u ovoj oblasti telekomunikacija i istovremeno sebi postavila težak zadatak da u predviđenom roku završi ovaj obiman poduhvat. Prelazak na DTT zahteva fundamentalne promene u celokupnom lancu televizijske radio-difuzije koji čine domaće TV kuće kao provajderi TV sadržaja, operateri mreža za prenos TV sadržaja i operateri emisione tehnike i na kraju gledaoci, kao krajnji konzumenti čitavog sistema.

Prvo eksperimentalno emitovanje DVB-T2 signala u Srbiji realizovano je u vidu trodnevne tehničke demonstracije na telekomunikacionom forumu TELFOR 2009, a nosioci projekta su bili Telekom Srbija i Fox TV. Za ove potrebe realizovan je celokupni eksperimentalni DTT radiodifuzni lanac, od studija domaćih TV kuća do TV prijemnika koji su za ove potrebe instalirani na izložbenom pultu Telekoma Srbija u Sava centru u Beogradu. Digitalizacija i prenos TV sadržaja kao i formiranje i prenos DVB multipleksa ostvareni su posredstvom mrežnih kapaciteta i opreme Telekoma Srbija, dok je DVB-T2 emitovanje realizovano posredstvom emisione tehnike TV Fox.

2. LANAC DTT RADIO-DIFUZIJE

Za razliku od analogne TV radio-difuzije u kojoj se difuzija određenog TV sadržaja obavlja zauzimanjem odgovarajućih resursa u radiofrekvencijskom spektru, te tako svaka TV stanica na određenom geografskom području ekskluzivno koristi sopstveni VHF/UHF radio kanal, u DTT sistemima se emituje digitalni multipleks većeg broja TV kanala u okviru istog VHF/UHF radio kanala. Tehničke karakteristike DTT sistema diktiraju dodelu radiofrekvencijskih resursa multipleksima koji zajednički koriste različite TV kuće. Ovo pretpostavlja postojanje operatera multipleksa, kao entiteta koji prikuplja TV sadržaje svih kontent provajdera i od njih formira multipleks koji se transportuje do emisione tehnike, odnosno DTT predajnika. Poslednji u lancu DTT radiodifuzije je gledalac koji digitalni TV program prati pomoću klasične VHF/UHF antene i TV prijemnika sa integrisanim DTT prijemnikom ili pomoću STB (Set Top Box) uređaja koji služi kao interfejs ka TV aparatima koji nemaju integrisan DTT prijemnik.

U tehničkom smislu, u DTT lancu se izdvajaju sledeće četiri celine:

1.Kontribuciona TV mreža, kojom se prikupljaju TV sadržaji iz različitih produkcijskih kuća

2.DVB multiplekseri, oprema kojom se od prikupljenih TV sadržaja formira jedan ili više DVB multipleksa

3.Mreža za primarnu TV distribuciju, kojom se oformljeni multipleksi transportuju do geografski udaljenih lokacija sa digitalnim TV predajnicima

4.Mreža za sekundarnu TV distribuciju, sistem digitalnih TV predajnika posredstvom kojih se TV sadržaji emituju ka gledaocima, radiodifuznim putem, po nekom od DTT standarda.

Slika 1. Lanac DTT radio-difuzije

Za potrebe tehničke demonstracije DTT sistema na TELFOR-u 2009 iskorišćeni su mrežni kapaciteti Telekoma Srbija zasnovani na optičkoj pristupnoj mreži i IP/MPLS mreži kao transportnom medijumu, kao i oprema za formiranje multipleksa. Telekom Srbija poseduje višestruko redundantnu optičku pristupnu mrežu do svih značajnijih TV kuća u Srbiji. U ovim TV kućama je instalirana koderska oprema koja obavlja digitalizaciju i kompresiju TV sadržaja u realnom vremenu, kao i enkapsulaciju kompresovanog materijala u IP, za transport po IP/MPLS mreži. Iako je ova infrastruktura prvenstveno izgrađena za potrebe Telekomovog IPTV servisa, mrežni saobraćaj je realizovan u vidu IP multicasta, što ovu mrežu čini pogodnom za kontribuciju TV sadržaja u opštem slučaju. Izvor IP multikast TV strima je koderska oprema u TV kući dok odredišta u mreži može biti proizvoljno mnogo. Zbog ovoga se TV sadržaji relativno lako distribuiraju kroz mrežu i koriste za razne druge namene. Prilikom realizacije DTT emitovanja, IP multikast sa digitalnim TV sadržajima kompresovanim u MPEG-4 AVC formatu multipliciran je u IP/MPLS mreži i usmeren do opreme za multipleksiranje. Multipleks je formiran centralno, pri čemu su DVB multiplekseri fizički smešteni u TK centru Telekoma Srbija u Beogradu. Oformljeni multipleks je enkapsuliran u IP i u vidu novog multikast strima ponovo usmeravan u IP/MPLS mrežu radi transporta do lokacija sa DVB-T2 predajnicima. Telekom Srbija poseduje pristupnu mrežu velikog kapaciteta do najvažnijih lokacija sa TV predajnicima u Republici Srbiji, zasnovanu na optičkim privodima i digitalnim radio relejnim linkovima. Eksperimentalni DTT sistem je isplaniran tako da korišćenjem resursa ove pristupne mreže DVB multipleks bude dostavljen do svih predajničkih lokacija, ali samo DVB-T2 emitovanje nije vršeno sa pravih predajničkih lokacija, već je za potrebe tehničke demonstracije izgrađena privremena predajnička lokacija u zgradi Sava centra u Beogradu i sa ove lokacije je emitovan DVB-T2 signal male snage.

Slika 2. Formiranje DVB multipleksa i realizacija DVB-T2 emitovanja

Na štandu Telekoma Srbija na TELFOR-u je instalirana agregaciona oprema (eternet svič) do koga je izgrađen optički privod, povezan sa MAN ruterom IP/MPLS mreže. Multipleks koji generišu DVB multiplekseri je usmeren ka ovoj privremenoj lokaciji na identičan način na koji se IP multikast usmerava i ka realnim predajničkim lokacijama (multipliciranjem saobraćaja u IP/MPLS mreži), gde ga prihvata IRD (Integrated Receiver Decoder) uređaj i prosleđuje ka DVB-T2 modulatoru i TV predajniku. Uloga IRD uređaja u primenjenom tehničkom rešenju je bila jedino konverzija interfejsa, jer u trenutku sprovođenja eksperimenta na tržištu još uvek nisu bili dostupni DVB-T2 modulatori sa IP/eternet ulaznim interfejsima: IRD uređaj se slanjem IGMP (Internet Group Management Protocol) zahteva za pridruživanjem ka mreži učlanjivao u odgovarajuću multikast grupu i prosleđivao DVB multipleks ka DVB-T2 modulatoru posredstvom ASI (Asynchronous Serial Interface) interfejsa. U eksperimentu je korišćen DVB-T2 modulator proizvođača Teamcast, model Power4-T2 povezan sa predajnikom TV Fox koji je privremeno instaliran u Sava centru zajedno sa antenskim sistemom koji je takođe privremeno instaliran od strane TV Fox. Emitovanje je realizovano sa efektivnom izračenom snagom (ERP – Effective Radiated Power) od 10W, što je bilo dovoljno za lokalni prijem signala u zgradi Sava centra i demonstraciju rada celokupnog sistema pomoću STB uređaja proizvođača Pace i komercijalnih TV ekrana postavljenih na štandu Telekoma Srbija i u sali u kojoj je održana prateća prezentacija.

Slika 3. Izgled DVB-T2 modulatora (Teamcast) i STB uređaja (Pace)

3. TEHNIČKE KARAKTERISTIKE MULTIPLEKSA I DVB-T2 RADIO KANALA

DVB multipleks je oformljen po ad hoc principu, korišćenjem istih TV sadržaja koje koristi i Telekomov IPTV servis, pri čemu je raspored i odabir TV sadržaja više puta menjan da bi se demonstrirala fleksibilnost kontribucione TV mreže i DVB multipleksera. Ovakvo tehničko rešenje je sa jedne strane pojednostavilo izvođenje eksperimenta, jer se oslanjalo na postojeću kodersku opremu, stavljajući na raspolaganje veliki broj TV programa bez potrebe za manuelnom intervencijom u studijima TV kuća, dok je sa druge strane ograničavalo tehničke parametre video kompresije na okvire koje koristi Telekomov IPTV servis.

TV slika sadrži određenu količinu psiho-vizuelne redundanse koja nije konstantna u vremenu, već se menja u zavisnosti od sadržaja TV signala, pa je minimalna količina kompresovanih video podataka koju je neophodno preneti da bi se kod gledaoca ostvario isti subjektivni doživljaj promenljiva u toku vremena. Neki DTT sistemi koriste video strimove promenljive bitske brzine (VBR – Variable BitRate), pri čemu se od njih formira tzv. statistički DVB multipleks koji je zasnovan na osobini da je, statistički posmatrano, zbir bitskih brzina većeg broja VBR strimova približno konstantan u vremenu. Korišćenje VBR kompresije i statističkih multipleksera poboljšava efikasnost DTT sistema, povećavajući broj TV programa koji se, bez gubitka na kvalitetu, mogu smestiti unutar maksimalne ukupne bitske brzine multipleksa koja je na raspolaganju.

Budući da IPTV po svojoj prirodi koristi video strim konstantne bitske brzine (CBR – Constant BitRate), TV sadržaji standardne definicije (SDTV) su kompresovani kao CBR strimovi u MPEG-4 AVC video formatu bitske brzine 2,5 Mbit/s i MPEG-1 Layer 2 stereo audio formatu bitske brzine 192 kbit/s. Parametri rezultujućeg TV strima dati su u Tabeli1.

Tabela 1. Parametri kompresije i TV strima

Parametri video kompresije
Format signala	SDTV PAL (720×576 @ 25fps)
Kodek	MPEG-4 AVC
Bitska brzina	2,5 Mbit/s
Parametri audio kompresije
Format signala	2.0 Stereo
Kodek	MPEG-1 Layer 2
Bitska brzina	192 kbit/s
Ukupni parametri kompresovanog TV strima
Bitska brzina	cca 2,7 Mbit/s (CBR)
Enkapsulacija	MPEG Transport Stream / IP multicast

Interesantno je primetiti da MPEG-4 AVC koderi koje koristi Telekomov IPTV servis i koji su korišćeni i za eksperimentalno DTT emitovanje (Harmonic, model DiviCom Electra 5411), podržavaju i VBR kodovanje uz mogućnost formiranja statističkog multipleksa, ali ova osobina nije korišćena jer bi to narušilo rad IPTV servisa. Ovo je posebno zanimljivo kada se ima u vidu da je za formiranje statističkog multipleksa neophodna komunikacija između multipleksera i svih kodera koji učestvuju u multipleksu da bi se osiguralo da parametri multipleksa ostanu u željenim granicama, zbog čega tradicionalni sistemi za statističko multipleksiranje obično zahtevaju da koderi i multiplekser budu fizički bliski, odnosno da budu instalirani na istoj lokaciji. Zahvaljujući IP infrastrukturi, moguće je povezivanje fizički udaljenih kodera u studijima različitih TV kuća sa multiplekserom na centralnoj lokaciji i formiranje statističkog multipleksa bez potrebe za uvođenjem dodatnog transkodovanja.

Broj TV programa unutar DVB multipleksa diktiran je ukupnom raspoloživom bitskom brzinom u DTT radio kanalu. Parametri DVB-T2 radio kanala su proizvoljno odabrani tako da je ukupna bitska brzina unutar UHF kanala iznosila 38,4 Mbit/s. Detaljni parametri DVB-T2 emitovanja dati su u Tabeli2.

Tabela 2. Parametri DVB-T2 emitovanja

Frekvencijski parametri radio kanala
Frekvencijski opseg	UHF
Širina radio kanala	8 MHz
Centralna frekvencija	474 Mhz (21. UHF kanal)
Efektivna snaga zračenja (ERP)	10 W
Generalni parametri DVB-T2 emitovanja
L1 modulacija	64-QAM
FFT mod rada	32K
Vremenski zaštitni interval	PP7
LDPC	16K
PLP (Physical Layer Pipe) parametri
Modulaciona konstelacija	256-QAM
Kodni količnik	2/3
FEC	LDPC 64K
HEM (High-Efficiency Mode)	Uključeno
Time Interleaver	Type 0 / Length = 3
Rotirana konstelacija	Uključeno
Parametri DVB multipleksa:
Ukupna raspoloživa bitska brzina	38,4 Mbit/s

Prema ukupnoj raspoloživoj bitskoj brzini unutar DVB-T2 kanala i bitskim brzinama TV kanala koji su bili na raspolaganju, određeni su i kapaciteti multipleksa, pri čemu je usvojena vrednost od ukupno 13 SDTV kanala u MPEG-4 AVC formatu, uz zadovoljavanje sledećeg uslova:

Iako je, strogo matematički gledano, unutar ukupnog raspoloživog kapaciteta DVB-T2 kanala bilo moguće smestiti još jedan TV kanal, usvojen je nešto stroži uslov, jer je u realnim okolnostima bitska brzina jednog TV strima nešto veća zbog dodavanja neophodnih DVB tabela.

Jedna od najvažnijih stvari koje DTT sistemi zasnovani na DVB-T2 prenosu i MPEG-4 AVC video kompresiji treba da donesu je praktičniji prenos HDTV sadržaja. Ako bi se paušalno usvojila CBR vrednost od 9 Mbit/s za bitsku brzinu jednog HDTV kanala u rezoluciji 1080p (1920×1080 tačaka), lako se dolazi do zaključka da je unutar DVB-T2 kanala kakav je demonstriran na TELFOR-u moguće preneti četiri HD kanala istovremeno. Ovaj zaključak se donekle poklapa sa tehničkim parametrima trenutno jedinog komercijalnog DTT servisa zasnovanog na DVB-T2 u svetu: britanski Freeview HD emituje četiri HDTV kanala unutar statističkog multipleksa u kome se pojedinačni VBR kanali koduju bitskom brzinom od 3 do 17 Mbit/s. S obzirom na pojavu sve kvalitetnijih MPEG-4 AVC HD kodera na tržištu, može se očekivati da se u bliskoj budućnosti neophodna bitska brzina za kompresiju HDTV kanala dodatno smanji, uz očuvanje nepromenjenog kvaliteta vizuelnog utiska kod gledalaca.

Budući da u Srbiji još uvek nema provajdera HDTV sadržaja i da Telekomov IPTV servis u vreme izvođenja DVB-T2 emitovanja na TELFOR-u nije sadržao HDTV programe, nije bilo moguće demonstrirati emitovanja multipleksa koji bi se sastojao isključivo od HD sadržaja. Zbog ovoga je realizovano emitovanje mešovitog multipleksa koji je sadržao i SDTV i HDTV programe. HDTV sadržaji su pribavljeni satelitskim putem - prihvatanje je obavljeno u Telekomovoj zemaljskoj satelitskoj stanici u mestu Prilike kraj Ivanjice, nakon čega su putem optičke IP infrastrukture sprovedeni do TK centra u Beogradu gde su multipleksirani zajedno sa ostalim TV sadržajima. Na ovaj način je formiran multipleks koji su činili jedan HDTV program i osam SDTV programa.

Budući da satelitski HDTV program nije transkodovan, nije bilo načina da se utiče na njegovu bitsku brzinu, pa ukupan broj SDTV programa u multipleksu nije optimizovan, već je usvojena vrednost od osam.

4. REZULTATI EKSPERIMENTALNOG EMITOVANJA

S obzirom na to da je eksperimentalno DVB-T2 emitovanje na konferenciji TELFOR 2009 organizovano sa vrlo tesnim vremenskim rokovima, da je emitovano sa vrednostima snage koje su neuobičajeno male u televizijskoj radiodifuziji (svega 10 W ERP) i da tokom eksperimenta na raspolaganju nije bilo DVB-T2 merne opreme koja je u tom trenutku na tržištu bila veoma retka, merenja koja bi na relevantan način opisala prostiranje i parametre primljenog DVB-T2 signala nisu ni vršena. Tokom instalacije predajnika i antenskog sistema u Sava centru u Beogradu korišćen je prijemnik sa spektralnim analizatorom kojim je verifikovano postojanje signala dovoljne snage na 21. UHF kanalu u tačkama prostora koje su bile od značaja (izložbeni deo u kome su instalirani STB uređaji sa TV prijemnicima). Jedini uređaj sa DVB-T2 prijemnikom koji je bio na raspolaganju, bio je STB proizvođača Pace (prototip koji je prvobitno prikazan na sajmu IBC 2009). Budući da je STB korisnički, a ne profesionalni uređaj, on nudi veoma ograničene mogućnosti za nadzor signala koji prima. Zbog toga je pomoću STB uređaja vršeno samo kvantitativno potvrđivanje DVB-T2 signala dovoljnog za nesmetani prijem i dekodovanje, i to u tačkama prostora u kojima je prethodno potvrđeno postojanje signala dovoljne snage na 21. UHF kanalu.

DVB-T sistemi su u višegodišnjoj operativnoj upotrebi, te su za njih jasno utvrđeni relevantni merni parametri. Neki od najvažnijih parametara koji se mere u DVB-T sistemima su izlazni nivo signala na predajniku, MER (Modulation Error Ratio), BER (Bit Error Rate), oslabljivanje šuma koji potiče od nelinearnosti predajnika na obodu radio kanala (Shoulder Attenuation), itd. Za razliku od ovoga, merenja u DVB-T2 sistemima predstavljaju pionirsko područje u kojem još uvek nije precizno definisano šta tačno treba meriti i kojim metodama.

Rotirane konstelacije su karakteristična novina u DVB-T2 sistemima: njihova primena omogućava rekonstruisanje primljenog simbola čak i u slučaju potpunog gubitka podatka o jednoj koordinati, jer svaku tačku konstelacionog dijagrama odlikuje jedinstvena vrednost za svaku od koordinata. Kod nerotirane n-QAM konstelacije, jedan od relevantnih parametara je MER koji se dobija kao kvantitativna mera odstupanja tačaka u konstelacionom dijagramu primljenog signala od idealne centralne pozicije zbog uticaja šuma i faznog džitera. Kod rotirane konstelacije se nameće pitanje kako ispravno definisati MER, jer vrednost samo jedne koordinate jednoznačno određuje tačku u konstelacionom dijagramu. Budući da DVB-T2 sistem dozvoljava istovremeno korišćenje različitih konstelacionih dijagrama za različite PLP parametre unutar istog kanala, postavlja se i pitanje za koji PLP treba određivati MER u sistemima sa višestrukim PLP.

Nedoumice se javljaju i pri merenju BER u DVB-T2 prenosu. Dok kod DVB-T sistema, razlika između zadovoljavajuće niskog BER kakav vlada u QEF (Quasi Error-Free) kanalu i neprihvatljivo visokog BER kada dolazi do potpunog gubitka servisa, predstavlja razliku od oko 3dB za odnos nosilac/šum (C/N) u ova dva slučaja, u DVB-T2 sistemu odnos ove dve vrednosti C/N je svega oko 0,2dB. Ovako strma karakteristika prelaza između oblasti odličnog prijema i oblasti potpunog prestanka prijema otežava kvalitativno vrednovanje signala i određivanje zona pokrivanja u realnim uslovima.

U nedostatku relevantnih mernih podataka, prvo eksperimentalno DVB-T2 emitovanje u Srbiji se može opisati poređenjem sa sličnim eksperimentalnim DVB-T emitovanjem koje je organizovano u Nišu tokom konferencije TELSIKS 2009 od strane Elektronskog fakulteta u Nišu, Telekoma Srbija, TV Fox i regionalne TV5 iz Niša. Poređenje parametara jednog i drugog emitovanja dato je u Tabeli 3.

Tabela 3. Poređenje eksperimentalnog DVB-T emitovanja (Niš, TELSIKS 2009) i DVB-T2 emitovanja (Beograd, TELFOR 2009)

Eksperimentalno emitovanje	Niš (TELSIKS 2009)	Beograd (TELFOR 2009)
DTT standard	DVB-T	DVB-T2
Širina radio kanala	8 MHz (UHF)	8 MHz (UHF)
Kompresioni standard	MPEG-2	MPEG-4 AVC
Ukupan bitski protok DVB multipleksa	16,7 Mbit/s	38,4 Mbit/s
Format digitalnog TV signala	SDTV	SDTV i HDTV (1080p)
Broj TV programa u multipleksu	4 SDTV	13 SDTV
		1 HDTV + 8 SDTV

Broj TV sadržaja koji su na raspolaganju pri istom zauzeću resursa radiofrekvencijskog spektra u jednom i drugom slučaju jasno govori o superiornosti DVB-T2 DTT standarda i MPEG-4 AVC video kodeka.

5. ZAKLJUČAK

Prvo eksperimentalno DVB-T2 emitovanje u Srbiji demonstriralo je superiornost ovog novog DTT standarda i MPEG-4 AVC kompresije nad starijim tehnologijama (DVB-T, MPEG-2), čime je data svojevrsna potvrda ispravnosti izbora ovih standarda u predstojećoj digitalizaciji terestričke TV mreže u našoj zemlji. Eksperiment je takođe demonstrirao princip realizacije modernog lanca digitalne terestričke televizije, koji obuhvata četiri celine: kontribucionu TV mrežu, centralizovano formiranje multipleksa, mrežu za primarnu TV distribuciju i mrežu za sekundarnu TV distribuciju. Prva tri segmenta su realizovana na identičan način kao što bi to bilo učinjeno u konačnom tehničkom rešenju jedne funkcionalne DTT mreže, dok je mreža za sekundarnu TV distribuciju izvedena u umanjenoj formi, sa samo jednim DVB-T2 predajnikom i malom zonom pokrivanja, što je bilo dovoljno za pozitivnu potvrdu koncepta tehničkog rešenja.

Oslanjanje na IP infrastrukturu kao medijum za prenos kompresovanih video strimova i DVB multipleksa kako u pristupnom, tako i u transportnom delu mreže, obezbeđuje veliku fleksibilnost u izgradnji i održavanju mreže i generalno daje bolje rezultate u odnosu na rešenja zasnovana na starijim ASI i serijskim interfejsima i ATM/SDH transportu.

Eksperiment na konferenciji TELFOR 2009 demonstrirao je kako se, uz pravilnu upotrebu IP multikasta ista koderska oprema može paralelno iskoristiti i za IPTV i za DTT. Na sličan način je moguće realizovati druge moderne digitalne TV sisteme uz delimično iskorišćenje postojeće opreme, pa je ovim demonstriran i značaj postojanja nacionalne mreže za TV kontribuciju kojom bi se prikupljali programi od svih domaćih proizvođača TV sadržaja i na odgovarajući način činili dostupnima svim zainteresovanima. Fleksibilnost rešenja se ogleda u činjenici da se konfigurisanje i menjanje svih relevantnih parametara kompresije, DVB multipleksa i rada predajnika može vršiti sa bilo koje lokacije u mreži, daljinskim putem, bez potrebe za manuelnim intervencijama. Pored daljinskog nadzora i upravljanja svim uređajima u DTT mreži, IP infrastruktura omogućava relativno jednostavnu implementaciju pomoćnih servisa, kao što su tehničko obezbeđenje udaljenih predajničkih lokacija (video-nadzor, sistemi za zaštitu od požara i sl.)

Prikazano tehničko rešenje je zasnovano na centralizovanom multipleksiranju. Ovakva konfiguracija je optimalna po pitanju angažovanja opreme za multipleksiranje jer teoretski omogućava zadovoljavanje potreba cele DTT mreže samo jednim DVB multiplekserom, pošto jedan isti multiplekser može simultano da formira veliki broj DVB multipleksa koji se po različitim IP multikast grupama usmeravaju kroz IP/MPLS mrežu do proizvoljno velikog broja predajničkih lokacija, u skladu sa željenim rasporedom. Zbog potrebe za visokom pouzdanošću sistema, u praksi se pribegava redundansi DVB multipleksera – u eksperimentalnom DVB-T2 emitovanju korišćena je aktivna 1+1 redundansa, pri čemu su dva uređaja formirala svaki svoj multipleks, dok je odabir aktivnog strima vršen na IP nivou. U zavisnosti od potreba za pouzdanošću i raspoloživim kapacitetima u mreži, redundansu je moguće realizovati i na druge načine.

Geografska neuslovljenost rešenja zasnovanih na IP infrastrukturi omogućava da uređaji u mreži u fizičkom smislu budu proizvoljno raspoređeni, pa se multipleksiranje može vršiti na bilo kom mestu u mreži. Ukoliko bi se ukazala potreba za statističkim multipleksiranjem, ovakvo rešenje omogućava formiranje statističkog DVB multipleksa od originalnih TV strimova, bez potrebe za transkodovanjem koje tipično degradira TV signal za 3-5 dB.

Eksperiment na konferenciji TELFOR 2009 potvrdio je efikasnost DVB-T2 sistema u iskorišćenju radiofrekvencijskog spektra, a buduća eksperimentalna emitovanja sa nivoima snage primerenim televizijskoj radio-difuziji trebalo bi da omoguće i merenje svih relevantnih parametara signala u realnim uslovima, što bi donelo potvrdu dobrih karakteristika DVB-T2 sistema po pitanju robustnosti i zona pokrivanja. S obzirom da je emitovanje sprovedeno preko samo jednog predajnika, ova DTT mreža nije definisana ni kao SFN (Single Frequency Network) ni kao MFN (Multi Frequency Network), pa bi buduća eksperimentalna emitovanja sa većim brojem predajnika trebalo da pruže mogućnost definisanja neophodnih uslova za realizaciju SFN mreže uz korišćenje odgovarajuće dodatne opreme kojom se obezbeđuje sinhronizacija većeg broja DVB-T2 predajnika.

Literatura

1.Strategija za prelazak na digitalno emitovanje radio i televizijskog programa u republici Srbiji, Ministarstvo za telekomunikacije i informaciono društvo, http://www.mtid.gov.rs/upload/documents/propisi/strategije/Strategija i akcioni plan za digitalizaciju.pdf, 2009.

2.Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systemes, ISO/IEC International Standard 13818, 2^nd Edition, 2000.

3.Coding of audio-visual objects – Part 10: Advanced Video Coding, ISO/IEC International Standard 14496-10, 2^nd Edition 2004.

4.Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2), ETSI standard EN 302 755, 2009.

5.www.freview.co.uk

6.http://www.reghardware.co.uk/2009/12/03/freeview_hd_launch_report/

7.DVB Modulator Interface (T2-MI) for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2), DVB document A136

8.NMX Digital Service Manager Manual, Harmonic Inc, 2009.

9.DVB-T2 Modulator – Power4-T2 User Manual, Teamcast Inc, 2009.

Autor

Mladen Mijatović diplomirao je 2006. godine na odseku ETA, smer Telekomunikacije, na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu. Od februara 2007. godine zaposlen je u Telekomu Srbija, najpre na poslovima vezanim za izgradnju i održavanje, a zatim i na poslovima projektovanja digitalnih TV i drugih multimedijalnih servisa i servisnih platformi Telekoma Srbija. Učestvovao je u projektovanju i izgradnji Telekomove IPTV platforme i platforme za primarnu distribuciju TV signala nacionalnih TV emitera. Za sobom ima i iskustvo u radu u domaćim TV kućama. U decembru 2009. godine upisao je postdiplomske doktorske studije na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, odsek Telekomunikacije, pod mentorstvom prof. dr Irini Reljin.