Системи автоматизованої вставки регіональної реклами. Методи телевізійного мовлення в стандарті dvb-t2 зі вставкою регіонального контенту Що таке реплейсер в телебаченні

Кілька років тому ринок регіональної телевізійної реклами був не дуже цікавим для рекламодавця. Проте останніми роками ситуація змінилася на краще - з'явилася централізована система продажів регіональної телевізійної реклами, крім того, ефір федеральних каналів нині забитий під зав'язку. А ось рекламний потенціал регіонів (у тому числі регіональних рекламних вставок в ефір федеральних каналів) виглядає досить перспективним, особливо з огляду на те, що саме на розвиток бізнесу в регіонах спрямовані зусилля багатьох серйозних компаній.

На жаль, що використовуються зараз у Росії технології зі вставки регіональних рекламних блоків далекі від досконалості - реалізація вставки ручна, у разі включення регіонального блоку використовується система аналізу наявності логотипу телеканалу. З різних причин ці технології не задовольняють сучасним вимогам і не влаштовують рекламодавців, які хочуть придбати інструмент контролю за виходом в ефір своїх рекламних матеріалів та можливість отримання звітів від регіональних операторів, а також можливість збору статистики перегляду реклами.

Рішення, які працюють

Технології, що відповідають усім цим вимогам, давно існують і широко використовуються в Європі та США. Оборот ринку регіональної вставки реклами обчислюється мільярдами доларів. Крім того, технології автоматизованої вставки реклами дозволяють виключити перекриття рекламними вставками фрагментів телефільмів, програм та випусків новин - практики, яка досі має місце бути в ефірі багатьох регіональних операторів. Проте перехід до систем автоматизованих вставки реклами у Росії утруднений з низки причин, про які буде сказано нижче.

Система реалізації вставки регіонального контенту (регіональний оператор за домовленістю з каналом може вставляти не тільки рекламу, а й свої програми) складається з наступних основних компонентів:

Система формування керуючої інформації - за заданим розкладом (якщо дозволені для заміни інтервали часу чітко задані та незмінні) або за сигналом керуючого оператора прямого ефіру(у разі, якщо на ТБ каналі передаються ток-шоу і вихід рекламного блоку залежить від подій, що розвиваються в студії) формуються командні сигнали, які будуть оброблені обладнанням, встановленим у регіонального оператора. Фізично може бути реалізована як самим ТБ каналом, і деяким оператором реклами, обслуговуючий вихід реклами кількох ТБ каналах.
Канал передачі керуючої інформації - через те, що територія Росії величезна, найбільш ефективним способомпередачі керуючої інформації одночасно всім регіональним операторам є використання супутникового мовлення. Використання наземних засобів комунікацій пов'язане з низкою труднощів: негарантований час поширення інформації, що управляє, яка повинна бути синхронізована з основним сигналом з точністю до кадру (Інтернет, VPN, модемний зв'язок); дорожнеча реалізації для великого масштабу системи (виділені канали, радіорелейна мережа тощо).
Система врізання регіонального контенту - встановлена у регіонального оператора апаратура, приймає інформацію, що управляє, і забезпечує врізання місцевого контенту в основний сигнал ТБ каналу. Врізання може здійснюватися як аналоговий сигнал, так і цифровий (якщо в оператора розгорнуті DVB-C/T/H або IPTV мережі). Апаратура може забезпечувати врізання в кілька ТВ каналів.

Інформацію, що управляє часом врізання регіональних блоків, можна передавати кількома способами. Розглянемо два з них: з використанням стандартів SCTE-104, SCTE-35 та SCTE-30 (для стислості назвемо цей варіант « цифровим») і з використанням VBI - Vertical Blanking Interval (інтервалу часу зворотного ходу променя, для стислості назвемо його « аналоговим»).

При « цифровому» способі передачі керуючої інформації використовуються додатковий PID (назвемо його DPI PID), який передається одночасно з основним сигналом ТБ в цифровому транспортному потоці, що піднімається на супутник. Цей PID формується спеціалізованими кодерами MPEG, які кодують сам ТБ канал. Кодер формує DPI PID на основі стандарту SCTE-35, що дозволяє чітко ідентифікувати кожну програму; кожну подію врізання; визначити точний час початку та кінця врізання; кожного оператора, для якого потрібно виконувати врізання, а також забезпечити конфіденційність та безпеку від несанкціонованого використання (адже не секрет, що для різних піратів автоматично вирізати рекламу з ефіру - блакитна мрія). Сигнал для вставки керуючого DPI PIDа передається від системи автоматизації ефіру за протоколом SCTE-104 (у прикладі на картинці перетворення сигналів від системи автоматизації команди SCTE-104 ефіру відбувається в DPI-сервері). Дані команди можуть бути інтегровані DPI-сервером у SDI-сигнал (стандарт SMPTE 2010) або передаватися по протоколу TCP/IP безпосередньо на кодер. Трафік, що генерується керуючим DPI PID, має «сплески» лише перед подією врізання і займає незначну смугу каналу передачі.

На стороні регіонального оператора супутникові ресивери передають супутниковий потік ТВ програм, що містить інформацію, що управляє, на пристрій цифрової врізки (сплайсер) . Другий вхід сплайсера підключений до локального сервера врізання, що містить місцеві відеоролики або програми. Сплайсер , прийнявши керуючий сигнал (SCTE-35), що містить час, а точніше сказати ID фрейму, почала врізання локального контенту і тривалість врізання, починає «спілкуватися» з сервером врізання протоколу, описаному в стандарті SCTE-30. Цей протоколдозволяє синхронізувати час початку мовлення сервером врізання місцевого ролика/програми та момент перемикання сплайсером із програми, що ведеться з супутника на місцевий ролик/програму, а також момент повернення до мовлення програми із супутника. Вихідний цифровий сигналзі сплайсера (по ASI або IP), що містить програми з врізками, а так само програми, в яких врізка не проводилася, подається в головну станцію регіонального оператора. Далі цей сигнал може бути доставлений абонентам як цифровому вигляді (DVB-C/T/H, IPTV), і у аналоговому. В останньому випадку буде потрібне застосування декодерів сигналу з цифрового формату в аналоговий і наступна модуляція їм ВЧ сигналу (для прийому звичайним телевізором).

При « аналоговому» спосіб технологія передачі керуючої інформації для врізання, заснована на використанні інтервалу часу зворотного ходу променя (VBI - Vertical Blanking Interval). Спеціальним кодером телетексту в задані рядки зворотного ходу променя вихідного зображення вставляється кодована інформація, що управляє. Номери рядків, на яких передається інформація, що управляє, з метою безпеки можуть змінюватися.

Далі зображення кодується MPEG кодером і вся інформація з VBI виділяється в окремі таблиці DVB, що використовуються для передачі телетексту і субтитрів. На приймальній стороні професійний супутниковий приймач здатний самостійно обробити інформацію з таблиць для телетексту або субтитрів і вивести керуючий сигнал на врізання у вигляді GPI (General Purpose Interface), а простіше кажучи, замикання контактів, які можуть використовуватися як сигнал для початку мовлення (в аналоговому вигляді ) місцевого ролика/програми та перемикання з аналогового виходу приймача на аналоговий вихід відеосервера. Синхронізація перемикання аналогового відеосигналу сьогодні є досить тривіальним завданням. Відповідно, якщо регіональний оператор здійснює мовлення в цифровому вигляді, то йому потрібно буде наступне кодування результуючого аналогового сигналу, що містить місцеву врізку.

Крім перерахованих методів передачі керуючої інформації можна відзначити потенційну можливість використання технології watermarks («водяні знаки»), використання виділених на зображенні пікселів для кодування керуючої інформації, а також згаданий вище спосіб, заснований на аналізі наявності логотипу ТВ каналу на зображенні.

Проблеми

Російські оператори супутникового мовлення негативно ставляться до включення у формований ними цифровий потік додаткової інформації для управління регіональним врізанням, незважаючи на те, що додатковий трафікмінімальний і має лише короткі сплески. Пов'язано це з економією трафіку та небажанням мовника передавати на супутник будь-яку додаткову інформаціюадже на рахунку кожен байт. Виходить, що формувати та обробляти керуючу інформацію можна вже сьогодні, але позиція, зайнята мовниками, поки не вселяє оптимізму. Це змушує шукати нові шляхи передачі керуючого сигналу. Проведені дослідження перспектив передачі керуючого сигналу по наземних мережах показали, що, на жаль, при їх використанні часто виникають проблеми із синхронізацією - для аналогового мовлення існують жорсткі вимоги до частоти зміни кадрів (24 кадри на секунду), цифровому форматівсе ще важче. Крім того, ніхто не дасть гарантії, що ця технологія буде прийнята учасниками ринку.

Іншою проблемою є те, що кодери MPEG зазвичай розташовуються на стороні супутникового оператора. ТБ програму він отримує зазвичай у вигляді SDI-сигналу (некомпресований цифровий сигнал) і для того, щоб власник каналу або рекламний оператор мали доступ до управління кодером (на вставку інформації, що управляє) необхідно крім додаткового фізичного каналу зв'язку з супутниковим оператором ще й домовленість, що супутниковий оператор такий доступ надасть (зокрема, забезпечити передачу SCTE-104 на кодери).

*** ПРИМІТКА : дана стаття була написана коли реалізацій передачі SCTE-35 в Росії не було Станом на 2014 рік, зазначену сигналізацію можна знайти у супутникових потоках каналів Рен-ТВ, СТС, Перець, Домашній.

Європейці змогли домовитись

У Європі передача керуючих сигналів з використанням VBI та SCTE-35 широко використовується, налагоджений діалог між власниками каналів, супутниковими та кабельними операторами, рекламорозповсюджувачами. Ринок активно розвивається. Наприклад, голландська компанія Mediachoice, з якою «Дейта Плюс» активно співпрацює у плані розробки технологічної бази, є оператором вставки регіональної реклами на більшій частині території Євросоюзу, це є основним напрямком її діяльності.

У Європі робота зі вставки регіональної реклами в сітку мовлення каналів проводиться за двома схемами: або міжнаціональний рекламний оператор купує час (таймслоти) для вставки реклами безпосередньо у власника каналу або кабельного оператора і сам вставляє рекламу, локалізовану під певну територію, сам займається переговорами з рекламодавцем, або регіональний оператор самостійно здійснює вставку реклами, використовуючи виділений каналом час. Обидві схеми є цілком життєздатними в російських умовах.

Нові можливості для учасників ринку

Головна перевага при використанні технологій автоматизованої вставки реклами, яку отримує рекламодавець, - можливість отримання звітів про вихід його реклами в ефір. Також, завдяки автоматизації, зводиться нанівець вплив людського фактора - адже у схемі, що використовується сьогодні, необхідна участь людини, яка повинна вчасно натиснути на кнопку, щоб запустити місцевий ролик/програму - а в телемовленні все вирішують мілісекунди. Але навіть це не головна проблема: людина, яка натискає кнопку, у своїх звітах може вказати, що вона її натискала, а насправді цього могло й не бути. Автоматизована система ж надасть повний звіт про те, що, як довго і коли було показано, а якщо і не було показано, то з яких причин – ось саме за це рекламодавець і готовий платити гроші рекламному чи регіональному оператору.

Власник ТБ каналу буде впевнений, що його програми будуть переглянуті і що регіональний оператор не вийде за межі виділених для врізання інтервалів часу мовлення.

Супутниковий оператор теж у накладі може не залишитися - за надання можливості передавати інформацію, що управляє, він може стягувати якусь плату.

Чи є компроміс, який влаштує всіх?

Резюмуючи, можна говорити, що ринок вставки регіональної реклами у Росії має великий потенціал, але, на жаль, доки може реалізувати всі можливості, запропоновані автоматизованими системами вставки реклами - попри те, що переваги всім учасників ринку очевидні. Ринок потребує організації діалогу та проведення спеціалізованих форумів, брати участь у яких мають як розповсюджувачі рекламного контенту, так і рекламодавці, зацікавлені у розміщенні своєї рекламної інформації в регіональних мережах мовлення, та федеральні мовники, від яких залежить головне - як буде вирішено питання про передачу керуючої інформації.

Останнім часом все частіше в побуті телевізійних фахівців звучить термін "мітки SCTE". Але далеко не всі повністю знайомі з тим, що це нотатки, як вони діють і для чого використовуються. Щоб внести ясність, компанія SkyLark Technology звернулася до відомого в галузі фахівця Олександра Перегудова, який спеціально підготував для журналу Mediavision статтю на цю тему. Перша частина статті публікується нижче.

Архітектура систем мережевого мовлення із цифровою вставкою програм

Принципові основи та технологічні рішення використання міток (повідомлень) SCTE-104/35 розроблені американським Товариством інженерів кабельного телебачення- SCTE (Society of Cable Television Engineers). Початкова мета використання міток SCTE-104/35 - управління цифровою вставкою програм - DPI (Digital Program Insertion) - в мережах ТБ-мовлення, що ретранслюють сигнал від центральної станціїчерез канали цифрового трансляції транспортних потоків MPEG-2 TS. Використовується термін «Цифрова вставка реклами» (Digital Ad Insertion).

У міру розвитку технологій та розширення набору функцій ідеологія міток SCTE постійно вдосконалюється та відображається у нових стандартах та рекомендаціях. Ці документи знаходяться у вільному доступі на сайті www.scte.org. Суспільство SCTE не накладає жодних обмежень або фінансових зобов'язань на мережі ТБ-мовлення, які мають намір використовувати ці методи управління цифровою вставкою реклами.

Цей фактор відіграє важливу роль у постійному розвитку ТВ-технологій та появі нових рішень, апаратури та систем. Специфікації SCTE-104/35 дозволяють керувати не лише вставкою реклами, але й іншими процедурами модифікації контенту в розподілених ТВ-системах, включаючи баннерну та цільову рекламу. Технологія SCTE-104/35 використовується і в каналах розповсюдження програм «відео на запит» за протоколом HTTP, включаючи Adobe Dynamic Streaming (HDS), Apple Live Streaming (HLS), Microsoft Smooth Streaming (MSS), MPEG-DASH.

Лінійне мережеве мовлення

Модель лінійного мережевого мовлення ґрунтується на регіональній ретрансляції програмного сигналу, що формується центральною станцією мережі (рис. 1-1).

Малюнок 1-1. Архітектура системи мовлення з підтримкою DPI

Програмний сигнал центральної станції формується у центрі формування програм (ЦФП). В англомовній літературі використовується термін Broadcast Operation Center (BOC).

Для передачі програмного сигналу систему компресії зазвичай використовується інтерфейс HD/SD-SDI. Тут сигнали відео та аудіо піддаються компресії та мультиплексуються в транспортний потік MPEG-2 TS однієї програми (Single Program Transport Stream – SPTS). SPTS, своєю чергою, можуть мультиплексуватися в багатопрограмний транспортний потік Multi Program Transport Stream (MPTS). Для багатопрограмних систем компресії з розширеними функціями використовується термін Network Operation Center (NOC).

Потоки SPTS або MPTS за інтерфейсами DVB або IP передаються до регіональних центрів ретрансляції програм (ЦРП), де вони піддаються модифікації шляхом вставки регіонального контенту і далі ретранслюються на свою територію мовлення у формі модифікованих потоків SPTS або MPTS. На рис. 1-1 показаний шлях повідомлень SCTE-104/35 від джерела (ЦФП) до кінцевого адресата - зв'язування сплайсер-сервер у складі ЦРП.

Слоти

Вставки регіонального контенту повинні відбуватися у призначені для цього часові інтервали у розкладі мовлення центральної станції. У документах SCTE ці часові інтервали називаються avails. При перекладі російською мовою використовуються терміни «комерційний інтервал часу», «регіональне рекламне вікно», «рекламний часовий слот» та інші варіанти. Далі як аналог терміна avail буде використовуватися термін «слот».

На межах слота здійснюється перемикання, або сплайсинг (Splicing), між сигналами з основного каналу (сигнал центральної станції) та каналу введення (сигнал регіональної станції). Точка перемикання "центр/регіон" називається вхідною точкою сплайсингу - Splice In Point, точка перемикання "регіон/центр" називається вихідною точкою сплайсингу - Splice Out Point.

Функції сплайсера

Перемикання сигналів у ЦРП здійснюється сплайсером (Splicer). Специфікації DPI визначають безшовний (seamless) - непомітний для глядача зображення і звуку - сплайсинг з точністю до кадру.

У системах DPI інтервал часу вставки (брейк) зазвичай розглядається як одна подія заміщення фрагмента програми в сигналі центральної станції рівним або близьким по хронометражу рекламним блоком сигналу регіональної станції. До складу рекламного блоку включено окремі рекламні кліпи.

Сплайсер приймає основним каналом транспортний потік від центральної станції і каналу введення - транспортний потік від рекламного сервера. У момент часу вхідної точки сплайсер перемикає канал введення рекламного сервера на вихідний канал. У момент часу вихідної точки сплайсингу відбувається зворотне перемикання.

Функції рекламного сервера

Рекламний сервер у складі ЦРП відповідає за відтворення одного або кількох файлів, що становлять регіональний брейк. Вставка регіонального брейка від каналу введення в основний канал відбувається в рамках єдиної сесії, під час якої сплайсер та рекламний сервер синхронізують свою роботу через TCP/IP-з'єднання локальної мережіЦРП. Специфікація SCTE 30 визначає стандартизовані протоколи взаємодії сплайсера та рекламного сервера.

Умови безшовного сплайсингу

Безшовний сплайсинг із точністю до кадру між потоками MPEG-2 TS від центральної та регіональної станцій потребує виконання кількох умов.

По-перше, транспортний потік від центральної станції в точках сплайсингу при кодуванні MPEG-2 повинен починатися із закритої групи зображень GOP з I-кадром на початку групи та кадрами I- або P-типу у її складі. При кодуванні H.264/AVC або H.265/HEVC у точках сплайсингу закрита групаповинна починатися з кадру типу IDR (Instantaneous Decoder Refresh) і закінчуватися кадрами I- або P-типу. Прийом декодером кадру IDR означає, що декодування після точки сплайсингу можна проводити без використання попередніх кадрів. У разі кодування зі змінною швидкістю (Variable Bit Rate – VBR) рекомендується перехід на кодування зі постійною швидкістю (Constant Bit Rate – CBR) в інтервалі слота. Умова забезпечується кодером у складі системи компресії у відповідь прийом керуючого повідомлення SCTE-104 від системи автоматизації.

По-друге, транспортний потік, що відтворюється з файлів рекламним сервером, має бути сформований за тими самими правилами щодо формування GOP-структури. Параметри зображення і звуку, швидкість потоку, що формується, повинні бути такими ж, як у потоку від центральної станції. Умова забезпечується шляхом належної компресії файлів рекламного брейку.

По-третє, сплайсер повинен завчасно отримати від системи автоматизації повідомлення про точки сплайсингу, передати рекламному серверу команду на старт необхідного брейку, зробити сплайсинг у вхідний і вихідний точках. Умова забезпечується передачею повідомлення SCTE-104/35, що управляє, від системи автоматизації на адресу сплайсера.

І, по-четверте, рекламний сервер повинен почати відтворення файлів регіонального брейку за певний час до старту заміщення, і закінчити його після регіонального брейку з такою умовою, щоб початкова та кінцева точки брейка під час відтворення збіглися з моментом перемикання каналів у сплайсері.

Повідомлення SCTE-104/35

Реалізація DPI за специфікаціями SCTE-104/35 заснована на передачі повідомлень cueing message про майбутні слоти для вставки регіональних брейків. Термін cueing message при перекладі російською мовою рівнозначно інтерпретується як «повідомлення з міткою SCTE-104/35» або як «мітка SCTE-104/35». Термін cueing message еволюціонував із попередніх специфікацій управління аналоговою вставкою реклами з використанням звукових двотональних посилок DTMF (Dual Tone Multi-Frequency signaling), званих analog cue tone. Тому іноді замість cueing message використовується термін digital cue tone.

Повідомлення SCTE-104/35 про майбутню подію сплайсингу генеруються системою автоматизації, що входить до складу ЦФП. У складі повідомлення, окрім інших даних, передається час початку/закінчення слота та ідентифікатори слота, що дозволяють асоціювати кожен слот із необхідним регіональним наповненням.

Далі ці повідомлення надсилаються на адресу кодера та мультиплексора у складі системи компресії, а також на адресу сплайсера у складі ЦРП. Сплайсер ретранслює зміст повідомлення рекламному серверу, керуючи його роботою.

Необхідно відзначити, що використання повідомлень SCTE-104/35 не гарантує безшовного сплайсингу за всіх можливих умов, але забезпечує кадрову точність сигналізації про заплановані події перемикання джерел сигналу в ЦРП.

Канали передачі повідомлень SCTE-104/35

Повідомлення з даними сплайсингу передається по ланцюжку «система автоматизації – система компресії – сплайсер», що складається з двох сегментів.

Сегмент «система компресії – сплайсер» використовує канал передачі MPEG-2 TS. Тут дані сплайсингу (Splice Information Table) передаються у повідомленнях SCTE-35 у вигляді бітової послідовності Splice_info_section. Повідомлення SCTE-35 формуються інжектором SCTE-35 як окремий елементарний приватний PID-потік даних, який мультиплексується в загальний вихідний потік SPTS разом з PID-потоками відео/аудіо з прив'язкою до єдиної часової шкали Presentation Time Stamps (PTS). Ідентифікатор PID-потоку SCTE-35 оголошується у таблиці Program Map Table (PMT) як невід'ємна частина програми у складі однопрограмного (SPTS) або багатопрограмного (MPTS) транспортного потоку MPEG-2 TS. Для надсилання повідомлень SCTE-35 пропускна спроможністьканал MPEG-2 TS повинен мати кілька кбіт/с додатково до сумарної швидкості потоків відео/аудіо та інших даних. Обладнання, яке змінює склад програм або швидкість її елементарних потоків відео/аудіо, не повинно змінювати прив'язку потоку SCTE-35 до програми або порушувати його зв'язок з мітками часу PTS.

Сегмент "система автоматизації - система компресії" може використовувати канали передачі двох видів. Перший варіант - канал із зворотним зв'язком через з'єднання TCP/IP, другий варіант - канал без зворотнього зв'язкуза інтерфейсом SDI. В обох варіантах дані Splice Information Table у цьому сегменті форматуються у вигляді повідомлень (запитів) SCTE-104. Правила прийому-надсилання повідомлень SCTE-104, а також укладання даних у них нормуються документом SCTE 104 у вигляді прикладного програмного інтерфейсу (API).

Обидва типи повідомлень використовуються для послідовної передачі даних сплайсингу від системи автоматизації до сплайсера, тому використовується термін «повідомлення SCTE-104/35».

Канал передачі повідомлень SCTE-104 із зворотним зв'язком

Двонаправлений канал зв'язку між системою автоматизації та інжектором (рис. 1-2) дає можливість підтвердження інжектором та кодером прийому та обробки повідомлень SCTE-104, отриманих від системи автоматизації.

Малюнок 1-2. Формування повідомлень SCTE-104 у каналі із зворотним зв'язком

У цьому рішенні є безперечні переваги, але є проблеми реалізації. Повідомлення SCTE-104/35 містять дані у бінарному поданні. Текстові дані, подібні до тегів XML, у повідомленнях SCTE-104/35 не передаються. Таке обмеження істотно скорочує обсяг даних і вимоги до смуги пропускання каналу передачі. З іншого боку, бінарне подання даних у повідомленнях SCTE-104 висуває особливі вимоги до мережі TCP/IP, що зв'язує системи автоматизації та компресії. Це має бути суворо приватна мережа, в якій гарантований час затримки передачі повідомлень має бути істотно меншим за тривалість ТВ-кадра. Для комунікації рекомендується використовувати стандартний номер порту (сокету) – 5167.

У більшості варіантів реалізації такого каналу ЦФП і система компресії знаходяться на значній відстані один від одного і управляються різними операторами, що вносить технічні труднощі створення надійного TCP/IP-з'єднання між ними через мережі VPN (Virtual Private Network - віртуальна приватна мережа).

Канал передачі повідомлень SCTE-104 без зворотного зв'язку

Однонаправлений інтерфейс SDI є обов'язковим каналом зв'язку між ЦФП та системою компресії, і тому логічно використовувати його передачі SCTE-104. Прийнято передавати повідомлення SCTE-104 як додаткові дані в інтервалі VANC (Vertical ANCillary) сигналу SDI згідно зі стандартом SMPTE 291M. Деталі укладання (mapping) даних повідомлення SCTE-104 пакети VANC регламентуються в SMPTE RP2010. Використовуються пакети ANC типу 2, де ідентифікатором (ID) корисного навантаження пакета є пара Data ID (DID) та Secondary Data ID (SDID). Значення DID=41h та SDID=07h для пакетів VANC вказують на передачу у цих пакетах повідомлення SCTE-104.

Пакет VANC з даними повідомлення SCTE-104, в принципі, може розміщуватися в будь-якому рядку, що знаходиться поза активною частиною кадру. Однак рекомендується розміщувати дані VANC у потоці даних каналу Y у другому рядку після точки перемикання (Switch point), що визначається у рекомендації SMPTE RP168. У більшості випадків використовується 12-й рядок першого поля для всіх стандартів розкладання SD/HD-SDI.

На рис. 1-3 показаний односпрямований канал передачі даних SCTE-104 від системи автоматизації до інжектора та кодера у складі системи компресії через додатковий пристрій, званий інсертером SCTE-104. У документі SCTE 104 для позначення інсертера використовується термін Proxy Device, документ SMPTE RP2010 використовується термін «інсертер».

Малюнок 1-3. Формування повідомлень SCTE-104 у каналі без зворотного зв'язку

Завдання інсертера - інкапсуляція повідомлення SCTE-104 сигнал SDI. Інсертер керується системою автоматизації, має входи/виходи SDI, на вхід подається сигнал програми мовлення. У SCTE-104 визначається стандартний інтерфейс API управління інсертером від системи автоматизації через мережу TCP/IP в ЦФП.

Сформовані інсертером у складі сигналу SDI повідомлення SCTE-104 передаються від системи автоматизації наступного внутрішньострумового пристрою до кінцевого адресата - інжектора у складі системи компресії. У цьому режимі система автоматизації діє без повідомлень зворотний зв'язок від системи компресії, за принципом найкращої можливої роботи. Наприклад, повідомлення можуть надсилатися кілька разів, дублюючи повідомлення про одну і ту ж операцію сплайсингу.

На стороні системи компресії дані сплайсингу з повідомлення SCTE-104 переносяться повідомлення SCTE-35 за допомогою інжектора SCTE-35.

У такій схемі односпрямований канал передачі SCTE-104/SDI діє між системою автоматизації та інжектором. У той же час, між системою автоматизації та інсертером організується свою взаємодію, яка також може бути двонаправленою при використанні з'єднання TCP/IP або RS-422, або односпрямованим при керуванні інсертером через контакти GPI. Переважним є перший варіант, який реалізується досить просто, оскільки система автоматизації та інсертера перебувають у складі одного ЦФП.

Відсутність зворотного зв'язку між системою автоматизації та інжектором компенсується відносною простотою побудови тракту доставки SCTE-104 на основі стандартних апаратних компонентів з інтерфейсами SDI. Устаткування, що не змінює вмісту сигналу SDI (комутатори, розподільники) практично завжди пропускає дані VANC. Пристрої, що змінюють вміст сигналу SDI (затримка, мікшування сигналів) повинні коректно пропускати дані VANC з входу на вихід. При коректному проходженні сигналу через тракти HD/SD-SDI мітки SCTE-104 зберігають прив'язку до того кадру, який вони були спочатку вставлені.

Наведено аналіз методів організації мовлення Першого мультиплексу в стандарті DVB-T2 із вставкою регіонального контенту в різних варіантах побудови одночастотних мереж SFN цифрового наземного мовлення Російської Федерації. Наголошуються на проблемі імпортозаміщення технології розподіленої модифікації програм з використанням реплейсера, оскільки компанія Enensys Technologies володіє Російським патентом на спосіб мовлення DVB-T2 зі вставкою регіонального контенту та пристрій, що використовується у цьому способі. Недоліком застосовуваних РФ технічних рішень щодо реалізації завдання доставки регіональної версії Першого мультиплексу є необхідність мовлення суміщених потоків T2-MI у різних регіонах з єдиними параметрами, встановлюваними у федеральному центрі мультиплексування (ФЦФМ). Єдині параметри, що встановлюються у ФЦФМ, призводять до низки проблем, пов'язаних з різними умовами мовлення за територіальним розташуванням передавачів, за видом та інтенсивністю впливу перешкод, а також завдяки різним кліматичним та географічним умовам мовлення на території РФ. Стандарт мовлення DVB-T2 дозволяє забезпечити широкий вибір параметрів створюваних мереж SFN для їхньої адаптації до умов роботи. Необхідний вибір захисного інтервалу під конкретну топологію розміщення передавачів. Для забезпечення синхронної роботи передавачів одночастотної мережі встановлюється мітка часу, виходячи з результуючих тимчасових затримок інформаційного сигналу. Від виду та інтенсивності перешкод, географічних умов мовлення залежить вибір шаблону розподілених у кадрі несучих, вид модуляції, швидкість кодування. Відсутність можливостей вибирати оптимальні параметри в кожному з регіонів призводить до сукупності проблем забезпечення необхідних запасів стійкості роботи мереж SFN, що оцінюються коефіцієнтом бітових помилок, що може призводити до порушення нормальної роботи мереж (технічних зупинок та технічного шлюбу) і недовикористання можливостей створюваних мереж за швидкістю передачі інформації.

Ключові слова

СТАНДАРТ DVB-T2 / МУЛЬТИПЛЕКС / ФЕДЕРАЛЬНА ЦІЛЬОВА ПРОГРАМА / РЕГІОНАЛЬНИЙ КОНТЕНТ / МАГІСТРАЛЬНА МЕРЕЖА / РЕГІОНАЛЬНА МЕРЕЖА/ РЕПЛЕЙСЕР / МЕРЕЖА SFN / СИНХРОНІЗАЦІЯ / ЗАХИСНИЙ ІНТЕРВАЛ/ МОДУЛЯЦІЯ / Кодування

Анотація наукової статті з електротехніки, електронної техніки, інформаційних технологій, автор наукової роботи - Карякін Володимир Леонідович, Карякін Дмитро Володимирович, Морозова Людмила Олександрівна

Наведено аналіз методів організації мовлення Першого мультиплексу в стандарті DVB-T2 зі вставкою регіонального контентуу різних варіантах побудови одночастотних мереж SFN цифрового наземного мовлення Російської Федерації. Наголошуються на проблемі імпортозаміщення технології розподіленої модифікації програм з використанням реплейсера, оскільки компанія Enensys Technologies володіє Російським патентом на спосіб мовлення DVB-T2 зі вставкою регіонального контентута пристрій, що використовується у цьому способі. Недоліком застосовуваних РФ технічних рішень щодо реалізації завдання доставки регіональної версії Першого мультиплексу є необхідність мовлення суміщених потоків T2-MI у різних регіонах з єдиними параметрами, встановлюваними у федеральному центрі мультиплексування (ФЦФМ). Єдині параметри, що встановлюються у ФЦФМ, призводять до низки проблем, пов'язаних з різними умовами мовлення за територіальним розташуванням передавачів, за видом та інтенсивністю впливу перешкод, а також завдяки різним кліматичним та географічним умовам мовлення на території РФ. Стандарт мовлення DVB-T2 дозволяє забезпечити широкий вибір параметрів мереж SFN для їх адаптації до умов роботи. Необхідний вибір захисного інтервалупід конкретну топологію розміщення передавачів. Для забезпечення синхронної роботи передавачів одночастотної мережі встановлюється мітка часу, виходячи з результуючих тимчасових затримок інформаційного сигналу. Від виду та інтенсивності перешкод, географічних умов мовлення залежить вибір шаблону розподілених у кадрі несучих, вид модуляції, швидкість кодування . Відсутність можливостей вибирати оптимальні параметри в кожному з регіонів призводить до сукупності проблем забезпечення необхідних запасів стійкості роботи мереж SFN , що оцінюються коефіцієнтом бітових помилок, що може призводити до порушення нормальної роботи мереж (технічних зупинок і технічного шлюбу) і недовикористання можливостей мереж, що створюються за швидкістю передачі інформації.

Схожі теми наукових праць з електротехніки, електронної техніки, інформаційних технологій, автор наукової роботи - Карякін Володимир Леонідович, Карякін Дмитро Володимирович, Морозова Людмила Олександрівна

Фазова синхронізація інформаційного сигналу в передавачах одночастотних мереж цифрового телебачення мовлення стандарту DVB-T2
Метод вимірювання та калібрування затримок сигналу в передавачах стандарту DVB-T2
2014 / Карякін В. Л., Карякін Д. В., Морозова Л. А.
Деякі особливості одночастотної мережі DVB-T2 міста Владивосток
Особливості побудови одночастотних мереж у новому стандарті цифрового мовлення DVB-T2
2010 / Коржихін Є. О.
Оцінка ефективності обробки цифрового телевізійного сигналу для корекції інтерференційних спотворень в одночастотних мережах ТБ-мовлення
2017 / Карякін Володимир Леонідович
Попередня оцінка якості SFN dvb-t Владивостока
2016 / Ломакін Олександр Федорович, Стеценко Георгій Олексійович
Фізичний зміст застосування затримки мережі цифрового потоку для DVB-T2
2018 / Кухарська Ольга Володимирівна
Спосіб модернізації SFN DVB-T
2015 / Шкільний Станіслав Ігорович
Чому не припиняється аналогове телевізійне мовлення в Росії
2016 / Бахус Олексій Олегович
Організація одночастотних мереж цифрового радіомовлення стандарту DRM. Особливості та результати практичних випробувань
2018 / Варламов Олег Віталійович

Текст наукової роботи на тему «Методи ТБ мовлення у стандарті DVB-T2 із вставкою регіонального контенту»

МЕТОДИ ТБ МОВЛЕННЯ У СТАНДАРТІ DVB-T2 ІЗ ВСТАВКОЮ РЕГІОНАЛЬНОГО КОНТЕНТУ

Карякін Володимир Леонідович,

д.т.н., професор кафедри "Радіозв'язку, радіомовлення та телебачення" Поволзького державного університету телекомунікацій та інформатики (ПГУТІ), Самара, Росія, [email protected]

Каракін Дмитро Володимирович,

к.т.н., старший системний інженер Російського представництва Juniper Networks, Москва, Росія, [email protected]

Морозова Людмила Олександрівна,

к.т.н, доцент кафедри економіки та організації виробництва ПГУТІ, Самара, Росія, [email protected]

Ключові слова: стандарт DVB-T2, мультиплекс, федеральна цільова програма, регіональний контент, магістральна мережа, регіональна мережа, реплейсер, мережа SFN, синхронізація, захисний інтервал, модуляція, кодування.

Наведено аналіз методів організації мовлення Першого мультиплексу в стандарті DVB-T2 із вставкою регіонального контенту в різних варіантах побудови одночастотних мереж SFN цифрового наземного мовлення Російської Федерації. Наголошуються на проблемі імпортозаміщення технології розподіленої модифікації програм з використанням реплейсера, оскільки компанія Enensys Technologies володіє Російським патентом на спосіб мовлення DVB-T2 зі вставкою регіонального контенту та пристрій, що використовується у цьому способі. Недоліком застосовуваних РФ технічних рішень щодо реалізації завдання доставки регіональної версії Першого мультиплексу є необхідність мовлення суміщених потоків T2-MI у різних регіонах з єдиними параметрами, встановлюваними у федеральному центрі мультиплексування (ФЦФМ). Єдині параметри, що встановлюються у ФЦФМ, призводять до низки проблем, пов'язаних з різними умовами мовлення за територіальним розташуванням передавачів, за видом та інтенсивністю впливу перешкод, а також завдяки різним кліматичним та географічним умовам мовлення на території РФ. Стандарт мовлення DVB-T2 дозволяє забезпечити широкий вибір параметрів мереж SFN для їх адаптації до умов роботи. Необхідний вибір захисного інтервалу під конкретну топологію розміщення передавачів. Для забезпечення синхронної роботи передавачів одночастотної мережі встановлюється мітка часу, виходячи з результуючих тимчасових затримок інформаційного сигналу. Від виду та інтенсивності перешкод, географічних умов мовлення залежить вибір шаблону розподілених у кадрі несучих, вид модуляції, швидкість кодування. Відсутність можливостей вибирати оптимальні параметри в кожному з регіонів призводить до сукупності проблем забезпечення необхідних запасів стійкості роботи мереж SFN, що оцінюються коефіцієнтом бітових помилок, що може призводити до порушення нормальної роботи мереж (технічних зупинок та технічного шлюбу) і недовикористання можливостей створюваних мереж за швидкістю передачі інформації.

Для цитування:

Карякін В.Л., Каракін Д.В., Морозова Л.А. Методи ТВ мовлення у стандарті DVB-T2 із вставкою регіонального контенту // T-Comm: Телекомунікації та транспорт. – 2016. – Том 10. – №4. – С. 41-46.

Karyakin V.L., Karyakin D.V., Morozova L.A. Методи TV broadcasting в стандарті DVB-T2 з вмістом регіонального вмісту. T-Comm. 2016. Vol. 10. No.4, рр. 41-46. (in Ukrainian)

1. Введення

Мережа цифрового наземного телерадіомовлення Російської Федерації у стандарті DVB-T2 призначена для охоплення населення Російської Федерації цифровим вішанням пакету телерадіомовних програм першого мультиплексу відповідно до Федеральної цільової програми.

Перелік і порядок проходження телерадіопрограм, що входять до складу першого мультиплексу визначено Указом Президента Російської Федерації, При цьому обов'язкові загальнодоступні ТБ програми, що входять до складу першого мультиплексу, в кожному з регіонів підлягають модифікації відповідно до вимог організацій мовлення.

Питання вибору архітектури розподільчої мережі цифрового мовлення має особливо важливе значення, Так як від вибору варіанта цієї архітектури безпосередньо залежить і схема побудови одночастотних мереж SFN (Single Frequency Network) цифрового мовлення в кожному з регіонів, якість та вартість послуг зв'язку, що надаються ФГУ11 «Російська телевізійна та радіомовна мережа» (РТРС) мовникам.

Однією з найважливіших критеріїв якості послуг зв'язку є можливість технічного шлюбу та технічних зупинок, тобто. ймовірність порушень нормальної роботи мережі цифрового телевізійного мовлення Необхідною умовою високої якостіпослуг цифрового радіотелевізійного вішання є забезпечення певного запасу стійкості мереж SFN за кількістю бітових помилок прийому програм Першого мультиплекса у зоні обслуговування .

На відміну від DVB-T стандарт мовлення DVB-T2 має більшу гнучкість створюваних одночастотних мереж SFN і має у своєму складі ряд особливостей, що дозволяють більш ефективно здійснювати регіональну модифікацію телерадіопрограм, особливо при використанні супутникової доставки сигналів до станцій, що передають.

Метою цієї роботи є аналіз методів організації мовлення Першого мультиплексу в стандарті DVB-T2 і вставкою регіонального контенту в різних варіантах побудови мережі цифрового наземного мовлення Російської Федерації.

Мережа цифрового наземного вішання Російської Федерації складається з 82 регіональних мереж, у центрі кожної з яких розташований регіональний центр формування мультиплексів (РЦФМ).

Федеральна версія першого мультиплексу та її тимчасові дублі для забезпечення мовлення в 5 мовних зонах Російської Федерації Л, Б, В, Г та М повинна доставлятися до всіх РЦФМ супутниковим лініямзв'язку. Передача сигналу Першого мультиплексу супутниковими лініями зв'язку проводиться в зашифрованому вигляді.

Для порівняння різних варіантів побудови мережі прийнято, що в кожному регіоні, за винятком Москви, Московської області, Сапкг-Петербурга та Ленінградської області, модифікуватимуться три телерадіоканалу: «Росія 1», «Радіо Росії» і «Росія 24»,

2. Склад системи програмного заміщення мережі

цифрового ефірного телерадіомовлення

Федерації стандарту DVB-T2

Система програмного заміщення мережі цифрового ефірного телерадіомовлення стандарту DVB-T2 має структуру.

що складається з федерального комплексу програмного заміщення (ФКПЗ) та регіонального комплексу програмного заміщення (РКПЗ).

До складу ФКПЗ (рис. 1) входить як устаткування федерального центру формування мультиплексів (ФЦФМ), а й частина устаткування федеральних мовних компаній, зокрема, устаткування апаратно-студійного комплексу (АСК), у якому здійснюється генерації управляючих ейгнапів для системи заміщення.

грудень ■ у л-* ФЦФМ

; f Канали \ доставки)

Федеральний мовник 1 i Федеральний мовник 2 \ Федеральний мовник N:

Рис. I. Схема федерального комплексу ірограмного заміщення

До складу регіонального комплексу програмного заміщення входить обладнання регіонального цен-фа формування мультиплексу РЦФМ та обладнання АСК регіональних мовних компаній. Крім того, до складу РКПЗ може входити додаткове обладнання, розміщене безпосередньо на радіотелевізійних станціях (РТПС) даного регіону, зокрема, обладнання вставки регіонального контенту - реплейсер (рис. 2).

АСК ц РЦФМ

Г Канали \

Регіональний мовник i | fc-ні дмтввки)

: Регіональний вешатеп 2

| Рєпін «альний мовник NÎ

Рис. 2. Схема регіонального комплексу програмного заміщення

3. Схеми побудови мережі цифрового наземного ефірного мовлення

Узагальнена схема мережі розповсюдження першого мультиплексу наведено на рис. 3.

Тут запроваджено такі скорочення: ФЦФМ - федеральний центр формування мультиплексу; РЦФМ - регіональний центр формування мультиплексу; ФАСК -федеральний апаратно-студійний комплекс; PACK-регіональний апаратно-студійний комплекс; ФНМС - федеральна наземна магістральна мережа; РНРС – регіональна наземна розподільча мережа; ПЗССС – периферійна земна станція супутникового зв'язку; ПдУ DVB-S2 -передавальне пристрій стандарту DVB-S2; ПдУ DVB-T2 -передавальне пристрій стандарту DVB-T2; ПрУ - приймальний пристрійстандарту DVB-T2.

Нижче розглянуто різні варіанти формування регіональної версії Першого мультиплексу телерадіомовлення та проведено порівняльний аналіз цих варіантів з погляду технічних та фінансових ресурсів, які вимагатиме реалізація кожного з них.

T-Comm Том 10. #4-2016

Т-Сотт Том 10. #4-2016

Використання даного варіанту не було передбачено системними проектами на мережу цифрового наземного мовлення a peí іонах Російської Федерації, проте, в даний час рекомендовано.