Прогресс стартовых положений Концепции развития ТВ вещания 2015 - 2020/25 года
Известно, что разработка первой Концепции и ФЦП по телерадиовещанию на 2009 – 2015 гг. потребовала нескольких лет. Само время заставляет ускорить определение путей развития ТВ вещания после 2015 года на период 5 – 10 лет.
Прежде чем приступить к созданию новой Концепции, как и при подготовке первой, со всеми её деталями, требовалось сформулировать стартовые положения.
Приводимый ниже ряд стартовых положений (рис. 1) был определен в результате комплексного подхода к проблеме, который интегрирует важные инновации в ТВ вещании и информационных сферах, а также учитывает тенденции международной стандартизации и накопленный цифровой опыт [НАТ. Информационный бюллетень. – 2010, №39; MediaVision – 2010, №6; Broadcasting - №8, 2010, №11, 2011].
Положения названы "стартовыми" поскольку позволяют начать создавать требуемый формат Концепции. Выдвигая их важно быть уверенным в правильном прогнозировании на заданную перспективу, в поддержке в стране, а затем за рубежом, в признании и гарантии в виде мировых стандартов и других региональных и международных решений. Это обеспечивает сопряжение России с мировым информационным сообществом.
Принципиальные отличительные особенности новой Концепции:
- Заложенная новая технологическая платформа как никогда ранее играет доминирующую роль при определении стратегии ТВ вещания в планируемый период. Он сможет внести значительный вклад в информатизацию общества.
- Предоставляемое обилие ТВ программ и другой видеоинформации в сочетании с новым форматом интерактивного приемного терминала потребителя окажут влияние на его переход от пассивного приема пакета программ, к активному участию в этом процессе, включая самостоятельный отбор интересующих сюжетов и формирование персональных программ.
- Интеграция сред и средств передачи и приема информационных и интерактивных данных. С учетом повышающихся требований и новых технологических возможностей на данном этапе отдано предпочтение эффективной интеграции – интегрированным вещательно-широкополосным системам (IBB).
- Дан старт 2D/3D ТВ вещанию и высочайшему качеству изображений на крупных экранах с помощью ТВ систем ультравысокой четкости.
- Массовая 2D/3D-экранизация с помощью интерактивных видеоинформационных систем (ВИС), объединенных с мобильной связью. В дополнение к традиционным формам телесмотрения (домашнему и мобильному) экраны ВИС позволят получать видеоинформацию на улице, в транспорте, во многих общественных местах и т.п., при этом пользователь воспринимает заданный контент.
- Предложены реальные пути реализации сформулированного тезиса "Многофункциональное цифровое ТВ вещание – "всюду и всегда", "для всех" и "для каждого".
- Инновациям, заложенным в стартовые положения Концепции, обеспечена международная поддержка. Это будет способствовать уверенному продвижению к требуемому формату Концепции, поскольку решения МСЭ – плод большого коллективного труда ведущих специалистов многих стран – это законы для мирового вещания и связанных с ним информационных служб.
Рис. 1. К стартовым положениям Концепции развития цифрового ТВ вещания в 2015-2020/25 г.г.
На рис. 2 показано, как к настоящему времени стартовые положения (рис. 1) поддержаны соответствующими международными решениями по составляющим новой технологической платформы цифрового ТВ вещания.
Рис. 2. Международные решения по составляющим технологической платформы многофункционального ТВ вещания
Повышение качества ТВ изображений. В связи с переходом на цифровое ТВ вещание был подготовлен вклад РФ (МСЭ-Р, Док.6D/21, 7 апреля 2008 г.), в котором впервые предлагалась стратегия международной стандартизации цифрового объемного ТВ вещания. На основе этого вклада разработан новый Вопрос изучения МСЭ-Р 128/6. В результате прогресса в этих изучениях в 2012 г. приняты Рекомендации ВТ.2023, ВТ.2024, ВТ.2025, BS.2019 (рис. 2-3). Технологические усовершенствования безочковых 3D-систем обеспечат требуемое качество и комфортность.
Ожидаются голографические системы и 3DТВ-NО, обеспечивающие восприятие ряда (N) дополнительных ощущений (О). Например, прикосновений (тактильные чувства), температуры, вибраций, вкуса и т.п. Внедрению 3DTВ будет также способствовать преобразование 2D в квази-3D изображения.
Рекомендация по ТВЧ ВТ-709 стала единым мировым стандартом ТВЧ, все шире внедряемым в ТВ вещание в России и в других странах (рис. 2-2).
В соответствии с предложением председателя 11 ИК [МСЭ-Р, Док. 11F/34, 10 ноября 1994, Док. 11/76, 1 мая 1995] была разработана первая Рекомендация МСЭ-Р BT.1201 "Изображения со сверхвысокой четкостью". Для систем ультравысокой четкости (УВЧТВ) выбраны два ее формата – 3840х2160 и 7680х4320 пкс. Второй формат обеспечивает высочайшее качество изображения на ТВ экранах крупных размеров. Его разрешающая способность примерно в 16 раз превосходит ТВЧ. В 2012 г. принята единая Рекомендация МСЭ-Р ВТ.2020 по параметрам системы УВЧТВ (рис. 2 – 4, 5) и Отчет по многоканальному звуку – 22.2 (9 каналов на верхнем уровне, 10 посередине, 3 на нижнем и 2 низкочастотных (LFE).
По предложению России (Док. 6В/19, 6С/29, 13 апреля 2012 г.) начато изучение эффекта присутствия зрителей в изображениях УВЧТВ, а также методов усиления этого ощущения (Вопросы МСЭ-R 40/6 и 128/6).
Новый формат приемной стороны. Международная подготовка к наступившей интеграции информационно-телекоммуникационных систем в области ТВ вещания была начата в начале 1990-х годов (МСЭ-Р. Отчет председателя 11 ИК. Док.11/1001, 30 сентября 1993).
Консолидированные многолетние международные усилия привели к выпуску телевизоров и мобильных устройств в виде интерактивных инфокоммуникационных терминалов (ИТ) (рис. 3).
Рис. 3. Среды и средства передачи и приема информационных и интерактивных сигналов ТВ вещания и видеоуслуг
Таким образом, на смену многолетнему пассивному приему пакетов ТВ программ у зрителей появляются возможности активного участия в этом процессе, включая самостоятельный персональный выбор видеоматериалов и формирование программ с личными предпочтениями. Следует отметить, что наряду с обилием доступных ТВ программ, увеличивается круг провайдеров информационных услуг, дополняющих вещателей – это различные компании, создающие в Интернет для своих многомиллионных покупателей и клиентов привлекательные видеопорталы. Расширяется круг любителей, готовых передавать свой контент как для индивидуального, так и для массового распространителя. Складывающаяся обстановка существенно повлияет на стратегию ТВ вещания и в первую очередь в части дальнейших усилий по повышению привлекательности контента ТВ программ.
Возрастающая значимость этой задачи для вещательных компаний и создателей контента в связи с расширяющимся внедрением ТВЧ, 3D ТВ, ВИС и старта УВЧТВ становится еще более очевидной. Как было отмечено выше, достигнут прогресс в эффективном электронном преобразовании 2D в квази-3D изображения и в других такого рода способах повышения качества воспроизводимых ТВ изображений. В связи с этим по предложению России (МСЭ-Р РФ Док. 6Q/100 от 23 марта 2005 г.) в Вопрос МСЭ-Р 44-1/6 включены задачи измерения и контроля искажений при предобработках сигналов.
Приняты документы по всемирному вещательному роумингу (ВВР – WBR) – Вопрос МСЭ-R 136/6, Док. 6/82, 29 октября 2012. Понятие роуминг (анг., rouming – странствование) заимствовано из сферы сотовой связи. В данном случае понятие роуминг в первую очередь подразумевает возможность доступа к контенту в разных средах и зонах вещания, даже при использовании в них отличающихся стандартов.
Развитие ВВР и прогресс в инфокоммуникационных технологиях (Интернет, мобильный IP, смартфоны и др.) отражает всеобъемлющая концепция всемирного информационного роуминга ВИР (Стандарт, 2011, № 9).
Появились основания надеяться (МСЭ-Р. Док. 6A/142, 10 октября 2012), что стремление к одной многофункциональной электророзетке применительно к ШПД в ряде случаев может стать достижимым.
Видеоинформационные системы (ВИС) – это многофункциональные интерактивные системы, впервые обеспечивающие высококачественное наружное ТВ вещание, воспроизведение 2D/3D видеоинформации на экранах различных размеров в многолюдных местах, как на открытом пространстве, так и в закрытых помещениях. Изучение ВИС были начаты по предложению России (МСЭ-Р РФ, Вопрос МСЭ-Р "Развитие средств мультимедиа", Док. 6Х/7, 7 апреля 2008).
Экраны ВИС, в том числе виртуальные, необходимы также для оповещения населения, рекламы и других информационных задач. Они в значительной мере заменят традиционные афиши, плакаты и другие малоэффективные средства представления визуальной информации, будут сопряжены с экранами мобильных терминалов, бытовой электроники. Места установки экранов и контент ВИС должны регламентироваться.
В отличие традиционных двух форм телесмотрения – домашнего и мобильного, когда получателем осуществляется исключительно индивидуальный выбор предпочитаемой им видеоинформации, понятие ТВ вещание в ВИС отражает условия, при которых получатель может воспользоваться видеоинформацией с предоставляемым ему заданным контентом независимо от того, где бы она им не наблюдалась – как внутри помещений, так и снаружи. Эту третью форму телесмотрения предстоит изучить как в творческом, так и в техническом планах.
Внедрение ВИС долго сдерживалось из-за проблем со звуковым сопровождением с помощью обычных громкоговорителей, т.к. из-за помех их зона действия ограничена.
На новые ВИС получены российские (рис. 4а, в, г) и международный (рис. 4б) патенты. Они обеспечивают звуковое сопровождение на разных языках, а также интерактивное взаимодействие с экраном с помощью терминалов мобильной связи (рис. 4а, б, в). Звуковые прожекторы (рис. 4г) могут подавать звук в ограниченную область пространства у экрана, вне которой его практически не слышно. Например, можно создавать зоны слышимости пучков диаметром от 2 м до 200 м. Каждый прожектор может передавать звук на разном языке. Объединение множества вездесущих интерактивных экранов и полиэкранов ВИС с многомиллионных парком мобильных терминалов позволит значительно увеличить трафик мобильных и других средств связи.
Рис. 4. Патенты на новые видеоинформационные системы
Рис. 4а
Рис. 4б
Рис. 4в
Рис. 4г
Среды и средства передачи и приема информационных и интерактивных данных (рис. 3). Это наземное и спутниковое ТВ вещание, прогресс в мобильной связи – LTE (система MBMS и ее усовершенствования), кабельное ТВ, облачные технологии и др. Расширяется децентрализация формирования контента с обилием географически разнесенных источников, многонаправленное интерактивное его распределение. Зрители участвуют в отборе желаемого контента и др. Каждый из перечисленных способов обладает преимуществами и ограничениями. Поэтому, на данном этапе, предпочтение отдано эффективной интеграции – интегрированным вещательно-широкополосным системам (IBB) (рис. 2-12). Целесообразно создать 2-3 совместные опытные зоны наземного цифрового ТВ вещания с 1-2 мультиплексами, мобильного ТВ по профилю DVB-T2 Lite, мультимедиа, LTE с поддержкой такого рода задач, станций когнитивного радио и др. На основе тестирования можно объективно оценить реальные возможности гармонизации этих служб.
В 2004 г. было принято решение о внедрении в РФ системы DVB, в наземное цифровое ТВ вещание (НЦТВ) – DVB-T (система В в Рекомендации МСЭ-Р ВТ.1306). В 2011 г. решено перейти на новую систему DVB-T2 в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Р ВТ.1877, принятой в 2010 г. Были проведены работы по частотному планированию при внедрении DVB-T2. Их результаты (МСЭ-Р РФ Док. 6А/592, 22 сентября 2011 г.) включены в Рекомендацию ВТ.2033 по критериям планирования, включая защитные отношения для системы DVB-T2.
Значительно возрастает роль интерактивности (рис. 2-7). Принят новый стандарт кодирования изображений HEVC МСЭ-T H.265/ИСО/МЭК 23008-2. При нем потребуется лишь половина скорости передачи в битах его предшественника – "усовершенствованного кодирования изображений" (AVC) Части 10 МСЭ-Т H.264/MPEG-4.
Полосы частот наземного ТВ вещания. Две сессии (в 2004 и 2006 г.г.) Региональной Конференции по радиосвязи (РКР 2004 / 2006), решили задачи частотного планирования НЦТВ в 119 странах, в том числе в России, в полосах частот 172-230 и 470-862 МГц. Следует особо отметить впервые достигнутое на РКР-2004 [1] официальное признание статуса списков ТВ станций на всей территории Азербайджана, Армении, Грузии, Казахстана, Кыргызстана, России, Таджикистана, Туркменистана и Узбекистана, в указанных выше полосах частот. Это около половины дефицитного диапазона частот ниже 1ГГц!
Таким образом, в России и перечисленных странах была обеспечена возможность не только внедрения НЦТВ, а также принятия решений о дальнейшем использовании закрепленных частот.
Всемирная конференция радиосвязи в 2012 г. (ВКР-12) определила условия использования полосы частот 790-862 МГц системами наземной мобильной службы (IMT) в районе 1, а также идентифицировала дополнительно полосу частот 694-790 МГц для развития после 2015 г. в Районе 1 систем IMT.
В соответствии с Резолюциями ВКР-12 по этой теме, упомянутым выше решением РКР-2004/2006 Государственной Комиссией по радиочастотам (ГКРЧ) 16 марта 2012 г. утвержден план мероприятий по реализации решений ВКР-12.
Важно отметить, что частотные ТВ каналы в полосе ниже 100 МГц и сейчас покрывает ТВ вещанием большие территории. Они сохранены и не входили в повестку дня РКР 2004/2006.
Заключение
- Стартовые положения Концепции направлены на реализацию сформулированного тезиса: Многофункциональное цифровое ТВ вещание – "везде и всегда", где оно востребовано, как "для всех", так и "для каждого".
- Стартовые положения основаны на новой модели тракта цифрового ТВ вещания. Она предусматривает интерактивную 2D/3D экранизацию с высочайшим качеством ТВ изображений на экранах крупных размеров, включающую ТВ вещание, ВИС, совместно с мобильной связью, Интернет, ШПД и всемирным информационным роумингом, с использованием интегрированных вещательно-широкополосных систем.
- Последние международные решения и прогресс технологий обеспечивают стартовым положениям мировую поддержку, подтверждающую целесообразность их использования при комплексном и коллективном подходе к разработкам концепции и ФЦП на следующие 5-10 лет с учетом инноваций и перспектив.
- Инициативы и вклад России в формирование ряда компонент нового тракта многофункционального цифрового ТВ вещания получили мировое признание.
[1] М.И. Кривошеев был заместителем руководителя делегации России на РКР-2004 и избран председателем этой конференции.