Цифрово́е телеви́дение (от англ. Digital Television, DTV) — технология передачи телевизионного изображения и звука при помощи цифрового кодирования видеосигнала и сигнала звука и с использованием цифровых каналов. Основой современного цифрового телевидения является стандарт сжатия данных MPEG.

История развития

Историю развития цифрового телевидения можно условно разбить на несколько этапов, каждый из которых характеризуется научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами, экспериментальными устройствами и системами, а также соответствующими стандартами.^[1]

Первый этап

Первый этап истории цифрового телевидения характеризуется использованием цифровой техники в отдельных частях ТВ систем при сохранении аналоговых каналов связи. На данном этапе всё студийное оборудование переводится на цифровой сигнал, обработку и хранение которого, в пределах телецентра, осуществляют цифровыми средствами^[2]. На выходе из телецентра телевизионный сигнал преобразуется в аналоговую форму и передаётся по обычным каналам связи.

Также на данном этапе характерно введение цифровых блоков в ТВ приёмники с целью повышения качества изображения и звука, а также расширения функциональных возможностей. Примером таких блоков являются цифровые фильтры, устройства перехода от чересстрочной к квазипрогрессивной развёртке, повышение частоты полей до 100 Гц, реализация функций «стоп-кадр» и «кадр в кадре» и т.д^[3].

Второй этап

Второй этап развития цифрового телевидения — создание гибридных аналого-цифровых ТВ систем с параметрами, отличающимися от принятых в обычных стандартах телевидения. Можно выделить два основных направления изменения телевизионного стандарта: переход от одновременной передачи яркостного и цветоразностных сигналов к последовательной их передаче и увеличение количества строк в кадре и элементов изображения в строке. Реализация второго направления связана с необходимостью сжатия спектра ТВ сигналов для обеспечения возможности их передачи по каналам связи с приемлемой полосой частот.^[1]

Примеры гибридных ТВ систем:^[4]

• Японская система телевидения высокой чёткости MUSE
• Западно-европейские системы семейства MAC

В передающей и приёмной частях этих систем сигналы передаются в аналоговой форме. Системы MUSE и HD-MAC имеют формат 16:9, количество строк в кадре 1125 и 1250, частоту кадров 30 и 25 Гц, соответственно.

Третий этап

Третий этап развития цифрового телевидения — создание полностью цифровых телевизионных систем.

После появления аналого-цифровых систем телевидения высокой чёткости в Японии и Европе (MUSE и HD-MAC), в США в 1987 году был объявлен конкурс на лучший проект системы телевидения высокого разрешения для утверждения в качестве национального стандарта. В первые годы на этот конкурс были выдвинуты различные аналоговые системы. Вышеупомянутые гибридные телевизионные системы, предусматривающие передачу сигнала только по спутниковым каналам, вскоре были сняты с рассмотрения. Это объяснялось тем, что в США около 1400 компаний осуществляют наземное вещание, и очень широко развита сеть кабельного вещания.

Рассматривались даже проекты аналоговых систем, предусматривавших передачу по одному стандартному каналу двух сигналов — обычного ТВ сигнала и дополнительного, который в приёмнике с соответствующим декодером позволяет получить изображение с бо́льшим количеством строк и элементов разложения в строке.

Но уже в 1990 году появились первые предложения полностью цифровых систем телевидения. С каждым годом возрастало количество таких проектов и улучшались их характеристики. В начале 1993 года последние аналоговые системы окончательно были сняты с рассмотрения. А в мае 1993 года 4 группы компаний, представлявших близкие по существу проекты, объединились и в дальнейшем представляли единый проект, который и стал основой стандарта полностью цифровой телевизионной системы в США. Основой этого проекта стал тогда ещё не утверждённый стандарт MPEG-2.

В Европе в 1993 году, когда стало ясно, что за цифровыми телевизионными системами будущее, был принят проект DVB (Digital Video Broadcasting — Цифровое Видео Вещание), так же основанный на MPEG-2. В настоящее время системы цифрового телевидения быстро развиваются во многих странах. При этом в первую очередь решается задача значительного увеличения количества передаваемых программ телевидения обычного разрешения, так как это даёт быстрый коммерческий эффект. Во многих странах поставлен вопрос о прекращении в первом десятилетии XXI века аналогового телевизионного вещания и полном переходе к цифровому телевидению.^[1]

Стандарты

Международные стандарты цифрового телевидения принимаются в первую очередь Международной организацией по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization), объединяющей национальные комитеты по стандартизации более 100 стран мира. В составе этой организации формируются группы, занимающиеся проблемами и стандартизацией отдельных отраслей техники. Одной из групп, занимающейся стандартами цифрового вещания, является группа — MPEG (Motion Picture Expert Group).^[5]

Другой организацией, играющей значительную роль в стандартизации, является Международный союз электросвязи (ITU — International Communication Union). Организация выпускает Рекомендации, которые в дальнейшем могут быть преобразованы в международные или в национальные стандарты решениями национальных органов стандартизации.

В настоящее время существуют следующие основные стандарты:

• DVB — европейский стандарт цифрового телевидения.
• ATSC — американский стандарт цифрового телевидения.
• ISDB — японский стандарт цифрового телевидения.

Преимущества цифрового телевидения

Применение цифрового телевидения обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с аналоговым телевидением^[5]:

• Повышение помехоустойчивости трактов передачи и записи телевизионных сигналов.
• Уменьшение мощности передатчиков.
• Существенное увеличение числа ТВ программ, передаваемых в том же частотном диапазоне.
• Повышение качества изображения и звука в ТВ приёмниках.
• Создание ТВ-систем с новыми стандартами разложения изображения (телевидение высокой чёткости).
• Расширение функциональных возможностей студийной аппаратуры.
• Передача в ТВ-сигнале различной дополнительной информации.
• Создание интерактивных ТВ систем, при пользовании которыми зритель получает возможность воздействовать на передаваемую программу (например, видео по запросу).
• Функция «В начало передачи».
• Архив ТВ-передач и Запись ТВ-передач.
• Выбор языка и субтитров.

Недостатки цифрового телевидения

• Резко ограниченная территория покрытия сигнала, внутри которой приём возможен. Но эта территория при равной мощности передатчика больше, чем у аналоговой системы.
• Замирания и рассыпания картинки на «квадратики» при недостаточном уровне принимаемого сигнала.

Оба «недостатка» являются следствием преимуществ передачи цифровых данных: данные либо принимаются качественно на 100 % или восстанавливаются, либо принимаются плохо с невозможностью восстановления.

Цифровое телевидение в СНГ

В России

Российская сеть цифрового эфирного вещания будет состоять из 20-24 бесплатных каналов, но в феврале 2010 года в первом мультиплексе заработали только 9 из них. Это произошло в одном из сёл Хабаровского края, после успешных полугодовых испытаний сети DVB-T в Курской области.

С 2010 до 2012 года вещание производилось в стандарте DVB-T. С 2012 года цифровое эфирное телевещание ведется только в стандарте DVB-T2. Строительство сети потребует инвестиций в 127 млрд руб^[6]. Время запуска сети по регионам страны «скорректировано нынешней экономической ситуацией».

В Белоруссии

Отладку системы передачи цифрового телевидения (на начало 2011 года) осуществляет ОАО «Минские телевизионные информационные сети», (МТИС). Закуплена цифровая станция, множество антенн для приёма спутниковых цифровых телепрограмм. Некоторые телеканалы (на начало 2011 года), при наличии телевизора со встроенными (STB) приемниками, можно просматривать в новом формате (тестовый режим)^[7]

В Казахстане

3 июля 2012 года в Казахстане официально запущена сеть цифрового эфирного телевещания в Астане, Алматы, Караганды, Жезказгане и Жанаозене. В общей сложности сеть будет включать в себя 827 радиотелевизионных станций (РТС). Стандарт вещания — DVB-T2 с применением СУД Irdeto Cloaked CA. В Астане, Алматы и областных центрах передаются два мультиплекса, эквивалентные 30 каналам SDTV, в остальных населённых пунктах — один мультиплекс из 15 телеканалов^[8]. До полного завершения строительства сети цифрового эфирного телевещания в 2015 г. национальный оператор многоканального телерадиовещания АО «Казтелерадио» должен обеспечить параллельную эксплуатацию существующей аналоговой сети вещания.

В Узбекистане

В городе Ташкент ведётся коммерческое вещание в стандарте DVB-T.

На Украине

Строительством национальной сети цифрового телевидения занимается ООО «Зеонбуд». По состоянию на январь 2012 года ведётся вещание в тестовом режиме (в стандарте DVB-T2).

Способы распространения цифрового сигнала

• Наземное телевидение
• Спутниковое телевидение
• Кабельное телевидение

См. также

• Ресивер цифрового телевидения
• Спутниковый Интернет
• HDTV
• DVB-T
• DVB-T2

Примечания