Z badań przeprowadzonych przez D-link wynika, że w ostatnich 12-tu miesiącach wśród nowoczesnych rozwiązań technologicznych zdecydowanie wzrosła w Polsce sprzedaż panoramicznych telewizorów HD lub HD ready (z 6% do 11% w porównaniu z badaniem z czerwca 2007 r.) oraz liczba multimedialnych notebooków (również z 6% do 11%) i odtwarzaczy DVD (z 20% do 30%). Ta sytuacja istotnie zmienia multimedialny rynek odbiorczy w Polsce i daje realne przesłanki do konieczności szybkiego wdrażania w kraju infrastruktury naziemnej telewizji cyfrowej DVB-T, nie tylko w standardowym formacie SDTV (720x576 linii), ale również w wysokiej rozdzielczości HDTV (1280x720p lub 1920x1080i).

Według Samsunga motorem rozwoju przekazów telewizyjnych przez kilkanaście najbliższych lat będzie cyfrowa technologia TV, najpierw w standardzie DVB-T (MPEG-2) i DVB-T+ (MPEG-4), a następnie w technologicznie usprawnionej wersji DVB-T2. Rozwiązania te definitywnie zastąpią wszelkie emisje programów telewizji analogowej w Europie Zachodniej do 2012 r., a w Polsce najpóźniej do 17 czerwca 2015 r. Inne prognozy sugerują, że telewizyjny przekaz cyfrowy wyprze w Europie swych analogowych poprzedników już w 2010 r. - stając się sporym wyzwaniem dla producentów domowego sprzętu DTV (Digital TV). Wprawdzie dzisiaj na europejskim rynku dominują produkty cyfrowe jedynie dla naziemnej DVB-T z kompresją strumienia w MPEG-2 i praktycznie nie ma na półkach urządzeń odbiorczych TV w nowym standardzie, powszechne ich pojawienie przewiduje się już pod koniec tego roku. Zwłaszcza, że zupełnie podobna technologia emisji już została wcześniej zaakceptowana i dobrze sprawdziła się w transmisjach satelitarnych DVB-S2.

Lepsze parametry

Propozycja nowego standardu wygląda obiecująco w porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami cyfrowej emisji telewizji naziemnej. Użytkowana od lat na starym kontynencie tradycyjna technologia transmisji cyfrowej DVB-T (opisana w EN 300 744) opiera się na kwadraturowej modulacji 4-64 QAM sygnału na wielu podnośnych (OFDM) kanału radiowego, ze sprawnością kodową 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 lub 7/8 i przedziałami ochronnymi 1/4, 1/8, 1/16 lub 1/32 czasu trwania symbolu. W kanale o standardowej szerokości 8 MHz (dopuszcza się też inne kanały o szerokości 6 lub 7 MHz) zapewnia to przepływność użyteczną od 5 Mb/s do prawie 32 Mb/s - w zasięgu nawet kilkudziesięciu kilometrów od nadajnika.

Porównanie podstawowych parametrów technologii DVB-T oraz DVB-T2

FEC (Forward Error Correction), FFT (Fast Fourier Transformation), LPDC (Low Density Parity Check), BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquengham), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), RS (kodowanie Reed Solomon)

Nowe rozwiązanie DVB-T2 (Digital Video Broadcasting), będące rozwinięciem funkcjonujących od lat platform DVB-T (z kompresją MPEG-2) bądź nowszych DVB-T+ (z kompresją MPEG-4) zapewnia zgodność transmisyjną "w dół", czyli poprawną współpracę poprzez transkoder z już zainstalowanymi urządzeniami odbiorczymi telewizji naziemnej DVB-T starszego typu. Nowym elementem platformy jest bardziej efektywne wykorzystanie radiowego medium oraz uzyskanie lepszej emisji rozsiewczej DVB-T - bez konieczności inwestowania w dodatkowe nadajniki telewizyjne. Wdrożenie o połowę większej przepływności emisji stało się możliwe przede wszystkim przez uzupełnienie standardu o jeszcze jedną modulację kwadraturową wyższego rzędu QAM-256 (Quadrature Amplitude Modulation) wobec modulacji QAM-64 implementowanej do tej pory w zwykłym standardzie naziemnej DVB-T.

DVB-T2 dla HD

Projekt standardu DVB-T2 zakłada podobną jak w zwykłej telewizji cyfrowej technologię modulacji ortogonalnej OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), ale za pomocą większej liczby podnośnych (maksymalnie do 32K) - instalowanych w zależności od stanu środowiska radiowego. Większą elastyczność adaptacyjną oraz wyższą sprawność infrastruktury DVB-T2 uzyskano poprzez implementację specyficznych trybów kodowania sygnałów, zastosowanie bardziej zaawansowanych metod korekcji błędów FEC (Forward Error Correction) oraz rozbudowę schematów modulacji QAM. W rezultacie nastąpił wzrost pojemności naziemnego multipleksu DVB-T o około 45%, który ma przyspieszyć wdrażanie telewizji cyfrowej DVB-T o wysokiej rozdzielczości HD. Przekaz ten (HDTV) z założenia wymaga bowiem wielokrotnie większej przepływności kanałów (od dwóch do pięciu razy), lokowanych w deficytowym na całym świecie pasmie radiowym.

Mimo, iż robocza wersja projektu DVB-T2 nie ma jeszcze ostatecznej akceptacji przez ETSI (zatwierdzenie standardu zaplanowano na 2009 r.) operatorzy i nadawcy sygnału telewizyjnego już dzisiaj spodziewają się jedynie niewielkich lub wręcz żadnych modyfikacji - podobnie jak to działo się z innymi tego typu projektami w docelowych wersjach emisji satelitarnej (DVB-S2). Nowa struktura naziemnej telewizji cyfrowej DVB-T2, przeznaczona przede wszystkim do powszechnego instalowania od przyszłego roku bardziej wydajnej platformy dla europejskich stacji nadawczych TV, pozwoli na emisję panoramicznych programów telewizyjnych w profilach o wysokiej rozdzielczości HD (High Density).

Nie ma jednak róży bez kolców. Wyższa sprawność infrastruktury cyfrowej DVB-T2 (czyli wzrost przepływności kanału radiowego) uzyskiwana w rozbudowanych konstelacjach punktów charakterystycznych (np. 256 punktów w modulacji QAM-256) powoduje pogorszenie warunków rozróżniania tych sygnałów, a więc gorszy stosunek sygnału do szumów tła. W praktyce oznacza to, że użyteczny zasięg poprawnego odbioru multipleksu radiowego maleje, a jedynym antidotum na jego wzmocnienie jest podwyższenie mocy nadawania. Istniejące ograniczenia dopuszczalnych parametrów emisyjnych na terenie aglomeracji uniemożliwiają dowolne kształtowanie mocy emisyjnej, co w rezultacie skutkuje zmniejszeniem zasięgu realnego odbioru. Inaczej mówiąc, należy wybrać: albo szersze pasmo nadawane w aglomeracji (Full HD) albo mniejsza przepływność uzyskiwana na terenach rozległych (HD).

Poligon w Londynie

Testowym poligonem technologii DVB-T2 stał się Londyn, gdzie od 27 czerwca brytyjski nadawca publiczny BBC rozpoczął eksperymentalną transmisję lokalną w standardzie DVB-T2, jeszcze przed uruchomieniem naziemnych kanałów HD. Zgodnie ze szczegółami nowego planu brytyjskiego regulatora medialnego Ofcom, wybrane regiony Wielkiej Brytanii mają uzyskać dostęp do naziemnych kanałów cyfrowych w jakości HD, zanim zostaną wyłączone tam sygnały analogowe.

Pierwsza publiczna prezentacja emisji na żywo w standardzie DVB-T2 - która pozwoli na szersze poznanie możliwości i ocenę sprawności rozwiązania - odbędzie się 12-16 września na wystawie IBC 2008 w Amsterdamie na stoisku brytyjskiego regulatora Ofcom. Regulator planuje komercyjny start telewizji naziemnej DVB-T2 w Wielkiej Brytanii w przyszłym roku wraz z emisją pierwszego multipleksu HD. Jeśli potwierdzą to testy praktyczne BBC, operator multipleksu będzie mógł istotnie zwiększyć liczbę kanałów SDTV, bądź w podobnym stopniu zwiększyć liczbę kanałów HDTV. Bez takiej operacji emisja kanałów HD w zagęszczonym brytyjskim medium radiowym nie miałaby szans. Nawet jeśli praktyka pokaże, że technologia DVB-T2 pozwoli na zwiększenie pojemności jedynie o 30%, będzie to dobrym prognostykiem do wdrażania programów BBC o wysokiej rozdzielczości w londyńskiej aglomeracji.

Komercyjna emisja programów HDTV będzie uruchomiona na Wyspach za pomocą istniejących pasm, wykorzystywanych dzisiaj przez nadawców analogowych. Używane przez nich pasmo zapewni, że będą mogli dostarczać serwisy HDTV przed rozpoczęciem Igrzysk Olimpijskich w Londynie i po niższych kosztach, niż przy korzystaniu z nowego pasma - co jest dobrą informacją dla planowanego budżetu. Ponadto pozwoli udostępniać pasmo do cyfryzacji nowych serwisów, takich jak: innowacyjne aplikacje mobilne, sieci szerokopasmowe czy wiadomości lokalnej telewizji. Według Ofcomu jest to rozwiązanie sprawiedliwe dla wszystkich: dla operatorów, nadawców, telewidzów, podatników, a także nowego przemysłu medialnego.

Podobnie jak w Polsce podczas tworzenia cyfrowych multipleksów TV, również brytyjskim nadawcom zaproponowano przedstawienie propozycji nowych usług HD, które mają być wdrażane w ramach tworzonych multipleksów. Licencję na emisję HDTV (po jednym programie HD w każdym multipleksie) uzyskają jednak jedynie operatorzy najbardziej interesujących programów. Dzisiaj wiadomo, że największe szanse w multipleksie B ma kanał BBC HD, którego londyńską emisję w formacie HDTV/DVB-T2 zapowiedziano na 2010 r. Tym samym Ofcom potwierdził, że planowany czas wyłączeń telewizji analogowej ulegnie przyspieszeniu o 2 lata i zakończy się już w 2010 r.

Kraj poczeka na DVB-T2

Jak dotychczas nie ma praktycznie szansy na wdrożenie bardziej efektywnej transmisji DVB-T2 w Polsce w przewidywalnym okresie czasu i to mimo ostrego deficytu częstotliwości radiowych dla tych potrzeb w kraju (korzystając z nowej platformy DVB-T2 w identycznym pasmie radiowym można umieścić o połowę więcej programów TV). Dzisiaj niestety jest zbyt późno, aby ponownie rozważać ten problem w momencie, gdy operatorzy już starają się uruchomić w kraju pierwsze multipleksy DVB-T+ (czyli z kompresją MPEG-4). Także dlatego, że na rynku nie ma sprawdzonych urządzeń odbiorczych DVB-T2, a dalsze odwlekanie i tak niezwykle opóźnionego wdrażania cyfrowej telewizji naziemnej nie jest uzasadnione ani terminowo ani ekonomicznie. Pierwsze platformy naziemnej telewizji DVB-T+ mają ruszyć w Polsce w 2009 r., początkowo w dwóch multipleksach cyfrowych, a wkrótce potem w trzecim i ostatnim z planowanych dzisiaj.

Ponadto potencjalni odbiorcy krajowi byliby dzisiaj narażeni na dodatkowe koszty związane z wdrażaniem niesprawdzonej praktycznie technologii - a w rezultacie mniej zainteresowani odbiorem cyfrowym. Nie można jednak wykluczyć sytuacji, że z powodu deficytu pasma radiowego kolejne multipleksy HD w będą w przyszłości emitowane w bardziej efektywnej emisji DVB-T2 - mimo ryzyka i nieco wyższych kosztów. Nie bez znaczenia pozostaje bowiem fakt, że Polska stanowi stosunkowo pojemny rynek, na którym konkurencyjnie działają nadawcy i producenci różnego rodzaju sprzętu TV, zdolni do elastycznego działania w obliczu rosnącego popytu i przewidywanych z tego tytułu zysków.

W kraju istnieją dzisiaj warunki do uruchomienia maksymalnie trzech (z sześciu projektowanych) ogólnokrajowych multipleksów telewizyjnych DVB-T, wszystkie z wkrótce obowiązującą formalnie nowoczesną kompresją MPEG-4. W praktyce oznacza to, że w jednym kanale radiowym (pasmo 8 MHz, przepływność do 20 Mb/s) będzie można umieścić jeden multipleks cyfrowy z najwyżej siedmioma programami o standardowej rozdzielczości SDTV lub mniej z lepszą jakością HDTV. Udostępnienie odpowiedniej lecz dynamicznie zmiennej pojemności radiowej do emisji w HDTV wcale nie jest prostą procedurą i wymaga współpracy zarówno regulatorów, jak i nadawców. Niestety w Polsce nadal brak szczegółowych ustaleń między podmiotami kto i kiedy wyemituje programy HD w pierwszych multipleksach krajowych oraz ile i jakie programy TV pojawią się w pierwszej kolejności w tych multipleksach. Ustalenia te mają zapaść do końca tego roku.

Według UKE (Urząd Komunikacji Elektronicznej) zagwarantowane w nich miejsce winny mieć przede wszystkim obecnie działające stacje telewizyjne, a więc TVP1, TVP2, TVP Info, Polsat, TVN, TV4 oraz TV Puls. W przyszłości problem ten może rzeczywiście stać się istotny, gdyż telewizja HD staje się coraz bardziej popularna wśród kibiców sportowych. Siedząc we własnym fotelu w domu chcą oni oglądać przybliżenia i powtórki z najciekawszych akcji, oszczędzając pieniądze i nie tracąc czasu na dojazd i kupno coraz droższych wejściówek. Chociaż odbiór wydarzeń sportowych obserwowanych w telewizji HDTV nie jest porównywalny do emocji i osobistego uczestnictwa na trybunach, dla wielu fanów może okazać się on doskonałą i jedyną akceptowaną przez nich alternatywą sportową. Za którą niestety trzeba będzie zwykle coś zapłacić dodatkowo operatorowi.

Więcej informacji o technologii i wdrożeniach DVB-T można znaleźć we wrześniowym numerze miesięcznika NetWorld.