ГОСТ Р 58912-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Телевидение вещательное цифровое. Система эфирного наземного цифрового телевизионного вещания второго поколения DVB-T2. Общие технические требования
12 Сквозные параметры функционирования сети телерадиовещания
12.1 Общие положения
12.1.1 Структурная схема цифрового наземного телевизионного вещания
Сети наземного эфирного цифрового телевизионного вещания (СНЦТВ) создаются, развертываются и эксплуатируются операторами связи. Оператор СНЦТВ имеет структуру, технические средства и оборудование для доставки и распространения сигналов телеканалов, позволяющие эффективно осуществлять техническую эксплуатацию средств цифрового телевизионного вещания. Типовая структурная схема телевизионного вещания представлена на рисунке 34.
Рисунок 34 - Типовая структурная схема
телевизионного вещания
Центр формирования федеральных мультиплексов (ФЦМ) предназначен для формирования транспортных потоков для каждой из существующих зон вещания. В состав ФЦМ входят следующие системы:
- система коммутации;
- система кодирования;
- система мультиплексирования;
- система скремблирования каналов;
- подсистема адаптации для одночастотной сети (шлюз T2-MI);
- система управления и мониторинга.
Центр формирования региональных мультиплексов (РЦМ) предназначен для работы в составе регионального комплекса цифрового вещания. В его состав входят системы, подобные системам федерального центра, а также система программного замещения федеральных каналов. В отдельных случаях формирование регионального мультиплекса может осуществляться непосредственно на радиотелевизионных передающих станциях (РТПС).
Телевизионный сигнал, передаваемый от технических средств формирования сигнала оператора эфирного вещания до точки приема сигнала на объектах цифрового вещания, передается по магистральным линиям связи, включая спутниковые линии связи, проводные наземные линии связи по технологии STM, "публичные" общедоступные сети по технологии IP (Интернет). Наземные магистральные линии связи и транспортные сети включают в себя цифровые радиорелейные линии (ЦРРЛ) и волоконно-оптические линии связи (ВОЛС).
В сетях передачи цифрового ТВ-вещания телевизионный сигнал из АСК ТВ-компаний в формате SDI передается в центр формирования мультиплексов, где подвергается сжатию и формированию транспортного потока, а затем передается по транспортным сетям ЦРРЛ, ВОЛС.
12.1.2 Метрологическое обеспечение технической эксплуатации СНЦТВ
Важнейшее значение для надежной и эффективной работы оператора СНЦТВ имеет метрологическое обеспечение технической эксплуатации средств цифрового телевизионного вещания по стандарту DVB-T2.
В центрах формирования мультиплексов контролируются параметры интерфейсов. Параметры интерфейсов проверяются на входе и выходе оборудования ЦТВ-вещания. В оборудовании центров формирования мультиплексов может использоваться один из следующих интерфейсов или их комбинация: последовательный интерфейс (SDI), асинхронный последовательный интерфейс (ASI), Ethernet.
К параметрам, контролируемым непрерывно в процессе эксплуатации, относятся параметры транспортного потока MPEG-2 TS, которые можно разделить на две части:
- параметры, относящиеся к структуре и синтаксису транспортного потока;
- параметры, относящиеся к физическим характеристикам транспортного потока.
Контроль работоспособности ЦРРЛ в процессе передачи информации обеспечивается посредством постоянного контроля: уровней выходных мощностей передатчиков; уровней сигналов на входе приемников; параметров работоспособности линии связи (ES, SES, BER или IPER); напряжения источников электропитания (первичных и вторичных).
При передаче транспортных потоков на входах и выходах каналов передачи телевизионных сигналов используется цифровой интерфейс ASI (асинхронный последовательный интерфейс). Параметры и методы измерения интерфейса ASI см. в [11]. Требования к параметрам интерфейсов SDH и PDH, основанные на ряде стандартов, см. в [11].
Спутниковый тракт передачи федеральных и региональных мультиплексов включает в себя приемо-передающие станции, бортовой ретранслятор искусственного спутника Земли, земные приемо-передающие, осуществляющие прием федеральных мультиплексов и передачу на спутниковый ретранслятор модифицированных федеральных мультиплексов с региональными вставками, а также сеть региональных земных приемо-передающих станций для приема как федеральных, так и модифицированных мультиплексов с целью их дальнейшей ретрансляции через сеть эфирных ТВ-передатчиков и сети кабельного телевидения. Все земные станции работают в стандарте DVB-S/DVB-S2.
Контроль параметров сквозного тракта (вход передающей станции - выход приемной) при использовании цифровых систем связи сводится к отслеживанию пороговых значений сигнала и коэффициента ошибок в принимаемом сигнале. Нормы на параметры отдельных составных частей приемных и приемо-передающих станций, ссылки на методики измерений и периодичность измерений см. в [11].
12.1.3 Метрологическое обеспечение технической эксплуатации радиопередающих телевизионных станций и ретрансляторов
Метрологическое обеспечение технической эксплуатации радиопередающих телевизионных станций и ретрансляторов проводится путем контроля ряда параметров: выходная мощность, отклонение центральной частоты в спектре выходного сигнала от средней частоты используемого канала, соответствие спектра выходного сигнала передатчика требованиям ограничительной маски спектра, коэффициент битовых ошибок BER на выходе декодера, максимальная скорость транспортного потока при заданном режиме модулятора передатчика и другие, с учетом требований, приведенных в [11]. В качестве интегральной оценки используется видео- и аудиоконтроль передаваемой информации.
Необходимым элементом является контроль и мониторинг параметров телевизионного сигнала на входе и выходе оборудования сети цифрового телевизионного вещания (СЦТВ) и на границах подсистем системы цифрового телевизионного вещания, а также и в других интерфейсных точках, характеризующих качественные показатели всего тракта.
В соответствии с временными правилами технической эксплуатации средств цифрового телевизионного вещания в стандарте DVB-T2 (см. [11]) нарушение нормальной работы СЦТВ - это отклонение контролируемых параметров СЦТВ от нормируемых значений, появление искажений, вызывающих уменьшение субъективной оценки качества изображения или звукового сопровождения ниже 4,5 балла, или пропадание сигналов изображения и/или сигналов звукового сопровождения в одном или нескольких каналах в составе мультиплекса при отсутствии соответствующих нарушений нормальной работы на входе СЦТВ:
- технический брак - нарушение нормальной работы продолжительностью от 10 до 15 с;
- техническая остановка - нарушение нормальной работы СЦТВ продолжительностью от 15 с до 10 мин;
- авария - нарушение нормальной работы СЦТВ продолжительностью свыше 10 мин.
12.1.4 Качество обслуживания и качество впечатления/восприятия в телевизионных системах
Оценку качественных показателей телевизионных систем целесообразно рассматривать в контексте структуры информационной экосистемы. Существующие сетевые медиатехнологии, предлагающие огромное количество разнообразных услуг, наглядно демонстрируют, что восприятие и оценка пользователя более значимы, чем любые технические механизмы, используемые внутри сети, и технические характеристики.
Понятие качества обслуживания традиционно применялось исключительно в техническом контексте при оценке сетей передачи данных. Ограничение в использовании понятия качества обслуживания технической сферой привело к появлению другого понятия, которое описывает и управляет взаимодействием между пользователями и приложениями и описывает степень удовлетворенности пользователя. Понятие степени удовлетворенности пользователя в технических средствах можно трактовать как воспринимаемое качество обслуживания. Оценка воспринимаемого качества обслуживания для аудиовизуального контента будет предоставлять пользователю целый ряд потенциальных вариантов, охватывающих возможность низкого, среднего или высокого уровней качества.
Качество впечатления или качество восприятия QoE (Quality of Experience) - это субъективная оценка, характеризующая степень удовлетворенности пользователя аудиовизуальными услугами. Оценка QoE зависит от ряда факторов: целей, преследуемых пользователем при просмотре; ожиданий пользователя, основанных на предыдущем опыте, полученном от аналогичных услуг; сетевых параметров, таких как полоса пропускания канала связи, задержка, джиттер и потеря пакетов; типа используемого для просмотра устройства и, наконец, типа контента (новости, клипы, спорт и др.) и разворачивающегося сценария.
При эксплуатационной оценке качества аудиовизуальных услуг, производимой в обычных условиях эксплуатации или во время специальных работ, целесообразно использовать шкалу ухудшений с одиннадцатью категориями, для которых установлено соответствие с баллами пятибалльной шкалы с промежуточными значениями оценки качества (см. [12]). Соответствие между категориями шкалы ухудшений и баллами шкалы качества QoE показано в таблице 45.
Таблица 45
Категории шкалы искажений и баллы качества QoE
Категория | Искажения | Оценка QoE |
C1 | Искажения незаметны | 5,0 |
C2 | Искажения практически незаметны | 4,5 |
C3 | Искажения немного заметны, но не мешают | 4,0 |
C4 | Искажения заметны, но почти не мешают | 3,5 |
C5 | Искажения слегка мешают | 3,0 |
C6 | Искажения заметно мешают | 2,5 |
C7 | Искажения мешают и раздражают | 2,0 |
C8 | Искажения довольно сильно раздражают | 1,5 |
C9 | Искажения очень сильно раздражают | 1,0 |
C10 | Искажения исключительно сильно раздражают | 0,5 |
C11 | Искажения предельно раздражают | 0 |
12.1.5 Многоуровневый и распределенный мониторинг
Реализация функций управления и мониторинга цифровой системы телевизионного вещания требует наличия измерительных устройств для каждого уровня каждого элемента системы. Применение уровневой модели приводит к выводу, что мониторинг должен быть многоуровневым и распределенным.
Многоуровневый мониторинг подразумевает оценку и контроль качества на разных уровнях - от физического уровня, т.е. уровня сигналов, до уровня восприятия качества, эмоций и впечатлений. На уровне видеосигналов определяются, например, такие параметры, как яркость, контраст, частота кадров, разрешение, соотношение сторон, структура дискретизации компонентов цветного изображения, появление замороженных или черных кадров, интервалы исчезновения данных видео и др. На уровне аудиосигналов мониторингу могут подвергаться уровень громкости, наличие тестовых сигналов, интервалы выключения звука и др. Видеосигналы и аудиосигналы могут подвергаться компрессии и упаковываться в разнообразные контейнеры - пакеты данных и файлы. На уровне контейнеров может проверяться, например, число потоков изображения и звука в аудиовизуальном ряде, метаданные и параметры других дополнительных данных, например телетекста или субтитров, размеры файлов и пакетов и другие показатели.
Распределенный мониторинг означает оценку, измерение и контроль в разных точках тракта создания и доставки аудиовизуального ряда (в процессе студийного производства телевизионных программ, в каналах трактов коммутации и распределения цифровых потоков).
Эксплуатационный мониторинг - это контроль рабочего состояния системы и объективное наблюдение за работой без участия оператора. Эксплуатационный мониторинг подразделяется на две категории:
- мониторинг качества аудиовизуального контента;
- мониторинг состояния физических уровней сигналов.
Мониторинг качества - это контроль за соответствием качества контента определенным стандартам. Мониторинг состояния - это контроль за соответствием сигналов определенным стандартам, что подразумевает наблюдение за физическим состоянием оборудования и каналов передач.
Существует три вида сигналов, подвергаемых мониторингу:
- немодулированный сигнал (SDI, ASI и др.);
- кодированный сигнал (программные, транспортные потоки MPEG-2 TS и другие сигналы);
- модулированный сигнал.
Применение того или иного вида мониторинга к данным сигналам и оборудованию зависит от поставленных задач и необходимых результатов. Область применения мониторинга состояния включает в себя контроль на стадии передачи данных по информационным сетям, сбора новостей, прямого эфира, производства и постпроизводства на телестудии, первичного или вторично распространения, выпуска.
С помощью мониторинга качества допускается осуществлять контроль соответствия представляемого аудиовизуального контента тому уровню качества, который изначально подразумевал производитель.
Подписаться на обновления