MOBILITA A HDTV V DIGITÁLNÍ TELEVIZI

Transkript

1 TELEINFORMATIKA 2006 Kongresové centrum Praha MOBILITA A HDTV V DIGITÁLNÍ TELEVIZI Ing. Dušan Líška, CSc. d.liska@volny.cz mob.:

2 PŘEHLED DIGITÁLNÍCH SYSTÉMŮ Satelitní a kabelové DVB-S (MPEG 2, QPSK) DVB-S2 (MPEG 2/4, QPSK, 8PSK, 16-, 32-APSK) DVB-C (MPEG 2, 64QAM, 256QAM) Terestriální DVB-T (MPEG 2, OFDM, 2k/8k, ochranný interval GI) ATSC (MPEG 2, 8-VSB, 19,3 Mbit/s, HDTV) ISDN-T (MPEG 2, OFDM, 13 kmitočtových segmentů) Rozhlasové T-DAB (MPEG 2, OFDM) DRM (MPEG 4 HE AAC, OFDM) Pro mobily DVB-H, T-DMB, S-DMB, MediaFLO, ISDB-T, DAB-IP TELEINFORMATIKA

3 ZDROJOVÉ KÓDOVÁNÍ OBRAZU MPEG 2 Je zaveden celosvětově MPEG 4 AVC Účinnější ale neslučitelný, vhodný pro nové systémy VC 1 O něco jednodušší než MPEG 4 AVC, využití hlavně v USA MPEG 7 Umožňuje algoritmizovaný popis audiovizuálního obsahu MPEG 21 Pro multimédia, metadata, ochrana autorských práv DIRAC Vyvíjí BBC s důrazem na jednoduchost, snadnou implementaci a otevřenost (bez licencí) TELEINFORMATIKA

4 ROZVOJ KOMPRESNÍ TECHNIKY McCannův zákon (DVB World 2002) Bitový tok potřebný k dosažení určité kvality obrazu nebo zvuku se zmenší v průběhu každých pěti let na polovinu Situace v oblasti zdrojového kódování Proklamovanou dvojnásobnou účinnost oproti MPEG 2 dosáhne MPEG 4 AVC až v průběhu roku 2007 Dvojnásobná účinnost pouze v 60 % testovaných případů V budoucnu bude vynikající kvalita HDTV při 8 až 10 Mbit/s Využití MPEG 4 AVC bez problémů v nových systémech DVB-H, DMB, MediaFLO, DVB-S2, HDTV v Evropě atd. Pro DVB-T má MPEG 2 řadu výhod Stabilita, konkurence, záznam na pevné disky, levné STB TELEINFORMATIKA

5 STAV VYSÍLÁNÍ DVB-T V EVROPĚ Pravidelné vysílání Od roku 1998 Velká Británie, 1999 Švédsko, 2000 Španělsko, 2001 Finsko a Švýcarsko, 2002 Německo, 2003 Holandsko a Belgie, 2003 Itálie, 2005 Malta, Francie a Česká republika (21.10.), 2006 Dánsko, Lucembursko, Litva, Řecko a Rakousko (26.10.) Do konce roku 2006 plánuje zahájení ještě Estonsko (prosinec) V roce 2007 plánují zahájení pravidelného vysílání Ukrajina, Slovensko a další země TELEINFORMATIKA

6 SITUACE DVB-T V EVROPĚ (2006) Zdroj: DigiTag TELEINFORMATIKA

7 UKONČENÍ ANALOGOVÉHO VYSÍLÁNÍ ASO (Analogue Switch-off) V zemích Evropské unie bude digitalizace tv vysílání dokončena v letech Všechny země využívají nadále MPEG 2, ve Francii se placené programy vysílají v MPEG 4 AVC, v MPEG 4 AVC plánuje zahájení Estonsko a Norsko ASO bude v různých zemích probíhat různě: V roce 2006 Lucembursko a Holandsko, termín 2006 se posune v Itálii, 2007 Finsko, 2008 Norsko, Švédsko a Švýcarsko, 2009 Dánsko, 2010 Španělsko, Rakousko, Německo, Malta a Česká republika (10.10.), 2011 Francie, 2012 VB a Řecko V USA se má analog vypnout , velké vysílače ale již v prosinci 2008 TELEINFORMATIKA

8 TISKOVÁ KONFERENCE DVB (IBC 2006) DVB-T Konsorcium DVB zahájilo práce na systému DVB-T2 (určitá obdoba DVB-S2) Studuje se možnost zahájit práce na systému DVB-H2 DVB-H Systém DVB-H bude úspěšný, protože 50 % uživatelů mobilů je ochotno za něj platit 10 EUR měsíčně Nová éra pro obsah krátké příspěvky (pop video) Zaměření na ESG (Electronic Service Guide), CDP (Content Delivery Protocol) a mobilitu Šíření ESG přes obousměrné mobilní spojení DVB-SSP Satellite Services to Portable devices, satelitní vysílání pro mobily s podporou terestriálních opakovačů TELEINFORMATIKA

9 VÝVOJ V BRAZÍLII A V ČÍNĚ Brazílie Čína Brazílie dlouhodobě váhá mezi systémy DVB-T a ISDB-T V červnu 2006 byl přijata modifikace SBTD-T (Sistema Brasiliero de Televisao Digital Terrestre) s kódováním MPEG 4 AVC Přechod má trvat 10 let a má ho financovat Japonsko Rozhodnutí bylo napadeno u soudu se žádostí o zrušení V srpnu 2006 oznámila Čína že bude vysílat ve vlastním standardu Standard má umožnit mobilní příjem Státní norma vejde v platnost TELEINFORMATIKA

10 TELEVIZE PRO MOBILY (MTV) Perspektivy Televize pro mobily se již dostává do realizační fáze a nikdo nepochybuje o jejím brzkém zavedení Vyskytují se již i názory, že mobil budoucnosti zcela nahradí PC Podmínky úspěchu Kromě TV příjmu musí mobil mít připojení k Internetu a dostatečnou paměť předpokládá se nahrávání přes den v práci a přehrávání doma, příp. s připojením na TV přijímač Provozovatelé a výrobci se musí sjednotit na systému, nebo dodávat vícesystémové čipy Ovládání musí být jednoduché a umožňovat příjem navolené stanice např. po celý den TELEINFORMATIKA

11 SYSTÉMY TELEVIZE PRO MOBILY Provozuschopné systémy Jejich počet se neustále rozšiřuje DVB-H, T-DMB, S-DMB, MediaFlo, ISDB-T BT Movio (založen na přenosu dat IP přes DAB) Připravované systémy Telekomunikační systém UMTS bude nabízet MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Service) Systém DVB-SSP (Satellite Services to Portable devices) DXB (systém DAB se statistickým multiplexem a časovým segmentováním) Vítězný systém Kdo zvítězí není zdaleka rozhodnuto, řada expertů typuje na vítěze systém DVB-H TELEINFORMATIKA

12 CHARAKTERISTIKA T-DMB Vysílací systém: T-DAB Přídavné protichybové zabezpečení FEC z DVB-T Reed-Solomon (204,188) Konvoluční prokládání Transportní vrstva: MPEG 2 TS Adaptační vrstva: Encapsulation MPEG 4 SL (Synchronization Layer) Kódování Obraz: MPEG 4 AVC (Part 10) Zvuk: MPEG 4 BSAC (Bit-Sliced Arithmetic Coding, Part 3) Datové služby: MPEG 4 BIFS (Binary Format for Scenes) TELEINFORMATIKA

13 PRINCIP VYSÍLÁNÍ T-DMB Zdroj: WorldDAB Forum TELEINFORMATIKA

14 SYSTÉM MediaFLO Media FLO (Forward Link Only) Vyvinut americkou telekomunikační společností Qualcomm Systém převzal většinu principů z DVB-T a DVB-H Programy Celostátní a regionální v reálném čase, 240x 320 pixelů, 15 nebo 30 snímků/s Další programy mimo reálný čas, každý až 20 min denně (hudebníklipy, počasí, zpravodajství, webové stránky) Interaktivní služby včetně VoD Časové multiplexivání TDM (obdoba časového segmentování v DVB-H) Modulace OFDM, 4k, QPSK nebo 16QAM, hierarchická modulace, turbo kódování, RS, CRC TELEINFORMATIKA

15 KONFERENCE DVB WORLD 2006 M. Schüppert, Modeo USA, k DVB-H DVB-H bude nejakceptovanější, úspěšný bude i MediaFLO Pro DVB-H se bude využívat i pásmo L Kódování AV - MPEG 4, ale i VM 1 (Windows Media) Prosadí se pouze ESG (Electronic Service Guide) Integrální částí televize pro mobily MTV bude podcasting Mobilní telefony obsadí 50 % trhu, zbytek laptopy apod. Na trhu budou dominantní mladší ročníky (18-35 let) TV stanice zavedou do r speciální verze pro MTV Proběhne souboj o kontrolu nad MTV mezi vlastníky a dopravci multimediálního obsahu TELEINFORMATIKA

16 PŘIJÍMAČE DVB-H TELEINFORMATIKA

17 MULTIMEDIÁLNÍ POČÍTAČ NOKIA TELEINFORMATIKA

18 PŘEDPOVĚĎ ROZVOJE STANDADŮ MTV TELEINFORMATIKA

19 HISTORIE HDTV Vysoká rozlišovací schopnost Poprvé byl název High Definition použit v roce 1935 u systému se 405 televizními řádky společnosti EMI ve Velké Británii a později u francouzského (445 řádků) a německého systému (441 řádků) z roku 1937 Japonský analogový systém MUSE byl zaveden v Japonsku v roce 1990 se 1035 řádky a prokládaným řádkováním Další vývoj Formát CIF (Common Image Format) zdvojnásobil počet aktivních vzorků oproti SDTV a zavedl poměr 16:9, má tedy 2x720x4/3 = 1920 vzorků, 1920x9/16 = 1080 aktivních řádků s prokládaným i (interlaced) nebo neprokládaným řádkováním p (progressive scanning) TELEINFORMATIKA

20 SDTV A HDTV 16/9 H 4/3(H/2) H H/2 SDTV 4: aktivních řádků HDTV 16: pixelů TELEINFORMATIKA

21 HDTV V EVROPĚ Situace Systém HD-MAC připravený k vysílání z družic kolem roku 1992 byl drahý a neúspěšný, na družice se tehdy rozšířil systém PAL Na rozdíl od USA se v Evropě zavádění digitální televize zaměřilo na více programů SDTV v multiplexech, nyní se přístup začíná měnit a s vysíláním HDTV se již počítá v nepříliš vzdálené budoucnosti První pravidelné vysílání bylo zahájeno v lednu 2004 z družice Astra pod názvem EURO1080, později HD1 Hlavní důvody pro zavádění jsou: k dispozici jsou velké ploché displeje LCD v již přijatelných cenách, do dvou let budou k dispozici záznamová zařízení HD DVD, diváci si postupně zvykají na počítačové displeje s kvalitou HD TELEINFORMATIKA

22 PERSPEKTIVY HDTV Otázka dnes nezní zda HDTV, ale kdy Vzhledem k současným displejům, které jsou vesměs neprokládané, bude se přecházet na neprokládané řádkování postupně i v domácnostech Na IBC 2006 předvádělo EBU srovnání tří formátů HDTV 1080i/25, 720p/50 a 1080p/50 na plazmových displejích 1920x1080 bez komprese a s kompresí MPEG 4 AVC na 20 až 6 Mbit/s 720p/50 je v současnosti nejlepší vysílací formát HDTV 1080p/50 je vhodný a žádoucí produkční formát a je to potenciální vysílací formát příští generace HDTV TELEINFORMATIKA

23 SYSTÉM ULTRA HDTV Základní parametry systému 7680x4320p/60, tj. 32M (pixelů) někdy označován také 8K podle počtu bodů na aktivním řádků pro srovnání systém 1920x1080p je 2M nebo 2K Pozorovací vzdálenost 0,75 H, horizontální pozorovací úhel 100 stupňů, pro srovnání 30 stupňů u HDTV Snímací a reprodukční zařízení 32M se realizuje rozdělením na 4 panely po 8M pro signály G1, G2, R a B Reprodukční systém je složen ze dvou projektorů jeden pro signály G1/G2, druhý pro signály R/B Celkový nekomprimovaný bitový tok 24 Gbit/s lze přenést optickým kabelem rozdělením na 16x HD SDI (po 1,485 Gbit/s) Originální prostorový multikanálový zvuk 22.2, bitový tok 28 Mbit/s TELEINFORMATIKA

24 HISTORIE A PERSPEKTIVY UHDTV Historie a perspektivy systému Japonská společnost NHK zahájila vývoj v roce 1995, demonstrace na EXPO 2005 v Japonsku, na NAB 2006 a IBC 2006 Dokončení vysílacího formátu se předpokládá v roce 2008, experimentální vysílání v roce 2015, použití zařízení v domácnosti v roce 2020 a pravidelné vysílání v roce 2025 Předvádění systému na IBC 2006 Systém byl předváděn na projekčním plátně cca 12x7 m Promítaly se efektní záběry v celkové délce 14 minut, např. záběry z družice na zem, fotbal a zápas sumo, záběry z New Yorku, basketbal, rozkvetlý strom s ptáky, včely a motýli na květech, slunečnice ve větru, padající listy, záběry na měsíc, zimní krajina, vypouštění vody z přehrady, start rakety v noci, živý obrázek z kamery na IBC TELEINFORMATIKA