Nové výzvy před DVB: Co nás čeká v digitálním televizním vysílání?

Historie DVB

Neuškodí si trochu připomenout historii začátků činnosti DVB. Na začátku roku 1990 bylo jasné, že družice a kabel poskytnou první služby digitální televize. Méně technických problémů a jednodušší regulační prostředí znamenalo, že by se mohly vyvíjet rychleji než pozemní systémy. Dle tehdejší priority trhu se muselo rychle rozvíjet digitální satelitní a kabelové vysílání.
Systém DVB-S pro digitální družicové vysílání byl vyvinut v roce 1993. Jedná se o poměrně přímočarý systém využívající modulace QPSK. Specifikace popsala různé nástroje pro kódování kanálů a ochranu proti chybám, které byly později použity pro jiné mediální systémy šíření.

DVB-C systém pro digitální kabelové sítě byl vyvinut v roce 1994. Je zaměřen na využití 64 QAM a pro evropské satelitní a kabelové prostředí může v případě potřeby převést kompletní satelitní kanál multiplexu na kabelový kanál. Specifikace DVB-CS popsala verzi, která může být použita pro instalaci společné satelitní televizní antény.

Digitální pozemní televizní systém DVB-T byl složitější, protože byl určen do odlišného šumového a vícecestného prostředí s omezenou šířkou pásma. Systém má několik způsobů příjmu, kdy je přijímač povinen přizpůsobit jeho dekódování podle signalizace. Klíčovým prvkem je použití modulace OFDM. Existují dva režimy: 2K nosné plus QAM, 8K nosné plus QAM. Režim 8K může umožnit vícenásobnou ochranu, ale režim 2K může nabídnout výhody tam, kde je přijímač v pohybu (Dopplerův efekt).

Další rozvoj zaznamenaly standardy druhé generace s vyšší účinností. DVB-S2 a DVB-S2x, které umožňují o 30% větší datovou propustnost vzhledem k použité modulaci 8PSK a LDPC kódu. Nelze zde ani zapomenout na DVB-H – systém pro příjem na mobilních přijímačích, který snižuje spotřebu a šetří baterie, který se ale prakticky neuchytil.

Kabelový systém DVB-C2 může pracovat s více transportními toky a rozšířit kapacitu až o 60%. Tento standard druhé generace je určen pro kabelovou distribuci s vysokou spektrální účinností a rozšíření se dá očekávat až s programy v 8K. Vychází ze standardu DVB-T2, s nímž má některé stejné vlastnosti a parametry – např. stejnou modulaci COFDM a stejné protichybové zabezpečení.
DVB-T2 je dnes nejvyspělejší digitální pozemní televizní systém (DTT) na světě, který nabízí větší robustnost, flexibilitu a minimálně o 50% vyšší účinnost než kterýkoli jiný DTT systém s výjimkou ATSC 3.0. Podporuje SD, HD, UHD, mobilní televizi nebo jakoukoli jejich kombinaci. Všechny dosavadní standardy DVB jsou založeny na transportním toku MPEG. Další nové DVB specifikace, jak se zdá, tuto téměř 25 letou tradici po letošku ukončí.

DVB WORLD 2019

Na programu letošní třídenní konference jsou tyto tematické dny: spolupráce s asociací HbbTV a nová mise DVB, vysílání přes internet a sítě 5G jako budoucnost šíření medií. DVB je synonymem standardů a specifikací digitální televize, ale poslední výzvy jako OTT, 5G a hybridní televize nutí DVB přehodnotit, jak přistupovat ke své práci. Otázkou dneška je, zda otevřené technické normy jsou tím nejlepším řešením pro mediální průmysl? Příkladem je hybridní televizní příjem. Původním záměrem DVB byl standard MHP (multimédia home platform), který předběhl v době svého vzniku ostatní technologie o pět let. Jednalo se o první standard na bázi middlewaru určený pro interaktivitu digitální televize. Již v roce 2010 se rozšířil zejména v Italii v terestrickém vysílání, v Koreji na satelitu a v Belgii na kabelu. Ve Velké Británii a několika dalších zemí se pro interaktivitu s využitím IP protokolu ujal ETSI standard MHEG-5. V posledních letech zažívá rozmach HbbTV, zejména v řadě evropských zemí. Mnoho členů konsorcia HbbTV a DVB jsou ti samí a obě skupiny velmi úzce spolupracují a proto i HbbTV dostalo prostor na dublinské konferenci. DVB připravila studii o spolupráci se světem 5G a na konferenci se sejde celá komunita expertů skupiny 3GPP a DVB, aby diskutovali o spolupráci obou technologií. K tomu by měl pomoci i připravovaný standard DVB-I pro vysílání lineární televize ve světě OTT.

DVB-I, nová sada specifikací, která bude pro OTT stejně uživatelsky přívětivá a robustní jako klasická řešení distribuce (např. DVB-S / C / T a IPTV). S využitím internetu jako distribuční platformy přinese DVB-I ty nejlepší funkce vysílací televize do světa širokopásmového přenosu, včetně integrovaných seznamů kanálů, interaktivní programové průvodce a jednoduchý výběr kanálů s opačným postupem. Jako standardizované řešení, DVB-I poskytne významné výhody spojené se škálovatelností a úsporami nákladů. Tato nová specifikace bude představena na letošním veletrhu NAB společně s DVB-LL-DASH (standard pro dynamické adaptivní streamování s nízkým zpožděním). Vstupní koncepční architektura DVB-I služeb je na následujícím obrázku převzata z letáku DVB.1).

Nové technologie

Technologiím 5G ve spojení s šířením televizního a obecně mediálního obsahu, provozovateli sítí a prodejci spotřebitelských zařízení bude věnován poslední den. V Evropě v současné době probíhá spousta testů, které v budoucnu umožní využití nových mobilních sítí 5G nejenom jako čistě datové kanály klasických mobilních operátorů, ale i jako jednosměrné sítě vysílání videa bez nutnosti používání SIM karet. Na letošním právě ukončeném kongresu mobilního světa (MWC) v Barceloně byl v praxi uskutečněn živý přenos televizního vysílání na síti 5G v rámci evropského projektu 5G-Xcast. Projekt 5G-Xcastprojekt je zaměřen na vývoj technologie, která umožňuje rozsáhlou distribuci audiovizuálních mediálních služeb přes sítě 5G s maximální škálovatelností, efektivitou šířky pásma a trvalou kvalitou videa na každé obrazovce koncového uživatele. Demonstrace ukázala, jak může být použita kombinace vysílání 5G k přenosu živého televizního vysílání a obsahu na vyžádání současně k pevným televizním přijímačům i chytrým telefonům.

Země a společnosti podílející se na projektu 5G-Xcast (Zdroj: Konferadio.cz)

A na tomto místě si dovolím osobní poznámku o tom, že by se tímto způsobem opouštěné kmitočty 700 MHz pásma mohly opět navrátit pro televizní vysílání jak v bezplatném tak i placeném režimu. A oprátoři by si nemuseli stěžovat na malé objemy přenášených dat. Je možné si představit případ, že by konzumace těchto dat a cenová politika operátora umožnila pokračovat v současném modelu, kdy náklady na distribuci a šíření televizního signálu hradí poskytovatelé programu – televizní společnosti.

Dalšími tématy bude i přehled o posledním vývoji video kodeků, výhled na video a audio technologie v příštích 10 letech. Bude to nástup 8K jako vize budoucnosti nebo jen nepotřebná iluze? To se dozvíme v nejbližších letech.

1) https://www.dvb.org/resources/public/factsheets/dvb-i_factsheet.pdf