Do dnia 31 lipca 2013 roku będą umieszczone programy rozpowszechniane przez Telewizję Polską S.A. tj. TVP1, TVP2 i TVP INFO (programy regionalne). W sygnale mux 1 istnieje możliwość dodatkowego umieszczenia minimum 4 programów w standardzie SD, zostaną one wykorzystane na poszerzenie oferty programów telewizyjnych o nowe, bezpłatne programy telewizyjne, tworzone zwłaszcza przez podmioty dotychczas nieobecne na rynku telewizji naziemnej. W tym celu przewidziane jest ogłoszenie specjalnego konkursu.
MUX2
Drugi multipleks (MUX2) naziemnej telewizji cyfrowej (DVB-T) będzie składał się z ośmiu programów, a zasięg ogólnopolski zyska w lipcu 2011. Pierwsze nadajniki - Warszawa (PKiN, Raszyn), Poznań, Zielona Góra i Żagań - rozpoczęły emisję 30 września. MUX2 składać się będzie z programów nadawców prywatnych posiadających ogólnopolską koncesję - Polsat, TVN, Tv Puls i TV4, Polsat Sport News, którzy oprócz obecnych czterech programów uruchomią po jednym programie dodatkowym.
1 grudnia 2010 r. po godz. 11:00 w drugim multipleksie naziemnej telewizji cyfrowej (NTC) pojawił się kanał TVN 7. Zajął on pozycję testową TV5.
Multipleks II - MUX2 - harmonogram uruchomienia stacji nadawczych
ETAP 1 do 30 września 2010
ETAP 2 do 31 grudnia 2010
ETAP 3 do 30 kwietnia 2011
ETAP 4 do 31 lipca 2011
ETAP 5 do 31 grudnia 2011
ETAP 6 do 31 grudnia 2013
Lp
Lokalizacja
Kanał
Data uruchomienia multiplexu MUX2
1
Poznań/Śrem
39
2010-09-30
2
Warszawa/PKiN
48
3
Warszawa/Raszyn
48
4
Zielona Góra/Jemiołów
46
5
Żagań/Wichów
41
6
Gdańsk/Chwaszczyno
35
2010-12-31
7
Piła/Rusinowo
43
8
Płock/Rachocin
57
9
Siedlce/Łosice
43
10
Szczecin/Kołowo
34
11
Rzeszów/Sucha Góra
61
12
Wisła/Skrzyczne
38
13
Iława/Kisielice
24
2011-04-30
14
Białogard/Sławoborze
50
15
Częstochowa/Wręczyca
39
16
Kalisz/Mikstat
44
17
Olsztyn/Pieczewo
33
18
Świnoujście
34
19
Białystok/Krynice
49
2011-07-31
20
Bydgoszcz/Trzeciewiec
32
21
Dęblin/Ryki
24
22
Katowice/Kosztowy
49
23
Kielce/Św. Krzyż
36
24
Konin/Żółwieniec
45
25
Kraków/Chorągwica
64
26
Lublin/Piaski
21
27
Przemyśl/Tatarska Góra
61
28
Opoczno/Przysucha
37
29
Suwałki/Krzemianucha
29
30
Szczawnica/Góra Przehyba
61
31
Wrocław/Ślęża
58
32
Zamość/Tarnawatka
52
33
Elbląg/Jagodnik
25
34
Kłodzko/Czarna Góra
58
35
Koszalin/Gołogóra
47
36
Lębork/Nowe Skórowo
45
37
Opole/Chrzelice
34
38
Rabka/Luboń Wielki
61
39
Tarnów/Góra Św. Marcina
23
40
Zakopane/Gubałówka
61
41
Gniezno
43
2011-12-31
42
Leżajsk
61
43
Ostrołęka
41
44
Bieszczady/Góra Jawor
32
45
Łódź
24
46
Gorlice/Maślana Góra
61
47
Giżycko/Miłki
43/48
2013-12-31
48
Jelenia Góra/Śnieżne Kotły
35
MUX3
To kanał przewidziany dla TVP, zwłaszcza na rozwój kanałów tematycznych telewizji publicznej. Od 27 października 2010 r. główne kanały Telewizji Polskiej są emitowane cyfrowo w standardzie DVB-T w ramach tzw. trzeciego multipleksu. Widzowie objęci zasięgiem pierwszego etapu mogą odbierać programy TVP 1, TVP 2, TVP Info (program regionalny), TVP Historia i TVP Kultura w jakości cyfrowej. Multipleks trzeci zostanie docelowo uzupełniony kolejnymi tematycznymi programami TVP.
Wszystkie te programy będą emitowane w sposób niekodowany FTA (ang. Free-to-air) w formacie SD (Standard Definition).
Uruchomienie multipleksu TVP będzie się odbywało w czterech etapach:
ETAP 1 – do 27 października 2010 r. zostanie uruchomiona emisja w województwach: mazowieckim, pomorskim, wielkopolskim i zachodniopomorskim. Zasięgiem telewizji cyfrowej zostanie objęte 58 proc. mieszkańców tego obszaru.
ETAP 2 – do 27 kwietnia 2011 zostanie uruchomiona emisja w województwach: lubuskim, łódzkim, podlaskim, lubelskim i podkarpackim. Zasięgiem telewizji cyfrowej objęte zostanie 20 proc. mieszkańców tego obszaru.
ETAP 3 – do 27 października 2011 zostanie uruchomiona emisja w pozostałych województwach: dolnośląskim, opolskim, śląskim, małopolskim, świętokrzyskim, warmińsko-mazurskim i kujawsko-pomorskim. Zasięgiem telewizji cyfrowej zostanie objęte 45 proc. mieszkańców tego obszaru.
ETAP 4 – do 27 kwietnia 2014 zasięgiem zostanie objęte 98 proc. populacji kraju.
ETAP 1 do 27 października 2010
ETAP 2 do 27 kwietnia 2011
ETAP 3 do 27 października 2011
ETAP 4 do 27 kwietnia 2014
Multipleks III - MUX3 - harmonogram uruchomienia stacji nadawczych
Lp
Lokalizacja
Kanał
Data uruchomienia multiplexu
1
Poznań/Śrem
28
2010-10-27
2
Warszawa/PKiN
55
3
Warszawa/Raszyn
55
4
Gdańsk/Chwaszczyno
48
5
Iława/Kisielice
46
6
Piła/Rusinowo
51
7
Płock/Rachocin
35
8
Siedlce/Łosice
56
9
Szczecin/Kołowo
49
10
Białystok/Centrum
38
2011-04-27
11
Gorzów Wielk.
21
12
Łódź
47
13
Rzeszów/Baranówka
35
14
Bydgoszcz
34
2011-10-27
15
Częstochowa/Błeszno
41
16
Elbląg/Jagodnik
45
17
Katowice/Kosztowy
51
18
Kraków/Chorągwica
48
19
Legnica
49
20
Olsztyn/Pieczewo
44
21
Opole/Chrzelice
43
22
Wrocław/Żurawina
33
2014-04-27 *
* Dla etapu czwartego nie ma obecnie szczegółowego wykazu.
Kilka słów o standardzie DVB-T
DVB (Digital Video Broadcasting) to konsorcjum skupiające ponad 250 nadawców, producentów, operatorów sieci oraz dostawców oprogramowania w ponad 35 krajach powołane do opracowania otwartych standardów dla dostarczania usług telewizyjnych, multimedialnych i pakietowych. Usługi zgodne ze standardami DVB dostępne są na wszystkich kontynentach obejmując ponad pół miliarda odbiorników.
Konsorcjum jest autorem wielu standardów. Jednym z nich jest standard DVB-T dotyczący naziemnej telewizji cyfrowej (NTC) zatwierdzony w grudniu 1995 roku opisany przez europejską normę EN 300744. Pierwsza transmisja wykorzystująca ww. standard miała miejsce w 15 września 1998 roku w Wielkiej Brytanii. Od tego czasu wiele się zmieniło. Aktualny stan dotyczący wdrażania standardu we wszystkich krajach śledzić można na stronie dvb.org.
System naziemnej telewizji cyfrowej transmituje skompresowany, cyfrowy sygnał audio/video z wykorzystaniem strumienia transportowego MPEG-TS. Zaletą tego rozwiązania jest możliwość dosyłu kilku programów i usług, takich, jak np. EPG (Electronic Program Guide) w jednym strumieniu. Do kompresji sygnału video wykorzystywane są dwa standardy: MPEG-2 lub bardziej zaawansowany MPEG-4/H.264.
Do przesłania sygnału cyfrowego w standardzie DVB-T wykorzystywany jest schemat modulacji COFDM (Coded Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing). Schemat ten wymyślony został dla systemów, które podatne są na efekt wielodrogowości (transmisja sygnału w miastach). Polega ono na tym, że sygnał radiowy dociera do odbiornika w kilku kopiach, które są wzajemnie przesunięte w czasie. Im większa przepływność danego systemu, tym bardziej odczuwalny jest ww. efekt. Modulacja COFDM jest sposobem na wyeliminowanie tego problemu. Zamiast jednego sygnału o dużej przepływności przesyłanych jest wiele wolniejszych strumieni danych zajmujących kolejne, niezakłócające się wzajemnie podnośne. Liczba podnośnych wynosić może 1705 (tryb 2k) lub 6817 (tryb 8k). Sygnał w obrębie każdej podnośnej poddawany jest właściwej modulacji (fazowej QPSK lub amplitudowo-fazowej 16QAM lub 64QAM). Przepływność całego strumienia DVB-T mieści się w granicach 4 – 32Mb/s w zależności od wybranego trybu oraz sposobu modulacji. Oznacza to przesłanie 8 kanałów telewizyjnych w standardowej rozdzielczości lub 3-4 kanałów w jakości HD w jednym multipleksie (odpowiednik pojedynczego kanału analogowego).
Jakie korzyści niesie za sobą wprowadzenie nadawania sygnału cyfrowego?
Oszczędność pasma – jedna paczka programów cyfrowych w standardowej rozdzielczości (tzw. multipleks) mieści do 8 programów cyfrowych, zajmując ten sam przedział pasma – jeden kanał UHF (zastosowanie multipleksacji COFDM oraz modulacji QPSK lub QAM); oznacza, że zwolnione kanały zajmowane dotychczas przez telewizję analogową będą mogły być wykorzystane przez inne serwisy i usługi.
Możliwy odbiór w lokalizacjach, gdzie sygnał analogowy był trudny w odbiorze.
Przykład z Wielkiej Brytanii – kraju przodującego we wdrażaniu naziemnej telewizji cyfrowej. Porównanie jakości obrazu cyfrowego i analogowego w trudnych warunkach odbioru (źródło www.stevelarkins.freeuk.com)
Ze względu na charakterystykę sygnału cyfrowego i występowanie tzw. „interwału bezpieczeństwa” (ang. „guard interval”) sygnał ten jest odporny na odbicia; w rezultacie przy odbiorze użytkownik nie napotka problemów, takich jak przedstawiony na poniższym rysunku efekt „rozmycia”
Przejście na sygnał cyfrowy wyeliminuje znany z telewizji analogowej problem odbić sygnału. (źródło: wikipedia.org)
Sygnał cyfrowy DVB-T, podobnie jak analogowy będzie również podatny na zakłócenia pochodzące z źródeł takich, jak inne nadajniki radiowo-telewizyjne, urządzenia emitujące fale elektromagnetyczne, czy nawet przejeżdżające samochody; należy pamiętać o stosowaniu filtrów dostosowanych do sytuacji występującej w danej lokalizacji.
Zakłócony sygnał analogowy (źródło: comreg.ie)
W DVB-T efektem zbyt dużych interferencji będzie „zamrożenie” lub całkowity zanik obrazu. (źródło: stevelarkins.freeuk.com)
W kolejnych multipleksach dostawcy sygnału oferować będą kanały w wysokiej rozdzielczości HDTV
Telewizja cyfrowa niesie za sobą szereg nowych możliwości, takich jak elektroniczne przewodniki po programach (EPG), wideo na życzenie (VOD), wybór z kilku dostępnych ścieżek dźwiękowych (np. wybór między językiem polskim i angielskim) oraz ścieżek napisów.
Dzięki technice COFDM możliwa jest redystrybucja tego samego sygnału na kolejnych obszarach, poprzez kolejne nadajniki działające na tej samej częstotliwości (tzw. sieci SFN – Single Frequency Network). Ze względu na występowanie wspomnianego wcześniej interwału bezpieczeństwa odbiorniki znajdujące się w zasięgu większej liczby nadajników nie będą miały problemów z odbiorem. Kluczem działania takiej sieci jest jednak synchronizacja wszystkich stacji nadawczych. Sieci takie działają już z powodzeniem m.in. na terenie Niemiec.
Architektura sieci SFN (Single Frequency Network)
Jaki telewizor do DVB-T?
Nowe telewizory:
Sygnał DVB-T może być odbierany bez żadnych dodatkowych urządzeń przez wszystkie sprzedawane obecnie telewizory z oznaczeniem MPEG-4. Mogą się pojawiać na wyprzedażach telewizory starszej generacji mogące odbierać jedynie w standardzie MPEG-2.
Starsze telewizory
Telewizory starego typu - głównie kineskopowe, ale także LCD i plazmowe nie posiadające oznaczenia MPEG-4 muszą zostać wyposażone w zewnętrzny tuner DVB-T tzw. STB (set-top box).
Wygodnym, tanim i znacznie zwiększającym możliwości starszych telewizorów jest:
Odbiornik, rejestrator i odtwarzacz
naziemnej telewizji cyfrowej, muzyki i filmów
DVB-T Signal HD-507
Signal HD-507
Odbiornik naziemnej telewizji cyfrowej Signal HD-507 jest jedynym tego typu odbiornikiem dostępnym na rynku, który w małej, praktycznej obudowie mieści wielofunkcyjne urządzenie. Tuner ten jest jednym z najtańszych rozwiązań pozwalających użytkownikom starszych telewizorów kineskopowych oraz telewizorów LCD i plazmowych wyposażonych a głowicę naziemnej telewizji cyfrowej MPEG-2 na wkroczenie w nowy świat telewizji cyfrowej. Posiadacze telewizorów przystosowanych w pełni do odbioru telewizji cyfrowej w kompresji MPEG-4 również zainteresować się mogą odbiornikiem ze względu na zintegrowany odtwarzacz multimediów oraz funkcję Personal Video Recorder (PVR Ready). Signal HD-507 odtwarza zdjęcia, muzykę oraz filmy - również te w wysokiej rozdzielczości. Działa też jako rejestrator programów DVB-T. Największa zaletą odbiornika są jego kompaktowe wymiary. Urządzenie wpięte bezpośrednio w wejście SCART telewizora pozostaje praktycznie niewidoczne dla użytkownika. Odbiornik nadaje się idealnie do telewizorów LCD/Plazma wiszących na ścianach - w zależności od modelu TV oraz uchwytu możliwe jest takie ułożenie urządzenia, aby mieściło się między telewizorem z ścianą bądź uchwytem. Należy pamiętać jedynie o zapewnieniu odpowiedniej wentylacji urządzenia. Schowany za telewizorem tuner odbiera sygnały sterujące z pilota czujnikiem podczerwieni umieszczonym na krótkim kabelku. Aby urządzenie pracowało poprawnie czujnik podczerwieni należy przyczepić na frontowym panelu telewizora. Tuner współpracuje z wykorzystywanym w Polsce standardem kompresji MPEG-4 oraz wcześniejszą jego wersją - MPEG-2 używaną w niektórych krajach europejskich. Urządzenie zapewnia doskonałą jakość obrazu zarówno w rozdzielczości SD jak i HD. Port USB umożliwia nagrywanie materiałów wideo (PVR) na zewnętrznych nośnikach danych, takich jaki dyski twarde HDD lub pamięci flash (pendrive). Korzystając ze złącza HDMI dostarczamy do telewizora sygnał jakości HD. Tuner może być wówczas wpięty do gniazda SCART bądź nie. Przy jednoczesnym wykorzystaniu obu rodzajów złączy, priorytet posiada wyjście HDMI.
Jaka antena do DVB-T?
To pytanie, które często zadają nam klienci. Ogólnie rzecz ujmując telewizja cyfrowa nie wymaga stosowania nowych typów anten. Anteny Yagi-Uda, a nawet anteny siatkowe radzą sobie z odbiorem sygnału modulowanym cyfrowo. Wszystko zależy oczywiście od miejsca odbioru i warunków propagacyjnych dla sygnału w danej lokalizacji. Firma Dipol pewną grupę anten oznaczyła jednak jako „anteny DVB-T” - dlaczego? Należy mieć na uwadze dwie kwestie. Analogowy sygnał naziemny dostarczany jest do odbiorców na częstotliwości wynoszącej maksymalnie 782-790MHz (kanał 60). W związku z tym większość produkowanych do tej pory anten na pasmo UHF przystosowana była do pracy w zakresie kanałowym 21-60. W kolejnych etapach uruchamiania DVB-T może okazać się, że kolejne multipleksy w danej lokalizacji nadawane będą na kanałach z zakresu 61-69. W takim przypadku do odbioru należy wybrać antenę pracującą w całym paśmie UHF 21-69.
Przykłady anten z oferty firmy Dipol pracujących na kanałach 21-69
Drugą kwestią jest fakt, iż standard DVB-T mówi, iż przedwzmacniacze antenowe winny być zasilane napięciem 5V, a nie tak jak do tej pory 12V. Oczywiście antena z przedwzmacniaczem zasilanym napięciem 12V będzie działać prawidłowo, niemniej jednak wszystkie tunery cyfrowej telewizji naziemnej zgodne ze standardem wystawiają napięcie 5V dla przedwzmacniacza. W ofercie firmy Dipol znaleźć można 2 kompaktowe, wysokiej jakości anteny z wbudowanymi niskoszumowymi wzmacniaczami zasilanymi napięciem 5V (z tunera lub z dołączonego zasilacza i adaptera).
Antena wewnętrzna
Antena zewnętrzna
Dla wzmacniania sygnałów w dużych instalacjach antenowych wymagane są wzmacniacze kanałowe - dotyczy to również instalacji DVB-T.
Widmo sygnału DVB-T różni się jednak od widma pojedynczego kanału analogowego, co przedstawione zostało na poniższych rysunkach. Doskonale widać, przed jakim wyzwaniem staje wzmacniacz mający zwiększyć poziom sygnału DVB-T. Ze względu na strome zbocza oraz wykorzystanie podnośnych w całej szerokości kanału kluczowym parametrem wzmacniacza staje się równomierne wzmocnienie w całym kanale i selektywność.
Widmo sygnału analogowego PAL (www.allinon.com)
Widmo sygnału DVB-T (www.wikipedia.org)
Firma DIPOL rekomenduje stosowanie urządzeń renomowanej marki Alcad. Wzmacniacze ZG-421 strojone na zamówiony kanał cechuje duże wzmocnienie: 53 dB, duży poziom wyjściowy: 120 dB pozwalający zasilić sieci nawet do 200 abonentów oraz bardzo dobra selektywność (17 dB odstęp jednokanałowy, 56 dB odstęp dwukanałowy). Zastosowanie wzmacniacza daje pewność, że wszystkie podnośne sygnału cyfrowego wzmocnione będą jednakowo.
Wzmacniacz ZG-421 Alcad
Porównanie charakterystyk częstotliwościowych wzmacniacza ZG-401 oraz ZG-421. Należy zwrócić uwagę na stromość charakterystyki poza kanałem użytecznym.
Wzmacniacze ZG-421mogą być stosowane w instalacjach sąsiedniokanałowych, gdzie wykorzystując swoją znakomitą selektywność pozwalają wyrównać poziomy poszczególnych kanałów.
Pomiar cyfrowych sygnałów naziemnych
W przypadku sygnałów analogowych dwoma najważniejszymi parametrami, na jakie zwracać należało uwagę podczas wykonywania pomiarów były: poziom sygnału na wejściu danej sieci oraz C/N. czyli odstęp nośnej sygnału od szumów. Ze względu na charakter sygnałów modulowanych cyfrowo (sygnał nie posiada jednej wyraźnej nośnej, przypomina raczej szum), pomiar C/N przestaje być dobrym nośnikiem informacji o tymże sygnale. W przypadku sygnałów cyfrowych najistotniejszą rzeczą nie jest poziom sygnału, a jego jakość, której miarą jest szereg parametrów opisanych poniżej.
Pierwszym parametrem niosącym informację o jakości sygnału jest BER (Bit Error Rate) mówiący o prawdopodobieństwie wystąpienia przekłamania informacji w danym strumieniu bitów. Sygnały cyfrowe przesyłane w kanale radiowym (DVB-S/S2 oraz DVB-T) poddawane są po stronie nadawczej dwustopniowemu kodowaniu nadmiarowemu. Zwiększa to wymagania co do przepływności danego kanału, ale pozwala odbiornikowi na likwidację błędów powstałych w kanale transmisyjnym poprzez zastosowanie odpowiednich algorytmów korekcyjnych (korekcja Viterbiego oraz Reed-Salomona). Większość dostępnych na rynku mierników posiada możlwość pomiaru dwóch rodzajów bitowej stopy błędów - (channel) BER oraz aBER - bitowa stopa błędów po pierwszym stopniu korekcji sygnału (Viterbi). Należy mieć świadomość, który parametr mierzymy. Z punktu widzenia instalatora, pomiar aBER, którego wartość jest około milion razy mniejsza od BER, jest w większości przypadków bezcelowy. Zakłada się, że sygnał cyfrowy o BER równym 1E-4 (1 bit na 10000 jest przekłamany) jest dobry jakościowo. Możemy mówić tutaj pojęciu QEF (Quasi Error Free), czyli "zasadniczo bez błędów". W przypadku sygnałów wysokiej rozdzielczości niekonieczne, ale zalecane jest uzyskanie BER na poziomie 1E-6 lub lepszym.
Miernik Naziemnej Telewizji Cyfrowej DVB-T i analogowej Digiair PRO
Większość instalatorów ze względu na ograniczenia sprzętowe oraz być może brak wiedzy ogranicza się jedynie do pomiaru poziomu sygnału oraz bitowej stopy błędów. Tymczasem, równie ważnym, o ile nie ważniejszym parametrem sygnału cyfrowego jest MER (Modulation Error Ratio). Jest to odpowiednik S/N lub C/N sygnałów analogowych z tą różnicą, że poza szumami amplitudowymi uwzględnia również pozostałe źródła szumów, w tym niezwykle istotne w sygnałach modulowanych cyfrowo - szumy fazowe. MER nie do końca mówi nam o jakości sygnału, a o marginesie, jaki posiada dana instalacja, zanim sygnał (obraz) zaniknie w niej całkowicie. Pogorszenie się tego parametru nie wpływa na spadek jakości odbioru, jednak przekroczenie pewnej bardzo wąskiej (rzędu 1dB) granicy krytycznej spowoduje całkowity zanik sygnału. Wartości typowe i minimalne współczynnika MER zależą od rodzaju modulacji (QPSK, 8PSK, QAM,...) oraz współczynnika FEC (Forward Error Correction). Przykładowo dla sygnału naziemnej telewizji cyfrowej DVB-T z modulacją QPSK oraz FEC=2/3 wartości wynoszą odpowiednio około 14dB oraz 17dB.
Ostatnią rzeczą jaką zrobić może profesjonalista podczas wykonywania podstawowych pomiarów sygnałów cyfrowych jest analiza diagramu konstelacji. Diagram ten niesie informacje o rodzajach i wielkości szumów, jakie wpływają na sygnał.
Diagram konstelacji to sposób prezentacji sygnału zmodulowanego cyfrowo. Przypisuje on każdemu możliwemu symbolowi ciąg bitów (przykładowo dla modulacji 16QAM 16 symboli reprezentowanych jest przez 4bity). Symbole reprezentowane są przez tzw. punkty konstelacji.
Diagram konstelacji dla modulacji 16QAM wykorzystywanej w standardzie DVB-T. [wikipedia.org]
W telewizji analogowej głównym parametrem mierzonym, obok poziomu sygnału na wejściu instalacji i gniazdach końcowych jest parametr C/N, czyli stosunek poziomu nośnej sygnału danego kanału do poziomu szumu. Parametr ten nie niesie jednak informacji o szumach fazowych, z którymi do czynienia mamy przy transmisji sygnałów cyfrowych. Profesjonalny instalator, który chce poznać i przeanalizować źródła zaszumienia sygnału w instalacji, wybierze do tego celu właśnie diagram konstelacji.
Poniżej przedstawiono przykładowe diagramy konstelacji dla sygnału DVB-T. Pokazano również jak je należy interpretować.