Цифровое телевидение

Первый этап истории цифрового телевидения характеризуется использованием цифровой техники в отдельных частях ТВ-систем при сохранении аналоговых каналов связи. На данном этапе всё студийное оборудование переводится на цифровой сигнал, обработку и хранение которого, в пределах телецентра, осуществляют цифровыми средствами[2]. На выходе из телецентра телевизионный сигнал преобразуется в аналоговую форму и передаётся по обычным каналам связи.

Также, на данном этапе характерно введение цифровых блоков в ТВ-приёмники с целью повышения качества изображения и звука, а также расширения функциональных возможностей. Примером таких блоков являются цифровые фильтры, устройства перехода от чересстрочной к квазипрогрессивной развёртке, повышение частоты полей до 100 Гц, реализация функций «стоп-кадр» и «кадр в кадре» и т. д[3].

Второй этап развития цифрового телевидения — создание гибридных аналого-цифровых ТВ-систем с параметрами, отличающимися от принятых в обычных стандартах телевидения. Можно выделить два основных направления изменения телевизионного стандарта: переход от одновременной передачи яркостного и цветоразностных сигналов к последовательной их передаче и увеличение количества строк в кадре и элементов изображения в строке. Реализация второго направления связана с необходимостью сжатия спектра ТВ-сигналов для обеспечения возможности их передачи по каналам связи с приемлемой полосой частот[1].

Примеры гибридных ТВ систем:[4]

• Японская система телевидения высокой чёткости MUSE
• Западноевропейские системы семейства MAC

В передающей и приёмной частях этих систем сигналы передаются в аналоговой форме. Системы MUSE и HD-MAC имеют формат 16:9, количество строк в кадре 1125 и 1250, частоту кадров 30 и 25 Гц, соответственно.

Третий этап развития цифрового телевидения — создание полностью цифровых телевизионных систем.

После появления аналого-цифровых систем телевидения высокой чёткости в Японии и Европе (MUSE и HD-MAC), в США в 1987 году был объявлен конкурс на лучший проект системы телевидения высокого разрешения для утверждения в качестве национального стандарта. В первые годы на этот конкурс были выдвинуты различные аналоговые системы. Вышеупомянутые гибридные телевизионные системы, предусматривающие передачу сигнала только по спутниковым каналам, вскоре были сняты с рассмотрения. Это объяснялось тем, что в США около 1400 компаний осуществляют наземное вещание, и очень широко развита сеть кабельного вещания.

Рассматривались даже проекты аналоговых систем, предусматривавших передачу по одному стандартному каналу двух сигналов — обычного ТВ-сигнала и дополнительного, который в приёмнике с соответствующим декодером позволяет получить изображение с бо́льшим количеством строк и элементов разложения в строке.

Но уже в 1990 году появились первые предложения полностью цифровых систем телевидения. С каждым годом возрастало количество таких проектов и улучшались их характеристики. В начале 1993 года последние аналоговые системы окончательно были сняты с рассмотрения. А в мае 1993 года 4 группы компаний, представлявших близкие по существу проекты, объединились и в дальнейшем представляли единый проект, который и стал основой стандарта полностью цифровой телевизионной системы в США. Основой этого проекта стал тогда ещё не утверждённый стандарт MPEG-2.

Цифровое телевидение высокой чёткости стало возможным благодаря появлению в первой половине 1990-х годов первых цифровых стандартов, учитывавших возможность цифрового вещания как в стандартном разрешении, так и в формате высокой чёткости. В августе 1993 года был окончательно сформирован первый стандарт сжатия цифрового видео — MPEG-1 (в дальнейшем от него отказались из-за многочисленных недостатков в пользу MPEG-2 и MPEG-4). Первой публичной HD-трансляцией в цифровом формате считается телетрансляция, состоявшаяся 23 июля 1996 года со станции телекомпании WRAL-ТV в городе Роли (Северная Каролина).

• В Европе в 1993 году, когда стало ясно, что за цифровыми телевизионными системами будущее, был принят проект DVB (Digital Video Broadcasting — цифровое видео вещание), также основанный на MPEG-2. В настоящее время системы цифрового телевидения быстро развиваются во многих странах. При этом в первую очередь решается задача значительного увеличения количества передаваемых программ телевидения обычного разрешения, так как это даёт быстрый коммерческий эффект.

Во многих странах в начале XXI века начался переход с аналогового телевизионного вещания к цифровому телевидению. Во многих странах он уже завершён[1].

• 1 июня 1999 года 11-я исследовательская комиссия Международного союза электросвязи приняла рекомендацию ITU-R ВТ.709-3, окончательно зафиксировавшую цифровой стандарт телевидения высокой чёткости. В Японии современное цифровое HD-вещание в стандарте ISDB-T началось 1 декабря 2003 года в Токио, Осаке и Нагое. К октябрю 2007 года в Японии было продано 27 млн цифровых HD-приёмников.
• Первой публичной HD-трансляцией в Европе считается запуск 1 января 2004 года HD-телеканала Euro1080. Первой программой стал традиционный новогодний концерт Венского филармонического оркестра.
• В ноябре 2005 года NHK впервые продемонстрировала прямую трансляцию программы UHDTV на расстояние 260 км по волоконно-оптической линии связи с использованием спектрального уплотнения каналов DWDM.
• В 2007 году SMPTE утвердило «Стандарт 2036» для UHDTV Было определено два уровня для UHDTV, которые называются UHDTV1 (3840×2160 или 4K UHDTV) и UHDTV2 (7680×4320 или 8K UHDTV). До 2011 года в UHDTV допускались кадровые частоты 24, 25, 50 и 60 кадров в секунду
• Во время летних Олимпийских игр 2012 в Великобритании стандарт был публично продемонстрирован крупнейшей телекомпанией мира BBC, которая установила 15-метровые экраны в Лондоне, Глазго и Брадфорде, чтобы позволить зрителям оценить уникальное зрелище игр в сверхвысокой чёткости.

22 августа 2012 года, корпорация LG анонсировала первый в мире 3D телевизор с поддержкой системы 4K UHDTV.

• 9 апреля 2013 года спутниковым оператором SES была запущена первая UHDTV трансляция со спутника «Астра» 19,2° в. д.

27 июня 2013 года спутниковый оператор «Триколор ТВ» впервые в России осуществил публичную спутниковую телевизионную трансляцию в формате 4K UHDTV.

• 22 октября 2014 года «Триколор ТВ» запустил первый в России телеканал в формате Ultra HD * 4K.
• В начале августа 2016 года началось тестовое вещание в формате Ultra HD, DVB-T2 (кодек H.265) с Останкинской телебашни (Москва) на 58 телевизионном канале.
• 15 ноября 2018 года Правительство Российской Федерации на заседании приняло решение о поэтапном переходе на цифровой формат телевещания. Окончательный переход от аналогового на цифровой формат будет поэтапным. Он начался 3 декабря 2018 года и продлился до 14 октября 2019 года.

Цифровой сигнал телевизионных мультиплексов может быть как не закодированным, открытым (бесплатным) так и закодированным, закрытым (платным) с использованием системы условного доступа, с применением смарт-карт и CAM-модулей. Для декодирования и приёма закодированных, закрытых (платных) мультиплексов (телеканалов) нужно вставить смарт-карту в CAM-модуль, который вставляется в CI-слот телевизора, ресивера (тв-приставки), или компьютера со встроенными декодерами цифрового телевидения.

Кодирование цифрового сигнала с использованием системы условного доступа применяется для всех интерактивных сервисов и услуг например, видео по запросу. Кодирование интерактивных сигналов необходимо для индивидуальной доставки каждому потребителю выбранных интерактивных сервисов и услуг, а также для защиты цифрового медиаконтента. Для декодирования и приёма интерактивных сервисов и услуг нужно чтобы телевизор, ресивер (тв-приставка) или компьютер со встроенными декодерами, имели интерактивный интерфейс и CI-слот для установки CAM-модуля, в который вставляется смарт-карта для декодирования и приёма интерактивных сервисов и услуг.

Великобритания в 1998 году стала первой страной в Западной Европе, которая ввела цифровое телевидение[6].

28 октября 2012 г. произошёл полный переход (с отключением передатчиков аналогового сигнала) на цифровое эфирное телевидение DVB-T2 в Англии и Литве[7].

Россия

Коллегия Министерства связи в декабре 1999 года приняла документ «Стратегия перехода от аналогового к цифровому телевизионному вещанию в России», а в мае 2004 года было подписано распоряжение Правительства РФ о переходе до 2015 года на цифровое эфирное телевещание в стандарте DVB-T.

В 2008 году в страну стали завозить телевизоры с поддержкой DVB-T. На тот момент все встроенные ресиверы поддерживали только MPEG-2. Однако в тестовой эксплуатации вещание DVB-T осуществляется в формате MPEG-4. Поэтому телевизор находит канал и воспроизводит звук, но изображения нет. Для решения данной проблемы рекламировались так называемые CAM-модули, аппаратно перекодирующие входящий поток из MPEG-4 в MPEG-2, однако проведённые тесты CAM-модулей на примере DVB-T HD-вещания Останкино показывают, что ни один из таких модулей не обеспечивает гарантированный и беспроблемный приём каналов DVB-T[8].

С 2010 года «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС) начала в России строительство сети эфирного наземного цифрового телевидения в стандарте DVB-T, первые цифровые передатчики были запущены на Дальнем Востоке России[9]. Ситуацию изменило распоряжение Правительства РФ № 287-р от 3 марта 2012 года «План использования полос радиочастот в рамках развития перспективных радиотехнологий в Российской Федерации», внёсшее изменение о переносе планируемого срока начала предоставления услуг в стандарте DVB-T2 с 2015 на 2012 год[10][11]. В соответствии с ним с 19 марта 2012 года тестовое цифровое эфирное телевещание в России (в том числе на 30-м телеканале в Москве и на 35-м телеканале в Санкт-Петербурге) переведено на новый стандарт DVB-T2[12][13]. Однако 24 марта 2012 года в Москве РТРС возобновила вещание первого мультиплекса (РТРС-1) в стандарте DVB-T на 34-м телеканале с Останкинской телебашни. В России работают несколько частных компаний, которые предоставляют платные услуги цифрового эфирного телевидения в стандарте DVB-T, например в Екатеринбурге компания «Цифровое телевидение».

Российская сеть цифрового эфирного вещания состоит из 20 бесплатных каналов, но ещё в феврале 2010 года в первом мультиплексе заработали только 9 из них. Это произошло в одном из сёл Хабаровского края, после успешных полугодовых испытаний сети DVB-T в Курской области. Строительство сети потребует инвестиций в 127 млрд руб[14]. Время запуска сети по регионам страны «скорректировано нынешней экономической ситуацией». С 2010 до 2012 года вещание производилось в стандарте DVB-T. С 2012 года цифровое эфирное телевещание ведется только в стандарте DVB-T2. 24 октября 2016 года министр связи и массовых коммуникаций России Николай Никифоров заявил, что аналоговое телевидение будет отключено в стране в июне 2018 года[15]. Однако аналоговое вещание стали отключать только в 2019 году. После отключения аналогового вещания была окончательно сформирована сеть цифрового эфирного вещания, состоящая из 20 телеканалов и трёх радиоканалов.

Украина

На Украине наземное цифровое вещание в стандарте DVB-T (пакет из 10 телепрограмм) началось в тестовом режиме c сентября 2008 года по 74 зоне одночастотного синхронного вещания в Одесской области (7 телевизионных передающих средств работающих на одном телевизионном канале), а с 16 марта 2009 года постоянное вещание уже обеспечивалось по двум зонам одночастотного синхронного вещания Одесской области. С 1 апреля 2009 года вещание осуществлялось в Киеве, Житомирской, Киевской и Одесской областях. В мае 2009 г. Национальный совет Украины по вопросам телевидения и радиовещания утвердил План мер по введению цифрового телерадиовещания на Украине, подготовленный Министерством транспорта и связи. Правительственная программа развития цифрового ТВ была утверждена постановлением Кабинета министров Украины от 26 ноября 2008 года № 1085 «Об утверждении Государственной программы внедрения цифрового телерадиовещания»[16]. Строительством национальной сети цифрового телевидения занимается ООО «Зеонбуд». По состоянию на январь 2012 года ведётся вещание в тестовом режиме (в стандарте DVB-T2). Всего на Украине 101 телевизионный канал (включая 65 региональных телекомпаний). В сентябре 2018 года украинское телевидение стало полностью цифровым.

Белоруссия

15 мая 2015 года страна перешла исключительно на цифровое вещание.

В Белоруссии с 1 июля 2005 года на 48-м телеканале с телемачты Колодищи под Минском была начата постоянная эфирная трансляция пакета телевизионных и радиовещательных программ в цифровом формате DVB-T.

Постановлением Совета Министров Республики Беларусь № 1406 от 08.12.2005 г. была утверждена «Государственная программа внедрения цифрового телевизионного радиовещания в Белоруссии до 2015 года». Было организовано производство цифровых телевизионных приставок с поддержкой стандарта DVB-T и формата сжатия MPEG-4 AVC несколькими белорусскими производителями. Отладку системы передачи цифрового телевидения в Белоруссии осуществляет (на начало 2011 года) ОАО «Минские телевизионные информационные сети» (МТИС). Закуплена цифровая станция, множество антенн для приёма спутниковых цифровых телепрограмм.

В сентябре 2009 года «цифра» стала доступна во всех областных центрах республики. На начало 2011 года, при наличии телевизора со встроенными (STB) приёмниками, некоторые телеканалы можно просматривать в новом формате (тестовый режим)[17] По состоянию на 1 апреля 2011 года охват населения республики эфирным цифровым телевизионным вещанием составлял 94 %[18]. При этом сигнал к трансляции готовят в устаревшем «аналоге» и лишь в момент выхода в эфир его автоматически, «на лету», конвертируют в «цифру» (отсутствует EPG-сервис); электронный телегид будет запущен в 2013 г. В состав белорусского цифрового мультиплекса входят восемь обязательных общедоступных телеканалов и один радиоканал[19]. Мультиплекс транслируется в стандарте DVB-T. В будущем планируется трансляция телеканалов HD-качества. На 1 января 2014 года охват населения составил 97,41 %, на 1 января 2015 года — 98,1 %, на 1 января 2016 года — 99,41 %.

15 мая 2015 года страна перешла исключительно на цифровое вещание, но по состоянию на июнь осталось несколько аналоговых передатчиков, вещающих только в диапазонах частот 1-5 ТВК, не подпадающих под международные соглашения. Учитывая праздничные и предпраздничные трансляций, в ведомстве приняли решение отключать аналоговые передатчики после Нового года, а не в последние дни 2015 г. С 4 января 2016 года было полностью прекращено аналоговое телевизионное вещание, отключены последние аналоговые телепередатчики и завершён полный переход на цифровое вещание[20]. Насчитывается 25 белорусских каналов (также 50 местных); в цифровые мультиплексы включены и российские каналы.

Молдавия

Доступно 26 каналов телевидения Молдовы: 24 частных (Prime, Canal 2, Canal 3, Publika TV, Jurnal TV, Euro TV, Pro TV Chisinau, Realitatea TV, Accent TV, Alt TV, Exclusiv TV, Vocea Basarabiei TV, PRO 2 Moldova, TVC21, Bravo, National 4, TV8, TVR Moldova, СТС Mega, Familia Domashniy, RTR Moldova, NTV Moldova, REN Moldova, RU.TV Moldova) и 3 общественных (Moldova 1, Moldova 2 и ТВ Гагаузия).

Грузия

В 2015 году Грузия перешла на «цифру». Есть порядка 25 каналов (Общественное ТВ Грузии, Государственное ТВ Грузии, Рустави 2, Stereo 1, Имеди, ТВ Аджарии и т. д.)

Армения

Армянское телевидение стало полностью цифровым уже в 2015 году. Насчитывается 16 армянских каналов (Общественное ТВ Армении, Шант, Шант Премиум HD и т. д.)

Азербайджан

Существует 25 каналов азербайджанского телевидения (ATV, LiderTV, ANS, Xezer TV и прочие); с 2016 года они полностью перешли на цифровое вещание.

Казахстан

3 июля 2012 года в Казахстане официально запущена сеть цифрового эфирного телевещания в Астане, Алма-Ате, Караганде, Жезказгане и Жанаозене. В общей сложности сеть будет включать в себя 827 радиотелевизионных станций (РТС). Стандарт вещания — DVB-T2 с применением СУД Irdeto Cloaked CA. В Астане, Алма-Ате и областных центрах передаются два мультиплекса, эквивалентные 30 каналам SDTV, в остальных населённых пунктах — один мультиплекс из 15 телеканалов[21]. До полного завершения строительства сети цифрового эфирного телевещания в 2015 г. национальный оператор многоканального телерадиовещания АО «Казтелерадио» должен обеспечить параллельную эксплуатацию существующей аналоговой сети вещания. Процесс цифровизации завершился к 2016 году. В Казахстане насчитывается 40 собственных телеканалов (КТК, 31 канал, К+) и региональные (Astana TV).

Киргизия

С 2008 года вещание велось в стандарте DVB-T. В 2013 году стандарт DVB-T был признан устаревшим и в данное время цифровое эфирное вещание в Кыргызстане ведётся в стандарте DVB-T2[22]. С 2015 года Киргизия полностью обеспечена цифровым телевидением. Обязательный пакет состоит из 21 телеканала (КТР, Пирамида и прочие), количество общедоступных каналов в городах превышает 50. Полное отключение аналогового вещания произошло 15 мая 2017 года.

Узбекистан

В 2009 году был образован оператор наземного цифрового вещания UZDIGITAL TV, учредителями которого являются Центр радиосвязи, радиовещания и телевидения (ГУП ЦРРТ) и открытый акционерно-коммерческий банк «Алокабанк».

В 2010 году, в Ташкенте, было запущено цифровое телевидение c использованием стандарта наземного вещания DVB-T на 42(642000Khz), 41(634000Khz), 37(602000Khz) и 29(538000Khz) каналах. Полоса пропускания 8Mhz. Позже добавился и стандарт вещания DVB-T2 на 31(554000Khz) и 30(546000Khz) каналах. Вещание телеканалов ведётся с использованием формата сжатия MPEG-4 AVC. Коммерческое вещание ведётся с применением системы условного доступа Irdeto Cloaked CA.

На сегодняшний день, в городе Ташкенте, Ташкентской, Ферганской, Андижанской,Наманганской,Бухарской,Самаркандской и Навоийских областях подключение UZDIGITAL TV производится на четыре пакета телеканалов. Каждый пакет телеканалов включает в себя национальные государственные и коммерческие телеканалы без абонентской платы. Среди них: «Эконом» (4 канала), «Стандарт» (13 каналов), «Микс» (31 канал), «Микс Т2» (44 канала). В остальных регионах, существует один тарифный план: «Пакет открытых телеканалов»[23].

Кроме компании UZDIGITAL TV цифровое вещание в Узбекистане предоставляют также многие другие компании, среди них Turon Telecom[24], ISTV[25], МТС[26], Sarkor Telecom[27] и др.

По данным Министерства по развитию информационных технологий и коммуникаций Узбекистана, уровень охвата населения страны цифровым телевещанием достиг 100 процентов[28][29].

Согласно утвержденному графику поэтапного прекращения наземного аналогового телевещания в Республике Узбекистан, 15 июля 2018 года в Ташкенте было прекращено аналоговое телевещание[30], по всей территории Узбекистана аналоговое вещание будет отключено до 5 декабря 2018 года[31].

В декабре 2018 года Узбекистан полностью перешёл на цифровое телевидение[32].

Таджикистан

В Таджикистане цифровое телевидение есть; все 11 каналов (Точикистон, Джахоннамо, ТВ Бахористон, ТВ Сафина, ТВ СМТ, ТВ Сугд, ТВ Синамо) вещают цифровом формате.

Туркмения

В Туркмении наземного цифрового телевидения нет. Вещает 7 каналов туркменского телевидения: «Алтын Асыр», «Ашхабад», «Мирас», «Туркменистан», «Туркмен овазы», «Спорт», «Яшлык»,

Латвия

С 1 июня 2010 года в Латвии Латвийский государственный центр радио и телевидения (LVRTC) эфирное вещание ведёт только в цифровом формате MPEG-4 (DVB-T2). В настоящий момент доступны 47 телеканалов (LNT, LTV1, LTV7, LZK, TV3 Latvija, TV5 Riga, TV6 Latvia, TV1000 East, TV XXI, FOX Life, Sony Entertainment Television, 3+, Kanals 2, ПБК, ПБМК; из них 3 — высокой чёткости)[33]. Давно закрылись каналы Picca TV, PBS TV, MTV Latvija&Lietuva и TV5 Riga. В вышеуказанную дату латвийское телевидение стало цифровым полностью.

Литва

30 октября 2012 года Литва перешла полностью на цифровое вещание (формат MPEG-4), отключив аналоговые передатчики[34]. С тех пор все 18 литовских каналов телевидения (LRT Televizija, LRT Lituanica, LRT Kultura, LNK, TV1, TV3, TV6, TV8, Liuks!, Sport1, Viasat Sport Baltic, Info TV, Baltijos TV, 4Multimania, Lietuvos rytas TV, Balticum TV, Balticum Auksinis, Первый Балтийский Канал) вещают только в «цифре». Прекратило своё вещание MTV Lietuva.

Эстония

С 1 июля 2010 года в Эстонии также есть цифровое ТВ, доступны ETV, ETV2, ETV+, Kanal 2 по всей стране. Доступно 34 канала телевидения. Тем не менее 11 каналов эстонского ТВ прекратили своё вещание. На территории Эстонии вещают REN TV Estonia, CTC Baltic Estonia, Orsent TV, Continent Europe.

В Израиле вещание под названием «Digital Terrestrial Television (DTT)» запущено 2 августа 2009 года. В настоящее время можно принимать 5 каналов. Вещание ведётся в формате MPEG-4[35].

Китай является одной из тех стран мира, где цифровое телевидение всё ещё существует с аналоговым.