/ от

Бурно обсуждаемая несколько лет назад тема будущей “цифры” в российском радиовещании сменилась впоследствии длительным затишьем, хотя в мире как раз отмечался рост цифровых технологий для радио.

Сложившаяся ситуация изменилась, когда осенью прошлого года федеральное государственное унитарное предприятие “Российская телевизионная и радиовещательная сеть” (ФГУП РТРС) выставило на конкурс задание на выполнение научно-исследовательской работы. Ее название – “Проведение исследований в части вопросов обеспечения электромагнитной совместимости цифрового радиовещания стандарта DAB+ с радиоэлектронными средствами различных радиослужб в диапазоне 174–230 МГц”. Вроде бы ничего особенного – мало ли конкурсов проводит РТРС?

Но буквально на следующий день после этой публикации в отечественных СМИ обострилось обсуждение: какая “цифра” в радиовещании должна появиться в итоге в России, да и нужно ли ее вообще внедрять – это действительно необходимость? В качестве реальных претендентов обсуждались два формата: DRM и DAB+.

Как обстоят дела с DRM-вещанием?

Напомним, что еще в 2009 году при запуске программы цифровизации в федеральной целевой программе (ФЦП) “Развитие телерадиовещания в РФ на 2009–2015 годы”, утвержденной в сентябре 2009 года, предлагалось сделать базовым формат DRM (Digital Radio Mondiale). Он должен был внедряться для организации цифрового вещания в диапазонах длинных, средних и коротких волн.

Правительством России в 2010 году было издано по этому поводу распоряжение от 28 марта 2010 г. N 445-р, в котором Минкомсвязи России, Минпромторгу России и Ростехрегулированию было поручено организовать в 2010–2011 годах разработку и обеспечить утверждение национальных стандартов системы Digital Radio Mondiale.

Главной целью предлагаемого перехода на цифровое радиовещание в формате DRM ставилось резкое улучшение качества приема (не хуже действовавшего на тот момент вещания в УКВ-диапазоне) по сравнению с традиционным аналоговым радиовещанием в диапазоне коротких волн. Результат ожидался следующий – перевод коротковолновых трансляций из чисто информационных в разряд художественно-информационных. Это позволило бы охватить качественным вещанием огромную территорию нашей страны. Кроме того, вещание в этом формате требует передатчиков меньшей мощности по сравнению с аналоговым.

Были накоплены достаточно серьезные наработки: к примеру, в 2003 году Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) приняла решение “Об организации опытных зон экспериментального цифрового звукового радиовещания стандарта DRM”. Тестовые трансляции были организованы на действовавшей тогда службе иновещания нашей страны – радиостанции “Голос России”. С 2003 года в стандарте DRM в диапазоне коротких волн выходили в эфир программы на четырех языках: русском, английском, немецком и французском для ближнего и дальнего зарубежья, их объем достигал 32 часов в сутки. В конце июля 2015 года в Санкт-Петербурге проводилось экспериментальное вещание “Радио Маяк” на частоте 67,46 МГц в цифровом формате DRM+ с мощностью 250 Вт.

Впоследствии получилось так, что с 2012 года силы и средства были переброшены для развития программы цифрового телевидения в России, а задача по развитию “цифры” в радиовещании из ФЦП была изъята. Вскоре после этого государственное вещание в диапазонах длинных, средних и коротких волн было прекращено.

DAB+ в нашей стране: что и как?

Технология Digital Audio Broadcasting (DAB) начала разрабатываться в конце 1980 годов в рамках проекта Eureka 147 (European Research Project), хотя начало исследованиям в этой области было положено еще в 1981 году в Institut für Rundfunk-technik (IRT).

Стандартизацией DAB-технологии занимается World DAB Forum, где представлены около тридцати стран мира и более 100 компаний и организаций. Интересно то, что в состав World DAB Forum не входят США как страна, так как там была выбрана собственная система цифрового радио – HD Radio (IBOC).

В 2013 году Европейский вещательный союз (EBU) признал более перспективным стандарт DAB+, являющийся дальнейшим развитием технологии DAB. Вопрос о возможности радиовещания в этом формате в России был поднят значительно позже по сравнению с DRM.

Технология DAB+ изначально предполагает трансляции только в диапазоне ультракоротких волн, он позволяет транслировать до 18 станций в стереорежиме на одной частоте (в прежнем DAB не более 10). Вопрос усложняется тем, что для каждого формата требуется отдельная модель приемника: за рубежом производители пытаются решить эту проблему, разрабатывая комбинированные устройства, однако итоговая сумма за аппарат достаточно высока и не каждый житель нашей страны сможет приобрести такой радиоприемник.

Если говорить о перспективах, то планируется организация вещания в DAB+ в так называемом третьем диапазоне радиочастот – от 174 до 230 МГц. Сейчас в России этот диапазон занят аналоговым телевидением, но после его отключения он должен освободиться. Однако это не произойдет одномоментно – часть региональных телекомпаний останется на неопределенное время в данном диапазоне.

РТРС проводила в 2014 году тестовые трансляции в DAB+ с Останкинской телебашни с мощностью 150 Вт, для передач использовались программы радиостанции “Маяк”. А в ноябре 2014 года на XVIII Международном конгрессе Национальной ассоциации телерадиовещания (НАТ) в ходе Международной выставки профессионального оборудования NATEXPO 2014 на стенде РТРС проводилась демонстрация передачи радиосигнала в цифровом стандарте DAB+.

Результаты испытаний были оформлены протоколом Государственной комиссии по радиочастотам при Минкомсвязи России от 30 июня 2015 года “О результатах проведения работ в опытной зоне экспериментального цифрового звукового радиовещания стандарта DAB+ в полосе радиочастот 174–230 МГц”. В нем предлагалось провести дополнительные исследования по проверке электромагнитной совместимости с радиоэлектронными средствами различных служб.

А что еще предлагалось

На сайте Российской академии радио (РАР) опубликован еще один вариант предлагаемого решения для организации цифрового радиовещания в России. Он создан на основе наработок индийского регулятора телекоммуникационного и вещательного рынка TRAI (Telecom Regulatory Authority of India). 1 февраля 2018 года TRAI выпустил рекомендации по развитию цифрового радиовещания в FM-диапазоне.

В них говорится о выборе технологии DRM+ и возможности запускать цифровой сигнал в названной технологии в полосе частот, на которой работают действующие аналоговые радиостанции диапазона FM.

В основе такого решения заложены выводы Международного Союза Электросвязи ITU-R BS. 1114-8 (06-2014). Речь идет о том, что при нахождении сигнала DRM+ не менее чем на 150 кГц левее или правее от частоты FM-радиостанции цифровой сигнал не будет являться помехой при приеме аналогового вещания. Для этого его мощность должна быть ниже на 20 дБ, что позволяет покрыть аналоговым и цифровым сигналом примерно равную территорию.

Предлагаемое решение выглядит красивым и изящным – возможность вещать в формате DRM+ между обычными FM-станциями. Понятно, что желательно при этом отдавать приоритет в виде цифровых частот уже действующим вещателям. Технология DRM+ позволяет в одном пакете транслировать три аудиоканала с цифровым качеством.

При этом не упраздняется традиционное FM-вещание, ведь парк обычных радиоприемников у населения огромен. К аналоговому вещанию лишь добавляются трансляции в “цифре”. Вопрос только один: захотят ли радиохолдинги пойти на такое предложение? В принципе, их и так все сейчас устраивает, особенно в малых городах и населенных пунктах. Данный вариант наиболее эффективен там, где существует дефицит частот для развития вещания.

Что же решила ГКРЧ в итоге?

16 апреля 2018 года Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) на своем очередном заседании приняла решение по вопросу “Об использовании полосы радиочастот 174–230 МГц радиоэлектронными средствами цифрового звукового радиовещания стандарта DAB+” (решение ГКРЧ № 18-45-03, полный текст http://minsvyaz.ru/ru/documents/5986/) . В нем, в частности, говорится (пп. 1 и 2 – цитата из решения):

1. Принять к сведению результаты научно-исследовательской работы “Проведение исследований в части вопросов обеспечения электромагнитной совместимости цифрового радиовещания стандарта DAB+ с радиоэлектронными средствами различных радиослужб в диапазоне 174–230 МГц”.
2. Выделить неопределенному кругу лиц полосу радиочастот 175,872–228,128 МГц для создания на территории Российской Федерации сетей наземного цифрового звукового вещания стандарта DAB+.

Привет, Geektimes.

Цифровое радиовещание постепенно внедряется в различных странах. В Европе и Австралии это стандарт DAB/DAB+ , в США HD Radio , в Китае CDR (China Digital Radio). Из плюсов для пользователя - более чистый звук за счет цифрового потока, дополнительные сервисы (например название композиции и имя исполнителя на экране приемника), и, в случае DAB, большее число станций по сравнению с FM. Приемники с поддержкой цифрового радио уже сейчас относительно недороги, их цена начинается примерно от 40$.

Россия пока официально не присоединилась ни к одному из стандартов, но если это произойдет, скорее всего, это будет DAB. Его тестовая эксплуатация уже проводилась в Москве, да и приемники европейского рынка для РФ географически более доступны, чем американские. Новые европейские авто (которых опять же, больше чем американских) часто уже оснащены приемником с DAB. Ну а пока в тестовых целях, запустить DAB у себя дома, при наличии SDR-трансивера может любой желающий.

(Image Source / Getty)

Подробности под катом (осторожно, много длинных и скучных конфигов).

Как это работает

К сожалению, разные стандарты несовместимы между собой.

Европейский DAB представляет собой MP2 или AAC поток, передаваемый с помощью ODFM в каналах c частотами от 174 до 239МГц. Максимально возможно более 30 каналов , ширина каждого около 1.5МГц, в канале может одновременно передаваться несколько станций. Согласно Википедии , использование DAB при использовании битрейта 192kbps в 3 раза эффективнее по числу станций, чем у обычного FM.

Спектр одного канала DAB на экране SDR выглядит так:

Для сравнения, так при том же масштабе, выглядят FM-станции:

В американском HD Radio пошли по другому пути - цифровые каналы добавили «сбоку» к уже имеющимся FM-станциям. Это позволило не выделять новые частоты и оставить совместимость со старыми приемниками. Минус в том, что в крупных городах FM-эфир и так уже занят. С другой стороны, даже максимальное число в 50 станций для FM это вполне неплохо, слушателям больше скорее всего и не надо.

Спектр HD Radio выглядит так (скриншот с youtube):

Китайский CDR решил копировать американский подход , увы, моего нулевого знания китайского недостаточно чтобы найти по нему более подробную информацию.

Что касается приемников, то их цена на amazon составляет от 30$ за самые простые модели, до >100$ за более продвинутые с тачскрином, Wifi или цветным экраном.

Но «чукча не читатель», так что тестовое радио в формате DAB/DAB+ мы запустим сами. HD Radio запустить увы, не выйдет, формат закрытый, и доступных кодеров для него нет.

Запускаем DAB/DAB+

Процесс на самом деле, не сложный, но весьма кропотливый в плане создания нужных конфигов. Для теста нам понадобится Linux и SDR с возможностью передачи, например HackRF или USRP.

1. Компиляция проекта

Linux нужен для компиляции кодера. Я использовал Ubunty, готовый образ для VirtualBox был скачан с http://www.osboxes.org/ubuntu/ .

Компилируем ODR-AudioEnc
Сначала нужно скомпилировать DAB/DAB+ audio encoder, найти его можно на странице github.com/Opendigitalradio/ODR-AudioEnc .

Git clone https://github.com/Opendigitalradio/ODR-DabMux.git cd ODR-DabMux/ ./bootstrap.sh ./configure make sudo make install
Компилируем ODR-DabMod
Это модулятор, который собственно и посылает данные в трансмиттер. Принцип сборки тот же, команда для скачивания:

Git clone https://github.com/Opendigitalradio/ODR-DabMod.git
Если при сборке не будет хватать каких-либо библиотек, их нужно поставить с помощью apt-get.

Теперь все части проекта собраны, и со всем этим попытаемся взлететь.

2. Конфигурация

К сожалению, USRP не заработал в виртуальной машине, а ставить полноценный Linux на диск было лень. Поэтому я не стал рассматривать режим потокового вещания - мультиплекс был собран из заранее подготовленных mp3-файлов, а получившийся IQ-файл был запущен под Windows. Да в общем, для дома потоковое вещание и не нужно, задачи делать «пиратскую станцию» не было.

Подготовка данных
В нашем мультиплексе будет 2 канала, для которых я скачал с youtube 2 mp3-файла и назвал их (кто бы догадался) соответственно sound01.mp3 и sound02.mp3.

Конвертируем файлы в WAV c битрейтом 48000:
ffmpeg -i sound01.mp3 -ar 48000 sound01.wav
ffmpeg -i sound02.mp3 -ar 48000 sound02.wav

Конвертируем их в формат DAB:
odr-audioenc --dab -b 128 -i sound01.wav -o prog1.mp2
odr-audioenc --dab -b 128 -i sound02.wav -o prog2.mp2

На выходе должно быть 2 файла prog1.mp2 и prog2.mp2.

Создание мультиплекса

Сначала нужно создать файл, описывающий конфигурацию нашей «радиостанции». Напомню, в одном канале DAB может быть множество станций, каждая со своими параметрами.

Создаем файл «config.mux» со следующим текстом:

General { dabmode 1 nbframes 2000 ; Set to true to enable logging to syslog syslog false ; Enable timestamp definition necessary for SFN ; This also enables time encoding using the MNSC. tist false } remotecontrol { telnetport 0 } ensemble { id 0x4fff ecc 0xec ; Extended Country Code local-time-offset auto international-table 1 label "mmbtools" shortlabel "mmbtools" } services { srv-p1 { label "Station1" } srv-p2 { label "Station2" } } subchannels { sub-p1 { type audio inputfile "prog1.mp2" bitrate 128 id 10 protection 4 } sub-p2 { type audio inputfile "prog2.mp2" bitrate 128 id 11 protection 4 } } components { comp-p1 { service srv-p1 subchannel sub-p1 } comp-p2 { service srv-p2 subchannel sub-p2 } } outputs { output1 "file://output.eti?type=raw" }
Конфиг описывает каналы, которые будут в мультиплексе и их источники данных. Параметр nbframes указывает, сколько фреймов создать, 2000 фреймов соответствует примерно одной минуте воспроизведения.

Когда файл сохранен, создаем мультиплекс:

Odr-dabmux config.mux
На выходе должен получиться файл output.eti , в моем случае его размер составил 12Мб.

Передача

Тут есть две возможности. В «настоящем» Linux odr-dabmod может непосредственно передавать данные в трансивер, но под VM оно не заработало. Поэтому в качестве выходного параметра я указал raw-файл, который будет содержать данные, совместимые с Gnu Radio.

Создаем файл config.ini:

Transport = file source = output.eti loop=0 digital_gain=0.9 rate=2048000 output = file format = complexf_normalised ;format = s8 filename = output.iq
Здесь ключевой момент - выходной формат и его тип. Для USRP я использую формат complexf_normalised, для HackRF по идее, подойдет 8-битный s8.

Сохраняем конфиг, запускаем конвертацию:

Odr-dabmod config1.ini
Все! На выходе должен получиться config.iq, в моем случае размером порядка 700Мб на одну минуту записи (формат IQ float). Копируем его на «основной» компьютер, и Linux можно закрывать.

3. Тестирование

Как я уже говорил ранее, DAB-приемника у меня нет, чукча не читатель, радио я вообще не слушаю:) Для тестирования я использовал RTL-SDR «свисток» и бесплатную программу

Новости о развитии радиовещания в формате DAB+ (Digital Audio Broadcasting) на территории Европы вызывают легкую зависть. Наиболее «продвинутыми» в этом плане оказались Швейцария, Великобритания и Норвегия. Последняя обещает вообще отключить аналоговое FM-вещание через несколько месяцев, заменив его цифровым. И даже наши ближайшие соседи латвийцы решились приступить к годовому тестированию нового формата, прежде чем выделить средства на дальнейшие работы. Справедливости ради следует заметить, что Эстония и Литва, проведя подобное исследование, решили пока повременить с переходом на цифровое радиовещание.

У обывателя возникает масса вопросов: а что это за формат DAB+, зачем его внедрять и что принесет рядовому слушателю? Наверное, и приемники придется покупать новые: а что о них известно и как насчет российской разработки, или вновь везем их из-за рубежа? Сколько будут стоить аппараты?

Первые шаги

Начнем с предыстории. Перевод радиовещания на «цифру» изначально был заложен в федеральной целевой программе «Развитие телерадиовещания в РФ на 2009-2015 годы », утвержденной в сентябре 2009 года.

Главная цель предполагавшегося перехода - резкое улучшение качества приема по сравнению с традиционным аналоговым радиовещанием в диапазоне коротких волн.

ФЦП делала упор на развитие радиовещания в формате DRM (Digital Radio Mondiale). Если коротко - это набор технологий с использованием кодеков MPEG-IV, которые позволяют обеспечить цифровое вещание с более высоким качеством в традиционных для аналоговых трансляций диапазонах.

Все в одном

Следует упомянуть и чисто российскую разработку - систему РАВИС, представленную в 2005 году.

РАВИС позволяет транслировать и мультимедийные сервисы: видео, текст (информация о состоянии дорог и прочее.), статичные изображения и т.д.

Эта аббревиатура расшифровывается как «Российская АудиоВизуальная Информационная Система реального времени» (за рубежом звучит немного иначе: RAVIS, Real-time AudioVisual Information System). Предназначена она для вещания в диапазонах 66 – 74 и 87,5 – 108 МГц (то, что в обиходе именуется как диапазоны УКВ и FM). Технологию разработали Виктор Дворкович и его сын Александр, специалисты по цифровым видеоинформационным системам. Они же впоследствии организовали компанию «Сад-Ком».

Основное преимущество РАВИС заключается в возможности передавать от 10 до 15 программ со стереофоническим звучанием CD-качества в одном стандартном радиоканале в указанных диапазонах. Не секрет, что в крупных городах уже возникает проблема распределения частот для новых вещателей (диапазоны не безграничны) и данное решение позволило бы разрешить ситуацию.

И тут мы переходим к одному из наших первых вопросов: чем, помимо обещанного высокого качества аудиконтента, данная система может «похвастаться» перед обычным вещанием?

Тем, что может транслировать и мультимедийные сервисы: видео, текст (информация о состоянии дорог и прочее.), статичные изображения и т.д. Согласно задумке все эти «блага» можно получать прямо в движущемся автомобиле, на стандартные штыревые антенны в городских условиях с плотной застройкой, многолучевым сигналом при отсутствии прямой видимости антенны передатчика, а также в районах со сложным рельефом, в горной местности и в густых лесных массивах. Конечно, изначальное разрешение для телевизионной мобильной телевизионной «картинки» мало: всего 640х480 пикселей, но предполагалось, что его увеличат до стандартных 720х576 пикселей. Для вещателей это решение сулит прежде всего уменьшение потребляемой мощности передающих устройств.

С августа 2009 года по апрель 2010 года в Москве и Сочи провели дополнительные доработки и полевые испытания модели системы РАВИС. В результате был утвержден национальный стандарт - ГОСТ Р 54309 – 2011 «Аудиовизуальная информационная система реального времени РАВИС».

Позже рабочая группа «Космос и телекоммуникации» Комиссии при Президенте РФ по модернизации и технологическому развитию признала проект перспективным, но экономически слабо проработанным и рекомендовала для доработок в фонде «Сколково».

16 октября 2015 года на заседании Государственной комиссии по радиочастотам РФ было принято решение «Об организации опытных зон системы цифрового радиовещания РАВИС ».

Вот что оно предписывало:

«1. Выделить Некоммерческому партнерству поддержки регионального телевидения "Объединение региональных телекомпаний" и Московскому физико-техническому институту (МФТИ) полосы радиочастот 65,8-74 МГц и 87,5-108 МГц для проведения опытных, экспериментальных и конструкторских работ радиовещания системы РАВИС в г. Казани, г. Краснодаре, г. Ижевске и г. Калининграде…

2. Результаты опытных, экспериментальных и конструкторских работ должны быть представлены Некоммерческим партнерством поддержки регионального телевидения "Объединение региональных телекомпаний" в ГКРЧ не позднее IV квартала 2018 года».

Ну и немного о приемнике данного формата. Здесь результаты еще скромнее, чем в случае с DRM-вещанием: известна только примерная стоимость будущих моделей - около 100 – 120 долларов.

Пути развития

Итак, на сегодняшний момент существует три основных направления, по которым предполагалось развивать цифровое радиовещание в нашей стране.

Перспективы DRM в России неутешительные. После 2012 года события в диапазонах, предназначавшихся для трансляций в этом формате, развивались очень быстро и не в лучшую сторону. Диапазоны длинных и средних волн в 2014 - 2015 годах покинули основные государственные российские вещатели: «Радио России» и «Маяк». «Радио России» покинуло также и короткие волны.

В 2013 году Европейский вещательный союз (EBU) признал наиболее перспективным стандарт DAB+.

Как заявил заместитель генерального директора ВГТРК Сергей Архипов, сокращение вещания в названных диапазонах связано с уменьшением государственного финансирования ВГТРК в 2014 году .

Справедливости ради следует отметить, что к DRM-формату вещания «охладела» и часть зарубежных «радиогигантов» - прежде всего, это «Немецкая волна», которая длительное время шла в авангарде исследований в этой области. Связано это с общей тенденцией сворачивания коротковолновых и средневолновых трансляций. В настоящее время наиболее активные «игроки» здесь - это Румыния и Индия. О радиоприемниках этого стандарта (российского производства) уже упоминалось в начале материала, и с тех пор ничего нового на данный момент на рынке не появилось.

Тем более что в 2013 году Европейский вещательный союз (EBU) признал наиболее перспективным стандарт DAB+. Он «отличается устойчивостью, обладает высокой эффективностью использования спектра и экономичностью», говорится в материалах ГКРЧ. DAB+ используются более новые кодеки и позволяет транслировать до 16 станций в стереорежиме на одной частоте. Он, как и упоминавшийся РАВИС, может разнообразить услуги для владельца приемника за счет текстовых сообщений, объявлений и т.п.

Стандарт DAB+ предназначен для вещания в так называемом третьем диапазоне радиочастот - от 174 до 230 МГц. Сейчас в России этот диапазон занят аналоговым телевидением, но после его отключения он должен освободиться (вопрос - когда?).

Приемники с DAB+ стоят относительно недорого, их производят несколько зарубежных компаний (наших приемников на рынке пока нет).

Что дальше?

Карта покрытия цифрового радио DAB/DAB+ в 2014 году. Голубым цветом отмечены «заинтересованные»

Что касается российского радиовещания в стандарте DAB+, то и здесь ситуация в стадии опытного тестирования. Тестовое вещание проводилось РТРС с Останкинской телебашни, для передач использовались программы радиостанции «Маяк». В ноябре 2014 г. на XVIII Международном конгрессе Национальной ассоциации телерадиовещания (НАТ) в ходе Международной выставки профессионального оборудования NATEXPO на стенде РТРС впервые в России проводилась демонстрация передачи радиосигнала в цифровом стандарте DAB+.

В настоящее время радиовещание в DAB+ осуществляется в более чем 40 странах, включая Норвегию, Швейцарию, Великобританию, Германию и Данию.

Для этого стенд оснастили несколькими радиоприемниками различных моделей, которые принимали сигнал передатчика, специально установленного на Останкинской телебашне.

Далее - информация из протокола Государственной комиссии по радиочастотам при Минкомсвязи России от 30 июня 2015 г. «О результатах проведения работ в опытной зоне экспериментального цифрового звукового радиовещания стандарта DAB+ в полосе радиочастот 174-230 МГц »:

«Поручить Федеральному агентству по печати и массовым коммуникациям (ФГУП РТРС) продолжить исследования в рамках научно-исследовательской работы "Разработка рекомендаций по внедрению в Российской Федерации цифрового стандарта радиовещания DAB+" в части вопросов обеспечения электромагнитной совместимости с радиоэлектронными средствами различных радиослужб в диапазоне 174-230 МГц и представить в IV квартале 2015 года в Государственную комиссию по радиочастотам проект решения ГКРЧ об использовании полосы радиочастот 174-230 МГц для создания на территории Российской Федерации сетей цифрового радиовещания стандарта DAB+».

Как видим из этой длинной выдержки, ГКРЧ лишь приняла к сведению отчет и поручила РТРС продолжить работы в части обеспечения электромагнитной совместимости с радиоэлектронными средствами различных радиослужб. Так что еще все впереди.

В настоящее время радиовещание в DAB+ осуществляется в более чем 40 странах, включая Норвегию, Швейцарию, Великобританию, Германию и Данию.

20.07.2015, ПН, 18:07, Мск, Текст: Игорь Королев

Так и не запустив цифровое радиовещание, российские власти готовы изменить его формат. Вместо ранее планировавшегося стандарта DRM предлагается вернуться к стандарту DAB, но в более современной модификации – DAB+.

Постоянная смена стандартов

В распоряжении CNews оказался отчет Московского государственного университета связи и информатики относительно итогов тестирования стандарта цифрового радиовещания DAB+. Тестирование проводилось федеральным госпредприятием «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС) в соотношение с выданным в прошлом году разрешением Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ).

О цифровизации радиовещания в России задумались одновременно с цифровизацией телевещания – в конце 1990-х годов. Тогда Госкомсвязи собиралась использовать для цифрового радиовещания европейский стандарт DAB (Digital Audio Broadcasting), предназначенный для ультракоротких волн (УКВ). К 2010 г. планировалась покрыть DAB-вещанием всю страну, однако работ в этой области так и не было проведено.

Федеральная программа цифровизации ТВ- и радиовещания была принята только в 2009 г., и к тому моменту было использовать другой стандарт цифрового радио – DRM (Digital Radio Mondiale), предназначенный для длинных, средних и коротких волн.

Однако и в области внедрения DRM также не было проведено каких-либо работ. Сейчас же РТРС предлагает вернуться к стандарту DAB, но в его более современной модификации – DAB+. Стандарты DAB/DAB+ предназначены для вещания в так называемом третьей диапазоне радиочастот – 174 – 230 Мгц. Сейчас в России этого диапазон занят телевидением, но после отключения аналогового ТВ-вещания он должен освободиться.

Стандарт DAB+ отличается от DAB использованием более современным аудио-кодеком – HE-ACC v2 вместо MPEG 1 layer 2, что позволяет улучшить качество вещания и повысить коррекцию ошибок. DAB+ позволяет на одной частот осуществлять вещание до 16 радиостанций в стерео-качестве (стандарт DAB обеспечивает возможность вещания до 10 радиостанций на одной частоте).

В настоящее время стандарт DAB/DAB+ внедрен в 21 стране: в основном, это страны Европы, а также Гонконг, Южная Корея и Австралия. Еще 15 стран ведут тестирование данного стандарта. На конец 2014 г. у абонентов насчитывалось 89 млн цифровых радиоприемников DAB/DAB+ за год их число увеличилось в четыре раза.

Тестирование сигнала

Тестирование вещания DAB+ осуществлялось РТРС в Москве с Останкинской телебашни, для теста использовалась вещание радио «Маяк». Проверка сигнала в ходе нескольких пешеходных маршрутах – в районах Хорошево-Мневники и Кунцево и Таганском районе – показала достаточно уверенный прием за исключением нескольких участков.

Внутри жилых домов также наблюдался уверенный прием. А вот внутри магазинов, расположенных в этих районах – «Пятерочка», «Дикси», «Спортмастер», «Радуга», «Седьмой континет» и др. сигнал можно было поймать только рядом с окнами. В полуподвальных ярмарках и магазинах, а также в пешеходных переходах прием сигнала вообще отсутствовал.

Тестирования в автомобилях на участке МКАД от «Крокус-Экспо» до Новорижского шоссе показали, что прием сигнала осуществлялся с переменным успехом. За пределами МКАД – в поселке Путилково Красногорского район Подмосковья – прием сигнала был возможен только в районах малоэтажной застройки. В районах городской застройки, в том числе внутри магазинов и торговых центров, прием отсутствовал.

Сравнение DAB+ с другими стандартами

После обработки результатов тестирования было установлено, что для обеспечения комфортного приема в автомобиле сигналов DAB/DAB+ (в режиме трансляции до 16 радиопрограмм стерео-качества) показатель напряженности 63 дБмкВ/м для мегаполиса и 49 дБмкВ/м для сельской местности. Для комфортного приема внутри зданий эти показатели должны составлять 74 дБмкВ/м и 54 дБмкВ/м соответственно.

Ранее проведенными исследованиями было установлено, что вещание сигнала стандарта DRM (одна радиопрограмма в стерео-качестве) показатель напряженности поля составляет у условиях мегаполиса 72 дБмкВ/м (обеспечивает прием в 50% зданий) и 34 дБмкВ/м для сельской местности.

Для аналогового УКВ-вещания (одна радиопрограмма в монокачестве) показатель напряженности поля составляет 70 дБмкВ/м для мегаполисов и 48 дБмкВ/м для сельской местности. При условии вещания одной радиопрограммы в стерео-качестве эти показатели составляют 74 дБмкВ/м и 54 дБмкВ/м соответственно.

Таким образом, для вещания в сельской местности наименьшая мощность передатчика требуется для стандарта DRM. В условиях же мегаполисов требования к мощности передатчиков DAB/DAB+ аналогичны тем, что предъявляются к передатчикам DRM и аналогового вещания. Но сильным преимуществом DAB+ является возможность организации вещания сразу 16 радиостанций на одной частоте.

Экономическая целесообразность

Стоимость передатчика для DAB+ мощностью 2,5 кВт составляет $120 тыс. остальное оборудование, необходимое для запуска вещания – мультиплексер DAB, кодер DAB+, модулятор, усилитель мощности 250 Вт, канальный фильтр, антенны – обойдется в общей сложности в $50 тыс.

Для организации же аналогового вещания необходим будет передатчик стоимостью $50 тыс (при мощности в 10 кВт). Это дешевле, чем передатчик для DAB+. Однако если учитывать, что один передатчик DAB+ передает до 16 радиостанций, то с экономической точки организации цифрового вещания DAB+ более выгодна, чем аналогового вещания «с нуля».

Если же аналоговое вещание уже развернуто, то переход на DAB+ позволит сэкономить лишь на расходах на электроэнергию. Примерная экономия составит 1,375 млн руб. в год, то есть стоимость одного только передатчика окупится лишь за четыре года.

Но в случая освобождения третьего диапазона от аналогового телевещания возможно использовать уже имеющиеся у РТРС передатчика и антенны. Тогда стоимость оставшегося оборудования, необходимого для запуска вещания в стандарте DAB+, составит 30 тыс евро, и за счет сокращения расходов на электроэнергию его можно будет окупить всего за 1,5 года.

Критика стандарта

В проекте решения ГКРЧ (имеется в распоряжении CNews) предполагалось, по результатам рассмотрения данного отчета, выделить полосу частот 174 – 320 МГц для радиовещания в стандарте DAB+. Однако в итоговом решении комиссии сказано, что ГКРЧ лишь приняла к сведению отчет и поручила РТРС продолжить работы в данной области. В РТРС ход рассмотрения вопроса о DAB+ не комментируют.

Digital Audio Broadcasting (DAB) — технология, позволяющая осуществлять вещание цифровых радиопрограмм. Технология DAB используется в 21 стране, главным образом в Европе. В России радио по данной технологии только планируется к использованию в 2019-2020 годы.

Цифровое аудио вещание отличается от аналогового FM-радио гарантированно . Также позволяет более эффективно использовать доступные частоты. Оцифровка позволяет снизить стоимость радиовещания, так как используется меньшее количество передатчиков.

Стандарты DAB и DAB +

Первые передатчики DAB использовали кодек MP2 (MPEG Audio Layer II), через некоторое время было решено перейти на кодек HE-AAC v2. Таким образом появился формат DAB +. Радио DAB несовместимо с более новым стандартом сжатия звука, а радио DAB + совместимы с обоими кодеками. Также в DAB + добавлена ​​реализация коррекционного кодирования Рида-Соломона, что устраняет ошибки в передаче. Некоторые радиостанции DAB могут быть адаптированы для приема DAB + путем обновления своего программного обеспечения и обозначены как обновляемые.

Кодек HE-AAC v2, используемый в DAB, обеспечивает лучшее качество звука, чем другие решения, используемые для эффективного сжатия вещания. Используя этот кодек, идеальное воспроизведение оригинала получается при 300 Кбит / с. Аналогом традиционного вещания в FM-диапазоне является скорость передачи в битах 160-192 кбит / с. Даже при скорости 128 Кбит / с звук близок к оригиналу. Вещатели различают скорость передачи битов в зависимости от профиля станции. Например, программы, предназначенные для слушателей с особыми запросами, имеют битрейт, установленный со скоростью 128 кбит / с, для популярных программ установлен 112 кбит / с, а, например, для информационного потока может использоваться 64 кбит / с. При чтении этих значений следует иметь в виду, что заявленные показатели не всегда могут соответствовать пропускной способности аудио. Например, если станция объявляет скорость передачи битов на максимальном уровне в DAB + (192 кбит / с), это означает, что скорость передачи аудио составляет не более 175 кбит / с, и она может быть еще ниже, если станция присоединяет так называемые сопутствующие данные.

Частоты DAB

В соответствии с Особым Соглашеним в Висбадене 1995 года, в Европе для цифрового радио были выделены частоты в диапазон 174-230 МГц. В ряде стран (включая Норвегию) цифровое радио также занимает частоты 230-240 МГц. Европейским вещателям также может быть предоставлено право использовать части L-диапазона (1452-1492 МГц), но это редко практикуется.

История развития цифрового радио

Профессиональные приемники DAB были выпущены уже в середине 90-х годов, в то время как потребительские модели появились на рынке летом 1998 года. Домашние радиостанции в обновленной версии (DAB +) были проданы в конце 2007 года. В 2016 году появился первый смартфон для поддержки DAB +: LG Stylus.

Технология Digital Audio Broadcasting не заменила аналоговые FM-трансляции. Хотя она доступна в районе, где проживает более полумиллиарда человек, количество приобретенных радиостанций DAB / DAB + оценивается более чем в 30 миллионов (данные 2014 года). Однако в Европе был достигнут значительный прогресс в строительстве инфраструктуры DAB +, поэтому в нескольких странах были разработаны планы отказа от аналогового радио. Норвегия должна отказаться от использования аналоговых FM-передатчиков в 2018 году, Швейцария может осуществить изъятия в 2020-2024 годах, а Швеция — в 2022 или 2024 годах. Деятельность автопроизводителей может помочь в популяризации цифрового наземного радиовещания — некоторые из них предлагают радиостанции DAB / DAB + в качестве стандартного оснащения либо опции. В отличие от оцифровки телевидения Европейский союз не требовал от стран-членов отключить аналоговый сигнал, но, возможно, в будущем будет принято решение ЕС относительно оцифровки радиоприемников — в 2015 году оно обратилось за поддержкой к комиссии Европейской организации WorldDMB, способствующей внедрению DAB / DAB +.

Адаптер для подключения DAB в автомобиле

В дополнение к DAB + существуют и другие цифровые технологии, в которых заинтересованы вещатели, такие как радиопередачи, входящие в состав цифровых телевизионных пакетов (наземный DVB-T, спутниковый DVB-S и кабельный DVB-C). Интернет-радио также динамично развивается. В некоторых странах, кроме DAB +, частично соблюдающих стандарт DMB (который дополнительно позволяет излучать видеоматериалы), стандарты DAB + DVB-H, DVB-SH и DRM + также были полностью разработаны.

Критика системы

Хотя кодек HE-AAC v2, используемый в DAB +, обеспечивает лучшее качество звука, чем другие решения, используемые для эффективного сжатия вещательного материала, многие вещатели транслируют свои программы с более низким, чем рекомендуется, битрейтом. Например, немецкий Radio Horeb передает по 48 кбит / с, а некоторые музыкальные программы (в том числе BBC Asian Network) транслируются в Великобритании по 64 Кбит / с mp2, что соответствует примерно 50 кбит / с в стандарте mp3. Это число означает в семь раз меньшую скорость передачи данных, чем трансляция лучшего качества, доступная на веб-сайте отправителя, имеющее качество 360 кбит / с. Кроме того, в отличие от программ FM-станций, которые могут быть приняты с шумами и помехами при приеме сигнала, потеря цифрового радиосигнала вызовет полное прерывание приема. Большее распространение, чем в FM, также имеют сбои, связанные с движением.