Сравнительная характеристика технических параметров стандартов ATSC и DVB-T

Характеристика технических параметров стандартов ATSC и DVB-T[1]:

1) Алгоритмы сжатия данных: MPEG-2 (видео), Dolby 5.1 AC-3 (аудио)- MPEG-2 (видео), MPEG-2 Layer II (аудио);

2) Вероятность ошибки бита: < 3х10-6 (на входе декодера MPEG-2)- <10-11 (на входе декодера MPEG-2);

3) Число несущих:1 - 2K или 8K (K=1024);

4) Модуляция несущих: АМ с частично подавленной боковой полосой - 8 уровней КАМ с 4, 16 или 64 уровнями (QPSK, 16 или 64 QAM);

5) Помехоустойчивое кодирование: Код Рида-Соломона и код Унгербоика с фиксированной скоростью - Код Рида-Соломона и сверточный код с пятью скоростями;

6) Пороговое отношение сигнал/шум: 14,9 дБ (теория), 15,1 дБ (практика) - 16,5 дБ (теория), 19,2 дБ (практика);

7) Скорость на выходе кодера MPEG-2: 19,39 Мбит/с 5-32 Мбит/с - большая скорость требует большего отношения С/Ш;

8) Прием на мобильный приемник: Не допускает (обсуждается отдельный стандарт на основе COFDM) - Только при режиме 2K с низкоскоростной модуляцией и на скорости до 120 км/час;

9) Влияние ЦТВ на прием АТВ: Низкое – Среднее;

10) Влияние АТВ на прием ЦТВ: Низкое-Низкое;

11) Прием на комнатную антенну: Затруднен (для уверенного приема возможно использование одночастотных ретрансляторов) - Затруднен при HDTV (для уверенного приема возможно использование одночастотных ретрансляторов);

12) Версии на 50 и 60 Гц: Поддерживаются – Поддерживаются.

Также для сравнения стандартов необходимо оценить их потенциальные возможности в борьбе с различного рода помехами.

Стандарты используют разные критерии надежности, причем европейский - более жесткий, так как предназначен для передачи данных с вероятностью ошибки меньше чем 1 бит/час. ATSC ориентирован на субъективное качество восприятия изображения человеком, а потому непригоден для передачи данных (допускается частота ошибок до 60 бит/с) [4]. Это не недостаток ATSC в смысле потенциальной надежности приема, но для корректного сравнения стандартов это обстоятельство следует иметь в виду. Избыточный для передачи изображения и звука европейский критерий связан с общей концепцией "контейнера" семейства стандартов DVB, согласно которой все физические каналы, включая эфирный, должны обеспечивать безошибочную передачу данных независимо от их природы.

В DVB-T для борьбы с многолучевостью выбран метод многочастотной модуляции COFDM в сочетании с защитным интервалом (ЗИ). В DVB-T используется 2K или 8K (K=1024) несущих и 4 ЗИ (ЗИ устраняют межсимвольную интерференцию между эхосигналом текущего и прямым лучом следующего символа). Каждая несущая подвергается m-уровневой амплитудной модуляции; режимы модуляции с m=4 и 16 относят к низкоскоростным, а режим с m=64 является высокоскоростными. С целью повышения надежности приема в DVB-T часть несущих выделяется для сканирования частотной характеристики радиоканала и адаптации алгоритма приема.

В ATSC используется фиксированная скорость передачи информации на единственной несущей, один режим помехоустойчивого кодирования и лишь один метод амплитудной 8-уровневой модуляции с частично подавленной боковой полосой спектра (8-VSB). Основная роль в подавлении эхосигналов возлагается на так называемый эквалайзер приемника. В идеологии ATSC эхосигналы рассматриваются как помехи в частотной области, устраняемые эквалайзером.

Таким образом, в DVB-T механизм подавления эхосигналов заложен еще на передающей стороне, а в ATSC - вся надежда на приемник. На сегодняшний день можно констатировать, что метод борьбы с многолучевостью в DVB-T эффективнее, чем в ATSC, и позволяет работать вплоть до отношения сигнал/эхосигнал (C/Э), равного единице [1].

Дополнительным стимулом к переходу на COFDM оказывается возможность использования для мобильного ЦТВ низкоскоростных режимов стандарта DVB-T, которых у ATSC просто нет. Именно гибкость DVB в выборе методов модуляции и кодирования позволила найти параметры надежного мобильного приема даже на ненаправленную штыревую антенну в легковой машине, автобусе и трамвае.

В качестве итога можно сказать, что американский стандарт обладает меньшими потенциальными возможностями применения, а мобильный сервис реализовать вообще нельзя. К достоинствам стандарта следует отнести поддержку большого числа форматов изображения [6].

Европейский стандарт в целом менее "капризный" и позволяет использовать обычные антенны. У DVB-T также выше гибкость, что дает вещательным компаниям большую степень свободы в выборе числа программ, скорости передачи информации, организации региональных и местных ТВ-сетей. Низкоскоростные режимы могут быть использованы для увеличения дальности приема без увеличения мощности передатчика, для приема на комнатные антенны и на переносные ТВ-приемники, а также для мобильного сервиса.