Запускаем DAB-мультиплекс у себя дома. Цифровое вещание (DAB, DRM)
С цифровым телевидением всё более или менее ясно. А как же происходит «дигитализация» радиовещания? Основным и лидирующим стандартом в радиовещательной индустрии на сегодняшний день является технология Digital Audio Broadcasting (DAB), разработанная в конце 1980-ых в рамках проекта Eureka 147.
При разработке данного стандарта преследовались простые цели: повышение качества радиотрасляций, улучшение помехоустройчивости, привнесение в радио интерактивности и новых услуг. Важно заметить, что начало работ над стандартом DAB датируется 1981г., когда над этим проектом трудились сотрудники Institut für Rundfunktechnik (IRT). Начиная с 1987г. работы были переданы группе European research project (Eureka 147).
Стандартизацией DAB-технологии занимается World DAB Forum, в котором представлены более тридцати стран мира. Интересно то, что в состав World DAB Forum не входят США, так как этой страной была выбрана собственная система цифрового радио – HD Radio (IBOC).
Многие люди не понимают в чём смысл перехода на цифровое радио, их устраивают и те радиостанции, которые сегодня вещают в AM и FM диапазонах. Но, может быть, стоит взглянуть правде в глаза? За окном XXI век, AM-технология была представлена миру в 1920-ых, FM – в 1940-ых. Выходит, что сегодня радиосигнал мы получаем по системе, разработанной семьдесят лет назад. Так что DAB-технология предлагает самой старой вещательной технологии перейти в цифровой век.
Раньше для DAB-вещания использовалась система кодирования аудиопотока MP2 (MPEG-1 layer-2). Она была разработана в конце 1980-ых, доработана в начале 1990-ых. В новой спецификации DAB, DAB-2 (DAB+) будут использоваться такие методы сжатия аудиопотока, как MPEG 2 Advanced Audio Coding AAC, MPEG 4 Error Resilient BSAC (Bit Slice Arithmetic Coding), MPEG 4 AAC+ SBR и, вероятно, аудиокодеки WindowsMedia.
То есть, качество аудио, допустим, в 128 кбит/с, достигнутое с помощью новых аудиокодеков и возможность записи сигнала в AAC-формате будет звучать лучше, чем аудипоток с таким же битрейтом, но сжатый по методу MPEG 2 layer 2 и возможностью записи в MP3-формате. Грубо говоря, на сегодняшний день качество аудиопотока при прослушивании DAB-радио соответствует качеству среднего MP3-файла (от 128 до 256 кбит/с).
Принимаем DAB-сигнал
Более 475 миллионов человек по всему миру сегодня имеют доступ к более 800 различным DAB-трансляциям, сервисам и услугам. В настоящее время на рынке для потребителя доступно более 200 различных DAB-ресиверов и их число продолжает расти.
Стоит отметить, что DAB-приёмники можно вполне спутать с радиоприёмниками, которые позиционируются как «цифровые», но, по сути, являются аналоговыми с некоторыми дополнительными цифровыми особенностями. Например, параметр «автоматический цифровой тюнер» вовсе не означает, что приёмник будет принимать цифровой сигнал.
Сегодня существует несколько типов DAB-ресиверов. В первую очередь это автомобильные устройства, которые помимо AM и FM диапазонов, поддерживают и цифровое радио. Немало изготовителей предлагают DAB-тюнеры, которые совместимы с автомагнитолами, выпущенными несколько лет назад. Другие же производители выпускают полностью готовые DAB-решения, которые предполагают полную замену аудиосистемы автомобиля. Основные компании, выпускающие автомобильные DAB-ресиверы: Alpine, Blaupunkt, Clarion, Goodmans, Grundig, JVC, Kenwood, Ministry of Sound, Pioneer, REVO Digital, Siemens VDO.
На втором месте находятся DAB-приёмники, которые предназначены для использования в составе домашнего персонального компьютера. При установке такого ресивера в ПК, Вы получаете возможность слушать цифровые радиотрансляции на компьютере без каких-либо дополнительных сетевых или интернет-подключений. Также Вы можете записывать эфиры в mp3-формате прямо на жёсткий диск. Подобные устройства выпускают: Modular Technology, Mtech, PersTel, Terratek.
Далее следуют домашние стационарные DAB Hi-Fi тюнеры, которые выпускаются в двух вариантах: как встраиваемые в уже существующую дома аудиосистему, так и отдельными устройствами. На рынке есть варианты, которые поддерживают только DAB, но при желании можно найти и комбинированные аппараты (DAB/FM/AM). Первый подобный тюнер был выпущен в сентябре 1998г. компанией Arcam. Лидирующими производителями подобной техники сегодня являются: Acoustic Solutions, Arcam, ARION, BUSH, Cambridge Audio, Cymbol, ELANsat, Eltax, Genus Digital, Goodmans, Grundig, Hitachi, i.Tech Dynamic, Intempo, Kiiro, Maycom, Ministry of Sound, Morthy Richards, Panasonic, PersTel, PURE Digital, Restek, Roberts, Sangean, Sony, TAG McLaren, TEAC, Terratec.
И последний вид DAB-приёмников – портативные переносные. Те, которые мы берём с собой в дорогу или слушаем по пути на работу. Коммерческие портативные DAB-устройства появились совсем недавно, но уже доступны на рынке. Сегодня основной проблемой запуска подобных приёмников в массовое производство являлось их энергопотребление, которое сейчас удалось снизить до уровня обычного CD-плеера. Работы над дальнейшим снижением энергопотребления ведутся и в настоящее время. Лидирующими компаниями в этой области являются: ARION, BUSH, Grundig, Maycom, Ministry of Sound, Perstel, Philips, Pure Digital. Roberts.
Судя по количеству компаний, предлагающих различные решения для DAB-технологии, можно уверенно сказать – будущее у DAB есть, рынок развивается, а у пользователей постепенно растёт интерес к новой концепции радио. Помимо этого, технология DAB привносит новое в концепцию предоставления радио-услуг. Различные дополнительные сервисы и интерактивные услуги преобразовывают сам формат вещания. Среди подобных услуг можно отметить:
- радиовещание, как таковое (первичный сервис);
- дополнительная информация;
- передача информации (например, скачивание на DAB-приёмник композиции, которая играет в данный момент по радио);
- электронный программный гид (EPG);
- слайдшоу, синхронизированные с аудиотрансляцией;
- видео;
- Java-приложения.
Большинство стран в мире, задумывавшихся над переходом с аналогового радиовещания на цифровое, предпочли стандарт DAB. Реальные DAB-сервисы уже действуют в большей части стран Европы, в Канаде, Тайване и Южной Корее. Тестовые запуски проходят в Китае, ЮАР и Турции. Растёт интерес к технологии в России, Южной и Латинской Америках, в странах Ближнего Востока и Юго-Восточной Азии. В США разработали и предпочли свой собственный стандарт цифрового радиовещания – HD Radio.
В России на сегодняшний день нет ни одного T-DAB передатчика. Однако вопросы, касающиеся выдачи лицензий на вещание в формате DAB, уже активно обсуждаются. Основной проблемой, из-за которой внедрение этого стандарта на территории России откладывается на неопределённый срок – это обязательная смена существующих радиоприёмников, ресиверов и тюнеров, на новые, цифровые.
Пока на рынке не появится довольно дешёвый и качественный продукт такого рода, о распространении DAB-радио в нашей стране остаётся лишь мечтать. Ведь большинство россиян на сегодняшний день вполне устраивает качество радиостанций FM-диапазона.
Мы столько мечтали о замене цифро й аналоговых технологий в 80-х и 90-х, что и не заметили, как по многим направлениям дошли до финальной стадии этого процесса. Стадию эту называют analog switchoff - то есть, буквально, «отключение анало га». Наступает она тогда, когда цифровая версия той или иной технологии, продукта, процесса, перетягивает на себя доминирующее число пользователей - и версию аналоговую принимается решение отключить.
Решение может быть как рыночным (как с аудиопластинками, которые перестали выпускать из-за отсутствия спроса), так и «спущенным сверху» (как с телевидением, которое постепенно заменяют цифровым). Но в любом случае последние годы показали, что сразу после этого обнаруживаются неожиданные сильные стороны анало га, которые не хотелось бы терять. То есть и возвращаться вроде как стыдно, и отворачиваться совсем неправильно!
Мы уже видели как это происходит с музыкой и звуком вообще, книгами, газетами и журналами (вспомните « »). Теперь предстоит пережить то же самое с радио. Не сразу, правда, и не скоро, но - процесс отключения пошёл. Первой решилась на него Норвегия, которая до конца года намеревается принудительно перевести все государственные радиоканалы на цифровое вещание, одновременно отключив FM. Вслед за ней тем же курсом направляются Швейцария, Великобритания, Дания и некоторые другие. И понаблюдать за этим процессом стоит хотя бы уже для того, чтобы потом не наступать на обнаруженные грабли.
Аналоговый радиоприёмник был вещью практически вечной: даже модели, выпущенные полвека назад, могут использоваться до сих пор. Цифровые приёмники столько точно жить не будут! Смена стандартов, вероятно, заставит обновлять их так же часто, как сегодня мы обновляем мобильные телефоны.
Норвегия начинает плановое отключение государственных FM-станций прямо с этой недели. В течение года они перестанут вещать в формате FM и будут переведены в DAB. Что такое FM - всем известно. Под этим термином одновременно понимают как диапазон (УКВ: 88 - 108 МГц на Западе, или вниз до 65 МГц в соцблоке), так и метод модуляции (частотная). Всю вторую половину XX века FM служил синонимом качественного звука: частотная модуляция в совокупности с ультракороткой длиной волны позволяют передавать стереосигнал и разместить в диапазоне десятки станций. Недостатки у FM есть, например, небольшая дальнобойность (по сравнению с СВ и КВ; FM слышно лишь чуть дальше пределов прямой видимости), но это не помешало ему стать стандартом де-факто для музыкального вещания в городах.
И вот теперь грядут перемены. DAB (от digital audio broadcasting - цифровое аудиовещание) штука сравнительно новая: публичные опыты с ней начались лишь во второй половине 90-х. Смысл: передача в эфир цифрового, а не аналогового сигнала, со скоростью 128 кбит/с, в диапазоне чуть выше FM, с применением помехоустойчивого кодирования и популярного в прошлом компрессора MP2. Приёмник, соответственно, необходим цифровой, то есть его придётся покупать новый, но это обещает серьёзные выгоды. Вообще, выгода от перевода радио на цифровой стандарт, круговая: в выигрыше абсолютно все!
Во-первых, DAB выгоден регуляторам радиовещания: они смогут продать больше лицензий и уместить в диапазоне больше станций (цифровой сигнал меньше подвержен искажениям от соседних по частоте).
Во-вторых, DAB выгоден держателям радиостанций, потому что позволяет в разы эффективней нагружать передатчик, а ещё вести зашифрованные трансляции, доступные только платно.
В-третьих, DAB выгоден слушателям. В отличие от аналогового вещания, качество которого падает непрерывно по мере удаления от станции, качество вещания цифрового неизменно высокое - до некоторого критического расстояния, после которого мощность принимаемого сигнала падает ниже допустимой и приём прекращается, либо ошибок становится слишком много.
Такова теория. И расскажи кто-нибудь такое ещё пятнадцать лет назад, когда свирепствовала мода на замену анало га цифрой, никто бы не усомнился в правдивости этих слов. Однако сегодня уже около половины радиослушателей в упомянутых выше странах используют DAB ежедневно. И отзывы … так себе! Почему? Называются несколько причин.
Забегая вперёд: DAB уже устарел и должен быть заменён на более современный стандарт. Но хуже того, в разных странах внедряются разные варианты цифрового радио. В России, например, утверждён в качестве приоритетного международный стандарт DRM . Во-первых, оказалось, что помехозащищённость цифровой радиопередачи сильно преувеличена. О том, что такой сигнал не принять даже на небольшом удалении от городов, никто уже даже и не вспоминает: радиус приёма цифровых станций всегда меньше, чем для FM. Но даже в городах и на крупных дорогах, из-за сложного ландшафта и расстояний, бывают зоны, в которых DAB-сигнал слабеет ниже допустимого. И тогда цифра проявляет себя с худшей стороны: звук либо пропадает вовсе, либо превращается в бессмысленное бульканье - тогда как FM-станция была бы слышна хоть и с помехами, но разборчиво! Сюда же стоит добавить, что цифровой приёмник значительно сложней и дороже, а также капризничает при движении с большой скоростью: уже двигаясь быстрее 120 км/ч, он снижает качество приёма.
Во-вторых, вдруг всплыло, что DAB - стандарт устаревший. В нём принято кодировать звук с помощью MP2, который (при используемых скоростях передачи) не даёт и близкого к CD и даже FM качества звучания! Когда опыты с DAB только начинали ставить, это не имело значения, но сегодня, когда речь зашла о полном отключении FM, ситуация предстала в ином свете. Решение есть: стандарт DAB+ использует современный кодек из семейства MPEG-4, вот только старые DAB-приёмники с ним несовместимы! И это навлекло на сторонников DAB подозрения в нечестной игре: что если замена FM на DAB задумана только для того, чтобы корпорации нажились на продаже новых приёмников, и потом наживались каждый год на апгрейдах?
Наконец, в-третьих, у многих вызывает сомнение заявленная готовность DAB-станций к чрезвычайным ситуациям. Государственные радиостанции ведь используются в том числе для передачи сигналов оповещения населения о ЧС. Но если FM могли принять все, то DAB в той же Норвегии - дай бог чтобы каждый второй житель (у остальных попросту нет цифровых приёмников). А ещё цифровые коммуникации имеют знаменитое свойство «падать» первыми при стихийных бедствиях и катастрофах. Не повторится ли это с DAB?
В итоге вопрос о разумности отключения FM уже не кажется праздным. Вытеснит ли когда-нибудь цифровое радио аналоговое? Или останется лишь необязательным дополнением к древней, но никак не устареющей технологии? Как считаете вы?
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.
Что сделала Норвегия
В начале этого года Норвегия начала переводить национальные радиостанции с FM-частот на цифровое вещание в формате DAB. Эксперимент начался в январе с региона Нурланн, а закончился 13 декабря в северных регионах Тромс и Финнмарк. Норвегия стала первой страной в мире, которая отказалась от аналогового радио на всей территории. Это не значит, что в стране больше не пользуются FM-радио: на новый формат переехали только национальные радиостанции - например, NRK. Частные и небольшие станции продолжат вещать на FM-частотах до 2022 года, после их лицензии пересмотрят.
Почему норвежское радио переезжает
Норвегия давно начала эксперименты с цифровым радио - первая такая станция запустилась в 1995 году. К 2017 году в стране работает 31 национальная цифровая станция. Для сравнения, национальных FM-станций в стране было всего пять. Цифровое вещание в горной местности, которая искажает FM-сигналы. Правительству оно обойдется в восемь раз дешевле аналогового и ежегодно сэкономит около 20 миллионов евро. Тем не менее большинству норвежцев - 66% - : они жалуются на недостаточное покрытие в горные регионах и низкое качество звука, а рыбаки боятся, что цифровое радио . Но к декабрю 86% всех радиослушателей в Норвегии уже .
Чем цифровое радио отличается от аналогового
1 из 4 2 из 4Tivoli Audio Music System+
3 из 4Denver DAB-40 Grey
4 из 4На FM-частотах станция передает радиосигнал и модулирует его таким образом, чтобы он превратился в голос или музыку. Цифровое радио формата DAB (Digital Audio Broadcasting) тоже пользуется радиочастотами, но оно кодирует сигнал и передает его в по частям, а потом приемник расшифровывает этот сигнал. FM-радио работает в частотах от 87,5 до 108 мегагерц (в разных странах диапазон отличается), цифровое радио будет работать в других частотах - от 174 до 240 мегагерц. Например, норвежское радио NRK P1, которое в Осло работало на частоте 88,7 мегагерца переехало на частоту 227,36 мегагерца.
Какие плюсы у цифрового радио
Качество приема
На цифровых радиостанциях не должно быть хрипов и шипения. У них есть важное отличие от FM-радио: они либо звучат хорошо, либо не работают совсем. Качество приема FM-радио зависит от силы сигнала: если сигнал слабый, станцию, возможно, получится поймать, но с хрипами. А у цифрового радио есть критическая отметка: если сила сигнала ее превышает, то станция звучит хорошо, если сила сигнала упала ниже, то станцию вообще не слышно.
Новые станции
Чтобы сигналы FM-радиостанций не мешали друг другу, между их частотами оставляют немного места, например, частоты радиостанций в Москве идут с шагом 0,4 мегагерца: 100,1, 100,5, 100,9 и так далее. Цифровые радиостанции шифруют свои сигналы и не мешают друг другу, поэтому в одном диапазоне можно запустить в три раза больше станций. В Москве работают 52 станции, если радиовещание в России переведут на цифровое, то в городе будет больше 150 станций.
Новые форматы
Цифровое радио даст новые способы заработать. Например, вещатели смогут шифровать сигнал так, чтобы он был доступен только платным подписчикам. Вместе со звуком цифровые станции передают метаинформацию, например, название песни, короткие новости и анонсы передач. Такой текст отобразится на экране приемника. Если в приемнике цифрового радио есть встроенный накопитель, то он сможет записывать программы в память и отматывать передачи в начало. Таким образом, радиопередачи превратятся в подкасты, которые можно переслушивать по несколько раз.
Какие минусы у цифрового радио
Качество звука
DAB - не новый формат, его разработали в 1980-х. Он использует формат сжатия MPEG-1 Audio Layer II, поэтому качество звука в цифровом радио не очень высокое: станции вещают с битрейтом 128–192 килобит в секунду. Норвежские слушатели отметили, что звучание цифрового радио им показалось не таким качественным, как звучание FM-станций (кроме того, звук цифровых станций иногда начинает булькать). Проблему решит новый формат DAB+, который сжимает звук более совершенным способом HE-AAC и передает более качественное звучание даже с меньшим битрейтом.
Обычный приемник не ловит сигнал цифрового радио, а цифровой стоит дороже аналогового, например, в Норвегии - €100–200. Норвежцы опасаются, что пожилые люди не станут покупать приемники и окажутся без привычного источника новостей. Новые приемники понадобятся автомобилистам: сейчас в стране . Но и покупка DAB-приемника не убережет от новых трат. Если Норвегия решит перевести вещание на DAB+, то слушателям снова придется обновлять технику: DAB-приемники не ловят сигнал DAB+.
Значит ли это, что FM-радио пришел конец
Скорее всего, от аналогового радио будут постепенно отказываться. В 2017 году цифровое радио . Великобритания планирует перейти с FM-радио на цифровое после того, как им будет пользоваться половина всех слушателей, а покрытие достигнет 90% страны. Возможно, это случится к 2020 году. Дания и Швейцария планируют перейти на цифровое радио в ближайшие годы. В следующем году тестирование DAB начнется в Италии. Германия хотела отказаться от FM-радио, но потом передумала.
Появится ли цифровое радио в России
Государственная комиссия по радиочастотам тестирует цифровое вещание с 2000 года. У России даже есть собственный формат цифрового радио - РАВИС, Российская аудиовизуальная информационная система реального времени. В 2010-м в России планировали начать цифровое радиовещание в формате DRM (Digital Radio Mondiale), но в 2015-м Российская телевизионная и радиовещательная сеть вернулась к идее запустить DAB+. РТРС в трех районах Москвы - в Хорошево-Мневниках, Кунцево и Таганском районе. В жилых кварталах прием был стабильный, на МКАД - нестабильный, а за пределами МКАД - в Красногорском районе - сигнал принимался только в малоэтажной застройке.
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.