Супутникове мовлення

Індивідуальна робота по курсу: "Звукове і телевізійне мовлення"

Виконав студент III курсу ФЕЛ групи ДВ-51 Шестопал А.В.

Національний Технічний Університет України "КПІ"

Факультет Електроніки

Кафедра звукотехніки та реєстрації інформації

Київ -1998

Вступ

Перші телевізійні системи розподілу та передачі телевізійних програм будувалися за рахунок зв'язку телецентрів за допомогою радіо-релейних ліній і кабелів. Це були складні, надзвичайно дорогі й примхливі системи. А для самої великої країни світу - СРСР це був просто тупиковий шлях. Поява супутників Землі дало технічну основу для дуже ефективного вирішення проблеми створення великих і навіть глобальних систем зв'язку та мовлення.

Перший радянський супутник зв'язку "Блискавка" був виведений на орбіту в квітні 1965р. Cпутнік мав високоеліптичного орбіту з апогеєм 40000 км, перигею - 500 км, нахилену по відношенню до екваторіальної площині на кут 64 град. Основне призначення супутників цієї серії було у віданні телевізійних передач і здійсненні далекого телефонного та телеграфного зв'язку. Саме з цього супутника почалося регулярне та широке використання супутників для телевізійного мовлення. І почалося воно 23 квітня вражаючим експериментом - передачею телевізійного сигналу з Москви до Владивосток. У СРСР після запуску цього супутника зв'язку протягом двох років була створена перша в світі супутниковий ТБ розподільна мережа. До 1967р. були введені в дію 20 наземних станцій.

Приймально-передавальні наземні станції системи "Орбіта", які працювали з супутниками "Блискавка", були складними дорогими спорудами. Вони мали значні (10 ... 12м) розміри параболічної антени з масою дзеркала близько 6 тонн. І ця антена мала відслідковувати супутник. Тому використовувалась складна опорно-поворотна система. Тим не менш, поява системи "Орбіта" стало важливою подією і дозволило досить швидко розширити єдину мережу Центрального мовлення. Пізніше були створені більш прості і масові системи розподілу телевізійних програм "Екран" і "Москва".

Двома тижнями раніше перший "Блискавки" в США був запущений перший Intelsat. Так дві великі космічні держави практично одночасно відкрили дорогу в космос для систем зв'язку та мовлення. Вже в ті далекі роки стало ясно, що відбувся корінний Перпл в зв'язкового господарстві, якому має бути суттєво змінити ситуацію і вплинути на діяльність і життя людей на всій планеті.

Супутникові системи зв'язку та мовлення развівалісьь дуже бурхливо і досить швидко виявилися дві важливі тенденції: перехід на геостаціонарну орбіту і до більш високочастотним діапазонами при різкому підвищенні потужності передавачів, що встановлюються на супутниках. Ці зміни мали певну мета - максімульно спростити наземні приймальні системи. Саме на цьому шляху з'ясувалося, що наземні приймальні станції можуть виявитися настільки простими і в серійному виробництві достатньо дешевими, щоб бути доступними для індивідуальних владельцев.Так з'явилися підходи до безпосереднього телемовлення.

Міжнародне регулювання

Число місць стояння супутників на геостаціонарній орбіті і радіочастотних каналів відноситься до обмежених ресурсів, якими володіє людство і відповідно до міжнародними угодами є його власністю.

Органом, регулює ці проблеми, включаючи розподіл частот, є Всесвітня адміністративна конференція з радіо (ВАКР). Ну, а вся поточна робота ведеться через Міжнародний електротехнічний союз (МСЕ).

Зокрема, для введення тієї чи іншої космічної системи зв'язку та мовлення слід зареєструвати її в МСЕ за 6 ... 2 роки до введення в експлуатацію. У цей процес входить попередня публікація даних про плановану системі. Потім необхідно скоординувати ці плани з намірами інших сторін і зареєструвати частотні присвоєння. Процесскоордінаціі починається з листування, а завершується переговорами за участю делегацій від адміністраційй зацікавлених сторін.

Проведення міжнародно-правового захисту радіоелектро-онних засобів, включаючи супутникові, здійснюються на основі процедур Регламенту радіозв'язку. Регламент був прийнятий ВАКР в 1979 р. в Женеві. З тих пір він неодноразово частково переглядався і доповнювався наступними конференціями з метою приведення його у відповідність з новими технічними та технологічними можливостями. Однак основні «правила гри », що визначаються цим документом, залишаються незмінними.

Після того, як рішення, наприклад про виділення точок стояння на геостаціонарній орбіті і частотні присвоєння, прийнято, відповідні ресурси надходять в розпорядження держав, які отримали їх. Право розпорядження передається національнм адміністраціям зв'язку - в Росії такий адміністрацією є Державний Комітет по зв'язку і інформації. Последнии передають відповідні ресурси у володіння окремим організаціям.

Перехід до безпосереднього супутникового мовлення спочатку з колективним, а потім і з індивідуальним прийомом став важливим етапом розвитку мовлення, причому не тільки телевізійного, але і звукового. Технічною основою розвитку телерадіомовлення безпосереднього супутникового мовлення (НТВ) став розроблений МСЕ і прийнятий ВАКР в 1977 р. частотний план. Цей план передбачав розподіл усього світу на три телевізійних регіону: Район 1, 2 Район, Район 3.

У Район 1 потрапили країни, де використовується стандарт телевізійного розкладання 625/50 і кольорове мовлення ведеться по системах PAL і SECAM. У цей район входять території Європи, колишнього СРСР, Азії, а також Африка. У Район 2 увійшли ті території Північної і Південної Америки, де також мовлення ведеться по системах PAL і SECAM. І, нарешті, Район 3 - вся зона телевізійного мовлення по системі NTSC. На цій конференції було прийнято і рішення про виділення радіоканалів для НТВ.

За невеликим ісключеніемм країни отримали по 5 радіоканалів. Кожна з республік колишнього СРСР також отримала по 5 каналів, до них додано ще 2 - премія Росії за виняткову багатонаціональність. Ширина смуги частот радіоканалів для НТВ склала 27 МГц для Районів 1 і 2. Для Району 3 вона вже - 24 МГц. Частотний план передбачав використання для супутникового мовлення частотної модуляції радіонесущей. Пізніше було дозволено і застосування інших видів модуляції, якщо відповідні сигнали розміщуються в інтервалах стандартних каналів і не порушують норму ЕМС. Це уточнення було зроблено напередодні Цифрових мовлення каналів.

ВАКР в 1979 р. запропонувала уточнення частотних діапазонів для супутникових систем зв'язку та мовлення, розробила загальні принципи, правила та протоколи наведення належного порядку в цій справі. Нагадаємо один з цих принципів. Для напрямів «Низ-верх» і «верх-низ» виділені фиксированые смуги частот - і тільки вони можуть застосовуватися, причому в суворо обумовлених рамках.

Супутникові системи телевізійного мовлення отримали сім діапазонів частот, наведених у таблиці 1.

Таблиця 1

Діапазони частот супутникового мовлення        

Діапазони         

Смуги частот, МГц             

L         

0,39 ... 1,55; 1,61 ... 1,71             

S         

1,93 ... 2,70             

C         

3,40 ... 5,25; 5,725 ... 7,075             

X         

7,25 ... 8,40             

Ku         

10,70 ... 12,57; 12,70 ... 14,80             

Ka         

15,40 ... 27,50; 27,00 ... 50,20             

K         

84,00 ... 86,00                    

Треба відзначити передбачливість авторів документа, заглянувши далеко вперед. Якщо перша частина міліметрового діапазону Ка вже стала об'єктом експериментів і скоро, ймовірно, почне осваіватся для цілей мовлення, то друга смуга цього діапазону і весь До навіть зараз - справа майбутнього. Діапазони L і S відведені для колективних супутникових телевізійних систем. У діапазоні L, зокрема, працює россійская система розподілу програм «Екран». У багатьох відносинах це досить зручний діапазон. Однак у нього потрапляють канали дециметрового наземного ефірного телевізійного мовлення та радіо-релейнойсвязі, наприклад, Китаю. Тому країни, де діють, приміром, потужні дециметрові радіопередавачі, вважають за краще не використовувати L діапазон.

Для безпосереднього супутникового мовлення виділені частотні інтервали в C і Ku діапазонах. Число можливих телевізійних каналів, з огляду на 27 МГц, виділених на один канал, не така велика. Так в інтервалі 11,7 ... 12,57 ГГц діапазону Ku , відведених для НТВ, можна розмістити всього 40 каналів. От і виникає складне завдання розподілу цих каналів між майже трьома сотнями держав.

Геостаціонарна орбіта

Геостаціонарна орбіта визначається за допомогою простого математичного співвідношення: кутова швидкість переміщення супутника дорівнює кутової швидкості обертання Землі. При всій простоті це співвідношення виконується для елінственной траєкторії, яка «Висить» на відстані трохи менше 36000 км над екватором. На геостаціонарній орбіті супутник нерухомий для спостерігача, що знаходиться на Землі. У цьому головна перевага геостаціонарній орбіти. Тому нерухомими є і антени, націлені на ці супутники.

У світі немає нічого абсолютно досконалого, геостаціонарна орбіта - не виняток. Чим вище широта місця, тим гірше супутник обслуговує розташованих там абонентів. Приполярні області - це, в суті, зони мовчання.

У перші роки освоєння геостаціонарній орбіти системи виведення, позиціонування та орієнтації супутників могли гарантувати кутову точність розміщення не вище одного градуси. Тому загальнолюдський ресурс точок стояння супутників не міг перевищувати в той час 300 або близько того точок. Тепер ресурс точок стояння помітно вище, приблизно в півтора - два рази, але сама обмеженість позицій на орбіті залишилося без змін.

На геостаціонарній орбіті визначено на сьогодні 425 точок стояння супутників. Кутові відстані між цими точками різні і лежать в досить широкому інтервалі 0,1 ... 7 град. У кожній точці може знаходиться кілька супутників -- навіть більше 10. Взаємні перешкоди між супутниками, що знаходяться в одній точці стояння, виключаються частотним розносом їх робочих каналів і розходженням зон обслуговування.

Супутники і системи

В даний час для передачі телевізійних сигналів використовується близько 1300 каналів, що працюють на 100 з невеликим супутників. Дуже висока активність по виведенню на орбіту нових супутників, як з метою заміни відпрацьованих ресурс, так і для створення нових каналів. За даними вісника МСЕ в цій організації розглядається, станом на початок цього року, близько 1300 заявок з 50 країн світу. Найбільше заявок-370 надійшло з США, з Росії близько 200. Це найбільші заявники. Більше 100 заявок належить Франції, і кілька меннее 100 - Англії.

Багато супутники поєднують різні спеціальності, забезпечуючи телефонний та інші види зв'язку, розподіл мовних сигналів з використанням межспутнікових каналів і передачі на відповідні наземні приймальні станції і здійснюють безпосереднє мовлення. В принцыпе, такий супутник - багатоканальна система. Сигнали з передавальних наземних станцій (лінія «низ - верх») надходять на приймальні пристрої, обробляються, посилюються і перевипромінюють. Частоти каналів, що йдуть з Землі на супутник і з супутника на Землю, різні.

На кожному супутнику працює кілька стовбурів-до 16 і навіть більше. Потужність передавачів становить 100 ... 300Вт. Причому ця потужність розмивається по плямі діаметром в 2000 ... 3000 км, тому рівень сигналу в точках прийому невисокий - всього кілька десятків піковатт.

У 1980 р. під час Московської Олімпіади вважалося, що майже половина людства могла бачити Ігри. Це стало можливим завдяки супутниковим системам розподілу телевізійних програм. Півтора десятка років тому це була вирішувана, але досить складне завдання. Зараз за допомогою мостів, що наводяться через лінії, з'єднують супутники зв'язку різних країн і організацій, можна здійснювати справді всесвітні трансляції. Але найголовніше, що проведення їх вже стало повсякденним явищем.

Останні Олімпійські ігри в Атланті показали, що зв'язок, включаючи космічну, дозволяє розміщувати апаратні обслуговують одну програму, на величезній відстані в тисячі і більше кілометрів. При цьому монтаж можна вести в одному місці, а вводити спеціальні ефекти - в іншому. Безумовно, сучасні системи збору, обробки і майже миттєвої видачі в ефір оперативної новинної інформації без досконалої комп'ютерної бази не могли відбутися. Але вони мало, чого варті були, якби не були підкріплені космічними системами зв'язку. Зараз відеокорресподент майже з будь-якої точки Землі може передати, використовуючи спеціальні супутникові лінії зв'язку, відеоінформацію у свою організацію. При це можлива передача прямо в ефірну апаратну. Найголовніше в досягнутому рівні роботи та сервісних послуг, що надаються космічними системами, полягає в їх непомітності. Можна Зв'язок з будь-якою організацією світу, можна передати свій відеошедевром з будь-якого адресу, навіть не ставлячи питання: «Як це буде зроблено?» Супутникові канали прозорі і якість переданого телевізійного зображення або звукового сигналу не буде відрізнятися від вихідного. Для цих цілей випускаються спеціальні пересувні станції зв'язку по супутникових каналах і навіть мобільні апарати, які можна носити з собою або возити в автомобілі.

Безпосереднє телевізійне та звукове мовлення

Ідея безпосереднього мовлення із супутників була висловлена в США і Росії практично одночасно. Однак для нас вона більше 15 років залишалася тільки ідеєю, а в Західній Європі, але особливо в США, стала інтесивніше просуватися в життя. У 1980р. ціна приймачів сигналів прямого супутникового мовлення Direct-to-Home (DTH) становила 10000 $. Для масового покупця навіть цієї багатої країни - вартість непід'ємна. Однак творці і виробники цього обладнання, маючи на увазі системи колективного прийому, розуміли, що з розширенням ринку і, отже, обсягів виробництва, а також за рахунок вдосконалення компонентної бази, ціна впаде до рівня, прийнятного для пересічного покупця. І, дійсно, за п'ятирічку ціна на супутникові приймачі впала в 3,5 рази і стала нижче 3000 $. У США до 1990р. щорічно ринок поглинав до 400000 прийомних систем. В даний час вартість супутникових приймачів навіть у Росії може бути менше 200 $ для найбільш простих моделей. Вартість приймачів з системою позиціонування антени може скласти 300 ... 400 $ і навіть дещо перевищити 1000 $. Вартість залежить, зокрема, від числа каналів, на які розрахований приймач - вона може змінюватися, наприклад, для моделей популярною в Росії EchoStar від 250 до 1500. Такі ціни вже по кишені багатьом російським громадянам.

Системи DTH працюють в діапазоні С в ітервале частот 3,7 ... 4,2 ГГц. Системи безпосереднього супутникового мовлення в діапазоні Ku називають Direct Broadcat Satellite або у вигляді абревіатури DBS. Витоки освоєння цього діапазону також йдуть у 1980р. І тут прогрес ішов бурхливо. Стартові ціни приймачів були занадто великі для індивідуальних споживачів, але в міру розширення ринку падали. Тепер вони доступні для масового споживача. В даний час тільки в США діє близько 5 млн пріймніков DBS. Один з міжнародних операторів НТВ - корпорація EchoStar - веде мовлення по 110 каналам.

Наземні приймальні пристрої для каналів НТВ до теперішнього часу - добре відпрацьована продукція, що випускається дуже багатьма фірмами. Приймальна система містить три важливі частини: - це антена, приймальня головка і власне Приємного пристрій. Приймальна антена, як правило, - металеве дзеркало, яке має форму параболоїда. Параболічне дзеркало обрано не випадково, його природна функція - збирати паралельні пучки електромагнітних хвиль в одну точку, звану фокусом параболоїда. Саме в цій точці розміщена приймальня головка. Використовуються два типи параболічних антен: прямої дії і офсетний.

Антени прямого дії - це зріз вершини параболи, її вісь проходить через центр дзеркала, а фокус розміщується на відстані половини радіуса кривизни. Форма поверхні таких антен майже збігається з сфероїдальної, що робить простіше її виготовлення. Приймальна головка розміщується проти центру дзеркала і частично затіняє його. Це один з недоліків такого дзеркала. Ось дзеркала повинна бути строго спрямована на супутник, а, отже, у вертикальному напрямку повернута на кут місця. Звідси ще один недолік: при установці на відкритих майданчиках дзеркало може стати ємністю, де накопичуються опади, приміром сніг.

Для офсетних антен використовуються бічні ділянки параболоїда. Фокальна точка розміщується у нижній кромки дзеркала і не затіняє його, що є певною перевагою. Інша перевага - вертикальна орієнтація

Дзеркала, завдяки чому воно не перетворюється на вмістилище опадів і пилу. Більш складна форма поверхні ускладнює виробництво офсетних антен і точність дотримання їх форм. Більше того, що накопичуються в процесі експлуатації деформації поверхні в цьому випадку впливають значно сильніше. Для прийому сигналів НТВ у зонах, освітлюваних соответствующімлучом супутника, досить антен діаметром дзеркала 90 і 60 см. Можливий в майбутньому перехід в міліметровий До діапазон дозволить знизити діаметр прийомних антен до 10 ... 20 см.

У вітчизняних абонентів безпосереднього супутникового мовлення вибір не великий. Зазвичай їм доступні один - два супутники, тому можна обмежиться простою антеною без пристроїв ручного або автоматичного позиціонування. На Заході, де насиченість супутниками висока, системи позиціонування є важливими елементами антен. Призначення цих систем очевидно: вони повинні дозволити автоматично або в ручному режимі перевести напрямок осі антени з одного супутника на інший. Для європейського, а тим більше американського глядача, на вибір пропонуються десятки позицій. Зробити такий вибір простий функцією, навіть для неспеціаліста, - ось головне призначення систем позиціонування антен. Від ступеня складності та автоматизації цього процесу багато в чому залежить ціна всій системи прийому. Найбільш довершені системи здійснюють автоматичне переключення на нову позицію простим натисненням кнопки. Система позиціонування-досить складний механічний пристрій, в автоматичному варіанті що керується мікропроцесором.

Параболічні антени - природний засіб прийому короткохвильового електромагнітного випромінювання. На перший погляд, що або інше тут недоречно. Однак інженерна думка знаходить і тут поле для пошуку нових засобів. Одне з них - плоскі Полоскова приймачі. По суті, це повторення ідеї, вже реалізованої в радіоастрономії. Сигнали, що надходять з окремих смужок, підсумовуються з визначеним для кожної смужки зсувом фаз. Цим імітується параболічна форма дзеркала. Більш того, керуючи фазовращателямі, можна (причому з допомогою тільки електронних засобів) змінювати напрямок осі прийому. Висока технологічність виготовлення плоских Полоскова приймачів і їх керованість, що здійснюється без видимих переміщень - гідності, заслуговують на увагу. Проте складна система підсумовування сигналів з окремим фазовращателем на кожну ланцюг - серйозний недолік, що відбивається на ціні. Тому такі приймальні антени не знайшли широкого распросраненія.

Існує ще одна ідея. Замість дзеркала пропонується діелектрична фокусуються лінза, виконана у вигляді кулі з полістиролу. Головна перевага такого рішення - у можливості олновременного прийому за допомогою однієї антени сигналів з багатьох супутників. Власне, на фокальній «орбіту» кульовий поверхні фокусуються сигнали з усіх супутників, що знаходяться в зоні видимості антени з конкретного місця спостерігача. Для прийому сигналів з цих супутників досить розмістити приймальні головки в відповідних позиціях. Ці головки можна або комутувати на один прийомний канал, або приєднати до окремих каналах. У США, наскільки нам відомо, оригінальні антени Конкур мають великий успіх, ніж на Батьківщині. Втім в американців проблема вибору куди гостріше нашої. Конкретниет супутники безпосереднього мовлення працюють в різних діапазонах частот та з різними функціями поляризації випромінювання. У системах НТВ застосовуються чотири функції. Перш за все - це лінійна поляризація (горизонтальна - Н і вертикальна -- V). У цьому випадку вектор напруженості магнітного поля випромінювання лине, орієнтований вздовж відповідної лінії і зберігає цю орієнтацію в часі. Дві інші функції-кругові. У цьому випадку вектор напруженості магнітного поля обертається по колу. Якщо обертання здійснюється за годинниковою стрілкою, говорять про правоциркулярной (RZ) хвилі, якщо проти - про левоціркулярной (LZ) хвилі.

Приймальна головка має випромінювач, який концентрує відбите дзеркалом електромагнітне випромінювання на чутливому елементі. Другий елемент головки визначає функцію поляризації. У найпростіших випадках функція поляризації для приймача конструктивно задана, але, як правило, це електрично керований елемент, здатний підлаштовуватися під функцію поляризації супутника, з яким приймальна система работает.Самим відповідальним елементом приймальні головки, безумовно, є конвертер. Він виконує дві функції: попереднє посилення і пониження частот приймачів. Це частоти 700 ... 2000 МГц і навіть дещо вищий. Відомо, що шуми приймачів, в основному, визначаються першим каскадом підсилення. Цей відомий з радіотехніки правило повністю застосовне до супутникових систем. Ситуація тут ускладнюється надзвичайно низькими рівнями сигналів в точках прийому. Далеко не кожен транзистор можна використовувати в конверторах - надто багато шуму. Для цих цілей, в даний час, використовуються польові транзистори Шотткі на арсеніді галію. З-за високих частот несучої на виході конвертора серйозні вимоги пред'являються і до кабелю, що подає сигнал на приймальний пристрій. Для цього використовуються спеціальні кабелі, дорожчі, ніж звичайно застосовуються в телебаченні.

Тема звукового мовлення заслуговує окремої розмови, оскільки цифрове звукове мовлення помітно випередило відповідне телевізійне. Чисто технічних проблем тут менше, тому процес зайшов далі. Вже реалізовані і діють системи як роздачі програм цифрового і ЧМ УКХ мовлення по супутникових каналах, так і системи безпосереднього мовлення. Цифрове звукове мовлення (Digital Audio Broadcasting або DAB) уже діє. Більше того, вважається, що аналогове звукове мовлення приречене. Сдішком багато переваг у цифрових систем. Наприклад, одна з найбільш серйозних і великих європейських мовних операторів Deutsche Telecom AG - вже має достатній досвід ведення трансляцій звукових програм у цифровому представленні. Особливо цікавою в діяльності цієї міжнародної фірми є система збору новин по супутникових каналах (Satellite News Gathering або SNG). Ця найбільша германська корпорація не менш активна і в супутниковому телебаченні.

Супутники з низько розташованими орбітами

Перші космічні системи зв'язку СРСР орієнтувалися на супутники з низько розташованими орбітами. Потім в моду увійшли геостаціонарні супутники, які на ряд років проблеми закрили мовлення та зв'язку. Тепер ресурси геостаціонарній орбіти, загалом, вичерпані і доводиться шукати резерви в добре забутому старому. Система «Гонець» стала ініціатором повернення до низько супутникам, але на самій сучасній основі.

Фірма Моторола , Наприклад, багато коштів і фантазії поклала в проект системи «Ірідіум». Ця система зв'язку названа так тому, що передбачала використовувати число супутників, яка дорівнює кількості електронів в оболонці однойменного рідкоземельного елементу. Всього 77 супутників. Ще в позаминулому році це здавалося великий угрупованням.

Є два серйозні тенденції, про які варто пам'ятати, дивлячись у майбутнє. Перша - це зрушення несучої у бік міліметрових хвиль, що забезпечує дуже широкі робочі смуги частот, порівнянні з смугами волоконно - оптичних систем. Інша - в переході до систем, де абонент на Землі не потребує коштів спрямованого прийому сигналів. Обидві ці тенденції і реалізовані в сучасних системах зв'язку і передачі даних на нізколетах. Низько супутник повинен випромінювати на досить високій частоті щоб передати максимально великий обсяг інформації. І ще, щоб абонент міг прийняти сигнал на найпростішу штирові антену, використовуючи приймач малої маси і розмірів.

На початку 90-х років один з головних «програмістів» світу Білл Гейтс і досяг успіху в бізнесі бездротового зв'язку КрейгМаккоу висунули ідею глобальної телекомунікаційної інфраструктури. Вони навіть оформили її організаційно в проекті Telede-sic. У цьому проекті найбільш оголено втілилися ті тенденції, про які йшлося вище. Вже пішло гуляти неофіційне визначення Telede-sic, як «небесного» Internet. З одного боку передбачаються широкі смуги роботи супутникових каналів, здатні забезпечити роботу огромног кількості телефонних каналів, великі потоки даних, включаючи мультимедіа. З іншого - гранично простий і недорогий пристрій. Для цього напрямок зв'язку «верх - низ» має бути орієнтований вертикально, оскільки це найбільш ефективний напрям зв'язку. Останнє означає, що над головою абонента в будь-який момент повинен висіти супутник. Оскільки мова йде про глобальну системі зв'язку і передачі даних, то зазначена умова слід виконувати в будь-якій точці Землі, включаючи полярні області. А це означає, що знадобляться гігантські угруповання супутників.

Так воно і є. Спочатку проект Telede-sic передбачав використання 840 нізколетов. Вартість реалізації проекту склала гігантську суму в 9 млрд. $. Однак вартість аналогічної наземної мережі перевищила б цю у 100 ... 1000 разів. А це -- відчутна економія. Тим не менш, компанія Boeing схоже, вже внесла корективи, скоротивши угруповання супутників до 288. Такі компанії, як Alcatel і Motorola не могли пройти повз великого «зв'язкового пирога». Вони виступили з альтернативними проектами, одне з достоїнств яких - орієнтація на системи з меншою кількістю супутників, а істотний недолік - відставання за часом оформлення проектів Bridge і Celestri відповідно.

За справжній день системи зв'язку та мовлення залишаються справою окремих держав. Однак наближається час, коли будувати загальний зв'язковий будинок доведеться всім. Близьке майбутнє - це супутники безпосереднього телевізійного і радіомовлення, включаючи цифрове, на геостаціонарній орбіті. Зв'язок, в тому числі оперативна, мобільний і передача даних, буде, як видно, вестися або через наземні кабельні канали або нізколети. Смуги частот, що використовуються для зв'язку і мультимедіа, можна буде зіставити з смугами волоконно-оптичних каналів. Це означає, зокрема, певну змичку мовлення, комп'ютерних мереж і телефонно - телеграфного зв'язку вже у близькому майбутньому.

Цифрові системи фірми Philips

Розвиток систем супутникового зв'язку привело до створення нович принципів передачі телевізійного зображення. Проміжним етапом між аналоговим і цифровим телебаченням стала система передачі DMAC. У цій гібридної системи аналогові компоненти сигналу яскравості та сигналу кольоровості об'єдналися з цифровим пакетом, де передавалися сигнали звуку і цифрові. При цьому колірні компоненти стискалися за часом з коефіцієнтів 3:1, а яскравості - 3:2. Проміжок між ними займали цифрові пакети даних про звуковому супроводі та додаткової інформації. При передачі по супутникових і кабельних ліній зв'язку смуга частот склала, як і у випадку аналогового телевізійного ЧМ сигналу, 27 ... 36 МГц. Застосування цього телевізійного стандарту призвело до значного поліпшення якості прийому зображення, оскільки колірна і яскравості компоненти відеосигналу були рознесені в часі. Система була реалізована в програмі DIGIT-2000 компанії ITT. До теперішнього часу вона вичерпала свої можливості розвитку, оскільки в ній використовується принцип надіслати аналогового відео з притаманними йому недоліками.

Повний телевізійний сигнал має певну і значною надмірністю. Так, наприклад, якщо в середньостатистичному зображенні виключити всі «порожні» проміжки, то смугу частот відеосигналу можна було б знизити до 400 кГц замість 5МГц. Просте перетворення аналогового відеосигналу в цифровій приводить до збільшення смуги частот в десятки разів, що не сумісно з існуючими лініями зв'язку. Наблизитися до вирішення проблеми передачі повного цифрового відеосигналу по існуючим каналах зв'язку змогла Moving Pictures Expert Group. Фірмою Philips роботи в цьому напрямку були розпочаті в 1992 році. У 1994 році вироботан міжнародний стандарт MPEG-2. Для телебачення високої чіткості призначався стандарт MPEG-3, надалі об'єднаний з MPEG-2 і що припинив своє самостійне існування.

Основний принцип цифрової компресії сигналу полягає в накопиченні кадрів зображення і подальшої їх обробки. Транспортний потік даних стандарту MPEG-2 є послідовність транспортних пакетів. У кожному пакеті передається відеоінформація, або звук, або цифровие дані. Період проходження сінхрослов сотавляет 0,1 с.

Сучасна система цифрового стиснення фірми Philips - підсумок багаторічної роботи. Висока якість обладнання ставить Philips на перше місце в Європі серед виробників систем MPEG-2/DVB. Система забезпечує стиснення потоку даних, мультиплексування, передачу та відновлення телевізійного та інших сигналів. Система фірми Philips може використовуватися в телевізійному мовленні, кабельних і супутникових системах, а також в телекомунікаційних мережах. Система призначена для застосування в самих різних варіантах: від невеликих кабельних станцій, що працюють без операторів, до великих DTH (Direct To Home - Прямо в будинок) систем для телевізійного мовлення і передачі даних.

Особливо гнучкий мультиплексор TokenMux. Його внутрішня шина закільцьоване. До неї можна по входу і виходу підключати пристрої, необхідні для конкретних застосувань, а також додаткові блоки при розширенні системи. Блочна конструкція TokenMux DVS3200-1 має 14 слотів і дозволяє включати або відключати ті чи інші вхідні або вихідні блоки в залежності від потрібної конфігурації. Змінні блоки можна вставляти або виймати, не перериваючи і не порушуючи роботу пристрою. Модульна побудова дозволяє гнучко розпорядиться можливостями схеми і забезпечити безперебійну роботу в самих різних умовах.

Система стиснення фірми Philips передбачає вбудоване або дистанційне керування. У TokenMux вбудований System Integration Unit (SIU - системний блок), що забезпечує синхронізацію всього комплексу, послідовний доступ до всіх блоків і контролює робочі параметри системи. SIU вводить також надлишкові розряди, необхідні для подальшого виявлення помилок.

І, нарешті, фірма Philips пропонує відеодекодер моделі DVS 3212/1, в якому застосований спеціально розроблений для цих цілей процесор. Важливою характеристикою даного пристрою є можливість плавного регулювання потоку даних в інтервалі 1 ... 15 Мбіт/c. На думку незалежних експертів декодер фірми Philips є кращим на ринку в даний час.

EZcast 3150 / EZcast 3151 - це портативні MPEG - 2/DVB системи стиснення. В даний час фірма Philips випускає систему DVB в компактному корпусі 3U 19 ". Система

EZcast пропонує користувачеві готові рішення, де застосовано все добре зарекомендувало себе в студійних комплексах фірми Philips, які вже встановлені по всьому світу. Обидві моделі - це портативні системи стиснення для одного відео, двох звукових і двох каналів додаткових даних. Друга від перший відрізняється тільки наявністю DVB системи захисту від несанкціонірованого доступу CryptoWorks.

Параметри та функції EZcast:

кодування в стандарті MPEG - 2 ідеально для спортивних передач і каналів новин;

швидкість передачі даних 1 ... 15 Мбіт/c.;

підключення -- швидке і легке;

затримка кодування - мала, залежить від параметрів кодування;

CryptoWorks -- система умовного доступу DVB для захисту інформації (3151);

у складі системи один цифровий відеоканал, два цифрових звукових каналу AES/EBU, два цифрові канали RS-232;

мультиплексування - З виходом транспортного потоку даних DVB/ASI;

повна по DVB доступність до управління та обміну матеріалами;

рядкова роздільна здатність: 720, 704, 528, 480 або 352 пікселя;

стандарти ТБ розкладання 625/50 і 525/60;

розмір екрану 4:3 або 16:9;

сжанення з рамкою і без рамки;

сумісність з MPEG-2.

Система EZcast фірми Philips сумісна з більшістю засобів передачі і розповсюдження. Ні обмеження її застосування в С-і Кu-діапазонах супутникових ліній зв'язку, в кабельних - CATV мережах мовлення, багатоканальних системах розподілу телевізійних програм на частотах 2,5 - 2,7 ГГц, в місцевих системах на частотах 27,5 - 29,5 ГГц, в відеосистемах 40,5 - 42,5 ГГц і мережах Telecom, що використовують стандарт G.703.

CryptoWorks -- система захисту від несанкціонірованого доступу. Ця система використовується більш 10 років. В основу системи покладено принцип захисту банковскіхсістем, супутникової і кабельного зв'язку. У фірми також 45-річний досвід використання подібних систем в військових цілях. Зараз

CryptoWorks застосовується в системах прямого мовлення DTH. Система, наприклад, забезпечує контроль такій делікатній функції, як PPV (Pay-Per-View) - плати за один перегляд.

Побутовий приймач IRD INS 610 - це DVB премнік з декодером IRD (Integrated Receiver Decoder). Декодер приймача підтримує всі типи платного телебачення, такі, як NVOD ( телебачення за запитом), PPV, IPPV за допомогою смарт-карти CryptoWorks. У якості додаткових можливостей для замовлення IPPV декодер має вбудований телефонний модем, який може використовуватися також для діагностики стану обладнання. У приймача зручний пульт дистанційного керування, що дозволяє також контролювати декодер приймача. Приймач має виходи звукового супроводження і відео. Європейський варіант приймача має два скарт - роз'єму. Сигнал, що подається на телевізійний приймач, може бути як композитним, так і компонентним. Роз'єм RS232 на задній панелі приймача дозволяє підключати персональний комп'ютер. Приймач керує роботою приймальні головки антени, використовуючи несучу 22 кГц, і переключає функцію поляризації з допомогою напруги 14/20 В.

Параметри:

мовний стандарт MPEG - 2;

швидкість передачі відео - до 15 Мбіт/с;

формат відео 4:3 або 16:9;

роздільна здатність 720х576 пікселів;

частота несучої на виході конвертора 950 ... 2150 МГц;

смуга пропускання по ЧС 27/33/36 МГц;

Ku діапазон 10,7 ... 12,7 ГГц;

крок перемикання діапазонів 22 кГц;

перемикання поляризації 14 ... 18 В (200мА максимум);

високо-і низькочастотні виходи PAL, NTSC (B/G/M/N);

інтерфейс смарт-карти ISO 7816;

швидкісний виведення даних (у деяких моделях);

розміри корпусу 380х320х71мм;

харчування 50/60 Гц, 110/240 В, 35 Вт

Фірма Philips пропонує цифровий приймач прфессіонального призначення IRD DVS 3821/3824 з системою умовного достгпа. Ця модель підходить як для одиночних цифрових каналів, так і для потоку даних з декількома каналами стандарту MPEG - 2. У приймачі використовується зчитує пристрій смарт-карти CryptoWorks фірми Philips.

Основні параметри:

частота несучої на виході конвертора 950-2150 МГц;

два перемикаються високочастотних входу;

можливість обертання фази до 180 град.;

змінюваний коефіцієнт корекції помилок з кроком 2/3, 5/6, 7/8;

використання кодів Ріда-Соломона;

декодер відповідає станда