Тема 10. Сеть телевизионного вещания (ств)

Телевизионное вещание – это передача большому числу территориально рассредоточенных зрителей подвижных и неподвижных изображений и сигналов звукового сопровождения.

Цель телевизионного вещания – дать возможность людям видеть главные события дня: знакомиться с достижениями в области науки, техники, культуры. Для выполнения этой задачи в нашей стране формируется несколько программ, которые доводятся до зрителей с помощью соответствующих технических средств.

В данной теме будут рассмотрены следующие основные вопросы:

Каковы общие принципы телевизионной передачи?

Каковы принципы построения сети телевизионного вещания?

В каких направлениях, будет развиваться телевизионное вещание в нашей стране?

^ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Чтобы осуществить телевизионную передачу, необходимо на передающей стороне преобразовать передаваемое изображение в соответствующие электрические (телевизионные) сигналы, передать их по каналам связи с требуемым качеством и на приемной стороне подвергнуть эти сигналы обратному преобразованию в. изображение, аналогичное передаваемому.

Общая схема телевизионной передачи приведена на рис.30. Передаваемый объект (сюжет передачи) освещается источником света. Отраженные от объекта световые лучи специальным оптическим устройством (ОУ) фокусируются на светочувствительную поверхность светоэлектрического преобразователя – передающей телевизионной трубки. С помощью трубки осуществляется преобразование световых сигналов разной интенсивности, приходящих от отдельных участков изображения, в пропорциональные электрические сигналы. Полученные сигналы (в полосе частот 50 Гц... 6 МГц) усиливаются в тракте изображения (ИЗ) и передаются на передатчик изображения (Пер_из), работающий методом амплитудной модуляции. Одновременно по отдельному каналу передаются сигналы звукового сопровождения (в полосе частот-30... 15 000 или 50... 10 000 Гц). Звуковые сигналы преобразуются микрофоном в электрические сигналы звуковой частоты,, усиливаются в тракте звукового сопровождения (ЗС) и передаются на передатчик, работающий методом частотной модуляции. Высокочастотные колебания с выхода передатчиков через, разделительные фильтры поступают в антенну (A_neр).

В РФ в метровом диапазоне волн для телевизионного вещания отведены полосы

частот 48,5 ... 66; 76... 100 и 174 ...230 МГц. Для передачи сигналов ТВ передач используются специальные каналы. Каждый из них имеет ширину полосы 8 МГц, в которой передаются сигналы изображения и звукового сопровождения. Телевизионные каналы в метровых волнах, как правило, распределяются последовательно, без разрыва между двумя соседними каналами. Несущие частоты сигналов изображения в основном ниже несущих частот звукового сопровождения.

Сигналы изображения и звукового сопровождения принимаются антенной А_пр и передаются на вход телевизионного приемника. Особенность ТВ приемника заключается в том, что он воспроизводит одновременно два сообщения: телевизионное изображение и звуковое сопровождение. Поэтому любой ТВ приемник содержит два тракта: изображения и звукового сопровождения. Первые каскады приемника являются общими для радиосигналов изображения и звукового сопровождения. После усиления и соответствующего преобразования сигналы разделяются.

Видеосигнал, поступающий в тракт изображения, несет всю необходимую информацию для воспроизведения ТВ изображения: сведения о яркости сигнала, его цветности и другие сведения. С помощью электросветового преобразователя – приемной трубки (кинескопа) происходит преобразование поступивших сигналов в видимое изображение.

В то же время в тракт ЗС поступают сигналы звукового сопровождения, где они усиливаются, соответствующим образом преобразуются и подаются на громкоговоритель. С помощью громкоговорителя электрические сигналы преобразуются в акустические – речь или музыку, сопровождающие появляющееся на экране приемной трубки телевизора изображение.

Рисунок 30 – Принцип телевизионной передачи сопровождения.

^ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Повторите материал § 4.4 и расскажите более подробно о назначении элементов схемы рис.30 и использовании радиоволн метрового диапазона.

Используя схему, расскажите о принципе передачи, телевизионных сообщений.

В состав системы телевизионного вещания входят:

источники программ (студии, трансляционные пункты, аппаратные для демонстрации кинофильмов и видеозаписи и др.);

сеть подачи программ телевизионного вещания – вторичная сеть ВСС РФ, которая используется для доведения программ ТВ до передающих телевизионных станций;

сеть передающих телевизионных станций, обеспечивающих доведение программ ТВ до зрителей;

телевизионные приемники населениям

Программы телевидения формируются в Москве, республиканских и некоторых областных (краевых) центрах, которые подготавливаются соответствующими комитетами по телевидению и радиовещанию. Рассмотрим, где непосредственно происходит формирование этих программ и как осуществляется их доведение до зрителей.

В Москве находится крупнейший в стране аппаратно - студийный комплекс (АСК), в состав которого входят (рис. 31): большое число студий, соединяемых с программными аппаратными; несколько передвижных телевизионных станций (ПТС), обеспечивающих передачи непосредственно с мест событий (площадей,, стадионов, театров и др.); аппаратные передачи кинофильмов, видеомагнитофонов, записи на кинопленку.

Координирующим центром АСК является центральная программная аппаратная (ЦМВА), куда поступают телевизионные передачи от всех источников программ и в том числе из других городов страны через междугородную распределительную аппаратную АРМ_ВХ. Из этих передач формируются программы ТВ (первая и вторая общесоюзные, московская и др.), которые в соответствии с утвержденным расписанием передаются на передатчики телецентра (ТЦ) и в междугородную распределительную аппаратную (АРМ_ВЫХ), а затем в сеть подачи программ телевизионного вещания.

Рисунок 31 – Схема головного звена сети телевидения

Сеть подачи программ ТВ образует самостоятельную вторичную некоммутируемую сеть ВСС РФ, которая содержит магистральную сеть телевизионных каналов для подачи центральных программ на передающие телевизионные станции республиканских, областных (краевых) центров и внутриобластные телевизионные ретрансляторы, а также зоновые сети для подачи программ ТВ от областного центра на ретрансляторы области. Однако четкого разграничения функций магистрального и зонового звеньев сети подачи программ ТВ нет; многие пункты, имеющие даже маломощные ретрансляторы, получают центральную программу по магистральным каналам непосредственно.

Для организации каналов сети подачи программ ТВ используются коаксиальные кабельные линии, магистральные и зоновые радиорелейные линии, спутниковые линии связи. На магистральных коаксиальных линиях связи телевизионные каналы образуются с помощью систем передачи К-1920, К-3600, К-10800 и др. Для организации магистральных и зоновых каналов широко используются радиорелейные системы передачи типа КУРС, магистральные системы Р-600-МВ, «Рассвет», «Восход» и «Дружба». Основным средством подачи программ ТВ в восточную часть страны остаются спутниковые системы «Орбита», «Экран», «Москва» .

Магистральные и зоновые сети строятся по радиально-распределительному принципу с ветвящейся структурой. На рис. 32 приведена упрощенная схема магистральной сети. Как видно из рисунка, аппаратные АРМ_ВХ и АРМвых связаны с оконечной радиорелейной станцией (ОРС), земной станцией (ЗС) спутниковых систем связи и оконечным пунктом телевизионных каналов и каналов звукового сопровождения телецентра (ОП ТЦ) коаксиальных кабельных магистралей.

В республиканских и некоторых областных и краевых центрах для выполнения функций АРМ при МТС, ОРС, станциях «Орбита» создаются цехи междугородного телевидения (ЦМТ). Выделение и разветвление программ телевидения на сети производится на узловых (УРС), промежуточных (ПРС) станциях, ОП ЦТ и в обслуживаемых усилительных пунктах (ОУП). Программы телевидения из оконечных и промежуточных пунктов линий связи поступают на передающие телевизионные станции (ТЦ) и ретрансляторы (Р), которые и доводят программы до зрителей.

Рисунок 32 – Схема магистральной сети телевизионного вещания

Кроме общесоюзного вещания сеть подачи программ обеспечивает обмен телевизионными программами с зарубежными странами через сети «Интервидение» и «Евровидение».

^ КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что представляет собой система телевизионного вещания? Самостоятельно составьте ее схему.

2. Поясните назначение элементов схемы, изображенной на рис.31. Расскажите о формировании программ ТВ.

3. Используя рис.32, расскажите, какие линии связи и системы передачи используются для организации сети подачи программ. Поясните, как осуществляется доведение программ ТВ до зрителей. Каково назначение всех элементов схемы?

^ ТЕМА 11. Цифровые сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО).

Цифровая сеть интегрального обслуживания - результат эволюции сетей передачи данных и интегральной цифровой сети связи (ИЦСС). Хотя ИЦСС в 70-е годы XX в. и называлась интегральной, в ней были реализованы лишь первых два шага интеграции (объединения):

- интеграция элементной базы средств управления и коммутации (использование однотипных электронных компонентов);

- интеграция способов разделения каналов в коммутационном и каналообразующем оборудовании.

В такой сети информация пользователей передавалась в цифровой форме только по цифровым трактам между станциями и узлами и в коммутационном поле, в то время как абонентские линии оставались аналоговыми.

Цифровой сетью называют сеть электросвязи, в которой информация передается (по абонентским и соединительным линиям) и коммутируется (на станциях и узлах) в цифровой форме. Цифровой сетью интегрального обслуживания называют такую цифровую сеть, которая поддерживает множество служб электросвязи.

Под интеграцией обслуживания (служб) понимают объединение нескольких служб (речи, данных, изображений и др.), поддерживаемых одной сетью. Понятия: интегральная цифровая сеть связи (ИЦСС) и цифровая сеть интегрального обслуживания имеют много общего, но не совпадают. Такие различия в названии сетей, каждая из которых поддерживает несколько служб, вызваны их особенностями. Так, в ИЦСС объединяющими (интегрирующими) являются временное разделение каналов в каналообразующем и коммутационном оборудовании и элементная база коммутации и управления, а в У-ЦСИО, кроме этого, происходит интеграция способов коммутации (коммутации каналов и пакетов) и ряда служб, поддерживавшихся ранее другими сетями.

^ Особенности ЦСИО. Рассмотрим особенности ЦСИО, отличающие ее от других сетей.

Основными свойствами ЦСИО являются:

а) возможность передачи информации в цифровой форме от одного терминала (Т) до другого;

б) предоставление широкого спектра услуг (видов сервиса), включающего передачу речевой и неречевой информации;

в) возможность подключения разнообразных терминалов к сети с помощью стандартных многоцелевых согласующих устройств (интерфейсов) «пользователь-сеть»;

г) обеспечение централизованной сигнализации (по общему каналу) с высокой скоростью и верностью;

Рисунок 33 - Структурный состав ЦСИО

д) обеспечение любого из требуемых способов коммутации: каналов или пакетов;

е) обеспечение цифрового транспортного соединения между терминалами оконечных абонентских пунктов;

ж) предоставление пользователям доступа к большому числу речевых и неречевых служб через общую абонентскую линию;

з) предоставление пользователям доступа к сети через небольшое число стандартных многоцелевых интерфейсов.

В состав У-ЦСИО должны входить три вида специализированных сетей (рис.33): сеть с коммутацией каналов (КК), сеть с коммутацией пакетов (КП), сеть сигнализации (СС).

Концепция ЦСИО детально определена в рекомендациях серии международного союза электросвязи МСЭ-Т (ITU-T). У-ЦСИО поддерживает множество служб, а именно: службу телефонной связи, телекса, факсимильной связи, телетекста, телефакса, бюрофакса, телеконференций, передачи данных (ПД) с КК, ПД с КП и др.

Под службой электросвязи (service или telecommunication service) понимают совокупность аппаратных и программных средств, терминалов, линий и каналов, используемых администрацией сети электросвязи для предоставления услуг пользователям.

Сеть электросвязи как совокупность технических средств и служб предоставляет услуги абонентам. Отличие понятий сетей и служб (услуг) видно хотя бы из того, что служба передачи данных родилась, не имея своей сети. Для передачи данных использовались некоммутируемые каналы, телефонная сеть и сеть телекс. Позже начали создавать специализированные сети ПД для достижения более высокого качества ПД. На рис. 34 показаны примеры использования различных сетей для различных служб.

Различают три условия интеграции цифровых сетей:

1) элементной базы (использование однотипных компонентов в аппаратных средствах управления, коммутации и каналообразования;

2) способов разделения каналов (временное разделение) в коммутационном и каналообразующем оборудовании;

3) служб (видов) электросвязи.

Рисунок 34 - Виды служб и поддерживающих их сетей

^ Требования, предъявляемые к ЦСИО.

Цифровая сеть интегрального обслуживания должна обеспечивать следующие требования:

1. Установление связи различных служб к одному абоненту по одной абонентской линии, имеющей один номер.

2. В перспективе передачу любого вида информации (представленной изначально в аналоговой или дискретной форме) с помощью одного многофункционального терминала.

3. Возможность одновременно передавать информацию различных видов.

4. Снижение тарифов за услуги электросвязи.

5. Повышение качества передачи информации (по сравнению с качеством передачи на существующих сетях).

6. Более эффективное использование каналов и линий сети.

7. Возможность передачи информации с помощью стартстопных, синхронных и пакетных установок.

8. Установление соединения для передачи данных (в режиме коммутации каналов) не более чем

за 1 с.

9. Доставку сообщения не более чем за 10 мс.

10. Разъединение соединения не более чем за 10 мс.

11. Коэффициент ошибок не должен превышать 10^-6.

12. Предоставление по требованию пользователя широкого круга дополнительных видов обслуживания (ДВО), например, прямой вызов, многоадресный вызов и др.

13. Абоненту должны передаваться любые необходимые сигналы, оповещающие его о фазе соединения или об отклонении процессов установления соединения от нормы.

14. Возможность расширения обслуживания на подвижные объекты.

15. Возможность расширения служб и ввода новых видов информации.