[Править]Цифровое эфирное телевещание в регионах России

Мультиплекс	Название каналов	Стандарт	Запуск	Регион	Частотный канал	Владелец
Первый	«Первый канал» «Россия 1» «Россия 2» «Россия К» «Россия 24» «НТВ» «Пятый канал» «Карусель» Радиостанции: «Радио России» «Маяк» «Вести ФМ»	DVB-T	1 февраля 2010[43]	Хабаровский край	38 канал[44]	Дальневосточный РЦ
			сентябрь 2010	Москва и Московская область	34 канал[45]	Московский РЦ
			декабрь 2010	Калининградская область	47 канал	Калининградский ОРТПЦ
				Санкт-Петербург и Ленинградская область	35 канал	Санкт-Петербургский РЦ
			октябрь 2011	Краснодар	60 канал	Краснодарский КРТПЦ
			ноябрь 2011	Волгоград и Волгоградская область	37 канал	Волгоградский ОРТПЦ
		DVB-T2	март 2012	Казань	36 канал	Казанский РТПЦ
				Москва и Московская область	30 канал	Московский РЦ
				Санкт-Петербург и Ленинградская область	35 канал	Санкт-Петербургский РЦ
			май 2012	Республика Хакасия	24 канал	РТПЦ Республики Хакасия
			17 июля 2012	Хабаровский край	30 канал[46]	Дальневосточный РЦ
			10 августа 2012	Новосибирская область	29 канал	Сибирский РТПЦ
			ноябрь 2012	Волгоград и Волгоградская область	37 канал	Волгоградский ОРТПЦ
			20 февраля 2013[47]	Нижний Новгород и Нижегородская область	28 канал	Нижегородский ОРТПЦ
			26 марта 2013[48]	Липецк	30 канал	Липецкий ОРТПЦ

18.

18. Поток видеоданных и механизмы видеокомпрессии

Потоковое мультимедиа (от. англ. stream media) — это мультимедиа, которое непрерывно получается пользователем от провайдера потокового вещания. Это понятие применимо как к информации, распространяемой через телекоммуникации, так и к информации, которая изначально распространялась посредством потокового вещания (например, радио, телевидение) или непотоковой (например, книги, видеокассеты, аудио CD).

Потоковое вещание и хранение информации

Реализация сервера потокового вещания по принципу 1 клиент — 1 соединение

Размер, необходимый для хранения потоковой мультимедиа информации (в большинстве файловых систем выражается в мегабайтах, гигабайтах, терабайтахи т. д.) вычисляется в зависимости от скорости передаваемой информации и продолжительности информации по следующей формуле (для одного пользователя и файла):

размер хранилища (в мегабайтах) = продолжительность (в секундах) * битрейт (вкбит/с) / (8 * 1024)

(если считать, что 1 мегабайт = 8 * 1024 кбитов)

Пример из жизни:

Один час видео, закодированного со скоростью 300 кбит/с (типичное видео по состоянию на 2005 год, имеющее размер 320×240 пикселов), будет занимать:

(3600 с * 300 кбит/с) / (8*1024) = порядка 130 Мб места на диске

Если файл, хранимый на сервере с режимом передачи по запросу, будет просматриваться 1000 людей одновременно по протоколу Unicast (1 клиент — 1 соединение), то сервер должен иметь следующую пропускную способность:

300 кбит/с * 1000 = 300.000 кбит/с = 300 Мбит/с сетевого интерфейса

Это эквивалент порядка 125 Гб информации в час. Разумеется, при использовании протокола Multicast нагрузка на сервер намного ниже, так как для передачи информации всем клиентам используется единственный поток. Следовательно, такой поток будет занимать всего 300 кбит/с сетевого интерфейса сервера. Более подробная информация об этих протоколах даётся ниже.

Видеокомпрессия - сокращение объема памяти, необходимой для хранения цифровых видеоданных и передачи их по каналам связи. Цель видеокомпрессии - более компактное представление изображений.

Системы компрессии (сжатия потоков видеоданных) представляют собой набор компрессионных "орудий труда", или инструментов, собранных вместе. Современные системы компрессии для телевизионного вещания отличаются асимметричной структурой, в рамках которой предельно простой декодер сочетается со сложнымкодером. И это разумно, поскольку вещание предполагает работу миллионов декодеров с несколькими кодерами. Процедура обработки сигнала в кодере даже не подвергается регламентации с помощью стандартов (в отличие от декодера). В этом случае все, что должен делать производитель кодеров, — это разрабатывать устройство, которое формировало бы декодируемый сигнал. Производитель может делать все, что захочет, внутри кодера, но при условии, что кодированный сигнал будет декодироваться без проблем с использованием стандартного декодера. Поэтому со временем общие характеристики системы компрессии будут улучшаться, так как производители будут конкурировать друг с другом и соревноваться в выпуске более "интеллектуальных" кодеров. Это вполне возможно. Характеристики изображения могут, например, подвергаться анализу, и изображение может быть обработано оптимальным образом для достижения лучшей "сжимаемости".

Набор каких инструментов должен образовать систему декомпрессии, или декодирования? Их выбор делается на основе практических соображений: какую сложность (то есть количество вентилей) в микросхемах декодеров телевизионных приемников допускает закон Мура? Здесь нельзя произвести точный расчет, но можно получить довольно точные оценки стоимости приемников в ближайшем будущем.

Данный выбор также должен базироваться на информации, полученной из исследовательских лабораторий и проектных организаций о последних разработках. Если, например, в лабораториях еще не отработана реализация какого-либо нового алгоритма с использованием интегральных микросхем, то в ближайшем будущем этот алгоритм нельзя будет использовать на практике.

Механизмы, влияющие на качество кодеков

Существует два механизма, оказывающих влияние на разработку и применение кодеков.

Во-первых, после того как некоторый набор инструментов компрессии согласован и принят как лучший на текущий момент времени, происходит улучшение качества ко- деков. Во-вторых, через некоторое время, когда накопленные знания дали возможность производить интегральные схемы с большей степенью интеграции и большим числом вентилей на кристалле, разрабатываются новые инструменты компрессии (обычно дополняющие, а не заменяющие прежние) и создается новый кодек компрессии. Если все старые инструменты компрессии входят в состав набора новых, то изображения, закодированные с использованием прежних кодеров, могут быть декодированы с использованием новых декодеров. Этот принцип совместимости используется во многих системах MPEG.

Суть эволюции кодеков компрессии (как в процессе улучшения эффективности и качества одного кодека, в котором используется некоторый набор инструментов, так и в результате создания нового расширенного множества инструментов компрессии и нового кодека) состоит в том, что процесс компрессии становится все более "приспособленным" к содержанию изображения. Система компрессии способна все в большей степени и все более интеллектуальным образом адаптироваться к структурным свойствам изображения, например к его детальности и динамичности. Мы движемся от "систематики" к "адаптации".

В качестве иллюстрации рассмотрим чересстрочную развертку — первый в мире инструмент видеокомпрессии. При его использовании каждая вторая строка опускается в каждом из двух полей, образующих кадр телевизионного изображения, то есть динамичные вертикальные высокочастотные составляющие изображения подавляются, но при этом мы добиваемся двукратного уменьшения полосы частот видеосигнала. Это весьма эффективно, если в изображении нет движущихся деталей, хотя чересстрочная развертка применяется к любому изображению.

Таковы "систематические" инструменты компрессии.

Чересстрочная развертка незаменима, если изображение статично и лишено движущихся деталей. Если в изображении есть движущиеся детали, то оно размывается. Возможно, в таком случае стоит прекратить чересстрочную развертку при появлении в изображении движущихся деталей? И соответственно изменить алгоритмы компрессии в зависимости от содержания изображения? Именно таким образом системы компрессии и становятся все лучше и совершеннее. В этом состоит прогресс технологий кодеков.

Между прочим, несмотря на то, что использование чересстрочной развертки было эффективно в аналоговом телевидении, для цифрового телевидения она становится обузой: можно получать лучшие результаты при помощи адаптивной системы цифровой компрессии. Поэтому в следующих поколениях систем вещательного телевидения мы, возможно, перейдем к построчной развертке, что позволит добиться более высокого качества при видеокомпрессии.