Журнал Радио 9 номер 2000 год. СВЯЗЬ: СРЕДСТВА И СПОСОБЫ

Журнал Радио 9 номер 2000 год. СВЯЗЬ: СРЕДСТВА И СПОСОБЫ МУЛЬТИМЕДИА ПО КАНАЛАМ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ Ю. ЗУБАРЕВ, член-корр. РАН, В. ДВОРКОВИЧ, доктор техн. наук, В. СКАЧКОВ, канд. экономич. наук, г. Москва   Использование новых технологий позволяет расширить применение интерактивных систем связи, в том числе и телевизионного вещания. В статье рассматриваются проблемы, связанные с использованием в спутниковых каналах мультимедийных средств связи, предоставляющих пользователям принципиально новые услуги, в том числе для практической реализации возможностей Всемирного телевидения.

Внедрение цифровой системы передачи изображения, звука, разнообразной дополнительной информации по каналам связи с высокой пропускной способностью позволяет, в частности, совершенствовать качество воспроизведения изображения как в системах видеотелефона, так и телевидения высокой четкости (ТВЧ). Те же технические средства целесообразно применять, причем с существенной экономической отдачей, для создания мультимедийных средств, доступных широким слоям населения. Ведь именно возможность обмениваться информацией и способствует более тесному общению людей, эффективному использованию современной техники в различных сферах деятельности человека.

Космическая мультимедийная технология уже сегодня, а тем более в ближайшем будущем станет играть важную роль, особенно в странах с относительно слабо развитой инфраструктурой связи. Конечно, волоконно-оптические линии, особенно когда они непосредственно соединяют источник информации с потребителем, несомненно, эффективнее спутниковой связи. Однако общая стоимость прокладки волоконно-оптического кабеля до каждого дома слишком велика, учитывая масштабы России и не говоря уже о земном шаре.

Разработанная в России система НИ-ИР-VPHONE представляет собой программно-аппаратный комплекс, позволяющий в реальном масштабе времени осуществлять видео- и аудиосвязь между пользователями по каналам связи с пропускной способностью от 25 до 512 кбит/с. Система компьютерной видео-конференцсвязи поддерживает международные протоколы сжатия видеоданных и звука и обеспечивает передачу видеоизображения, звука и различной дополнительной информации при частоте кадров видеоизображения от 5 до 25 в секунду.

В этой системе применены оригинальные алгоритмы кодирования, которые позволяют достигнуть оптимального сжатия и с максимальной эффективностью использовать пропускную способность каналов связи, обеспечивая по ним передачу видео- и аудиосигналов с высоким качеством. Она вполне может быть базой новых возможностей, которые операторы и провайдеры телекоммуникационных услуг предложат своим абонентам (корпоративным и частным). При этом будут использоваться как существующие коммутируемые и выделенные телефонные линии, так и современные технологии ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб) и ADSL (асимметричные цифровые абонентские линии) и получающие все более широкое распространение средств беспроводного доступа, а также технологии домашних сетей, многофункциональных систем кабельного вещания и пр. Система, кроме того, позволяет осуществить такие перспективные услуги, как IP-видеотелефония, видео по запросу и другие, которые дополнительно стимулируют развитие инфраструктуры связи и быстро окупают требуемые вложения.

На базе НИИР-VPHONE была создана одна из систем массового интерактивного телевидения для проведения в течение длительного времени дискуссии с множеством избирателей одновременно в десятках городов. Относительно недорогие VSAT-станции, обычно используемые только для телефонии или передачи данных, были оснащены компьютерами с оригинальным программным обеспечением. Такая система обеспечивает также проведение сеансов связи между удаленными терминалами в режиме "точка - точка" или между центральным узлом и удаленными терминалами.

Результатом этой работы является дальнейшее развитие и внедрение мультимедиа и слияние ее с космическими технологиями. При этом система может, в принципе, применяться и для целей дистанционного интерактивного обучения, видеосвязи в чрезвычайных ситуациях, дистанционного медицинского обслуживания и во многих других случаях.

К этой системе был проявлен интерес в прошлом году в Женеве на выставке Telecom-99-lnteraktive.

На рис. 1 приведены для сравнения исходное изображение (слева) и прошедшее через спутниковый канал принимаемое изображение (справа) монитора (телевизора) системы видеоконференцсвя-зи. Поскольку в системе были задействованы космические технологии и низкоскоростные (256 кбит/с, 15 кадров/с) спутниковые каналы, стоимость оборудования и его эксплуатации значительно ниже, чем в обычной телевизионной системе.

Сейчас ведутся работы по дальнейшему совершенствованию аппаратных и программных средств мультимедиа: от цифрового ТВЧ до средств отображения, минимально достаточных для карманных телефонов и пейджеров. В частности, использование спутниковых каналов связи позволяет реализовать персональные мобильные видеотелефоны со скоростью потока от 30 до 64 кбит/с (на рис. 2 представлено изображение на дисплее видеотелефона при использовании канала передачи со скоростью 28 кбит/с, а на рис. 3 - при скорости передачи 58 кбит/с). Качество передачи в данном случае остается на приемлемом уровне при кадровой частоте 5 Гц.

Параллельно разрабатываются системы для анализа искажений, возникающих при цифровой передаче динамических изображений по различным каналам связи. В частности, проанализированы специфические искажения и разработаны динамические тестовые таблицы, позволяющие наглядно оценить качество оборудования для передачи цифрового телевизионного сигнала. В зависимости от используемого канала и цифрового оборудования степень искажения различна: на рис. 4 показан динамический тестовый сигнал при использовании канала со скоростью передачи 8 Мбит/с, а на рис. 5 - при скорости передачи 4 Мбит/с, что необходимо учитывать при создании мультимедийной системы в целом.

Можно предположить, что к концу XXI века у спутников останется только одна "профессия" - доносить информацию и связывать потребителей, находящихся вдали от жилья - в открытом океане, приполюсных регионах Земли, в космосе. Но на сегодняшний день и в ближайшем будущем необходима и вполне экономически оправдана организация для всего населения земного шара достаточного количества космических каналов, по которым будет передаваться телевидение как стандартного качества, так и высокой четкости.

Для большинства других направлений использования радиоресурса и соответственно спутниковых ретрансляторов вред ли целесообразно резервирование столь мощных информационных потоков (порядка 30 Мбит/с для ТВЧ). Так, конфе-ренцсвязь делового характера, общеобразовательные программы, обслуживание служб медицинской помощи вполне могут быть организованы по каналам связи со скоростью до 500 кбит/с. Такие каналы обеспечивают не только приемлемое для указанных целей качество изображения, но и весьма привлекательны с точки зрения необходимых затрат и частотного ресурса.

Отечественный опыт трансляции ТВ программ через космические средства связи и тенденции развития мультимедийных средств открывают огромные перспективы развития космических мультимедийных средств связи.

В таблице приводятся основные технические данные создаваемого российского спутника ТАЛС-ММСГ (ММС -мультимедийная связь). Этот спутник будет состоять из двух комплексов: бортового радиотехнического комплекса спутникового непосредственного телевидения (6РТК СНТВ) и бортового радиотехнического комплекса мультимедийной связи (БРТК ММС). После намечаемого его запуска в ближайшие годы планируется использовать до 20 телевизионных стволов или до 160 телевизионных каналов в Кu диапазоне и до девяти стволов (или 150000 "запросных" каналов передачи данных) в Ка диапазоне, с возможностью их непосредственного приема.

Важнейшим при этом становится вопрос о программном наполнении столь значительного числа каналов. Представляется, что на пороге XXI века необходимо обеспечить всему человечеству равные программные, а не технические возможности в главном мультимедийном средстве - телевидении. Такой подход предполагает свободный доступ к открытой информации.

Для создателей мультимедийных средств решение технической задачи чрезвычайно привлекательно и вполне осуществимо. Думается, не должно быть больших препятствий для бесплатного предоставления одними странами двух-трех общедоступных телепрограмм другим странам. По нашему мнению, вопрос об общедоступном телевидении, программный продукт которого предназначен для потребления во многих государствах, должен стать предметом рассмотрения специалистов из ЮНЕСКО и Научно-технического комитета ООН по космосу. Они могли бы дать рекомендации о способах передачи ТВ программ одних стран в другие. Возникающий при этом языковый барьер врнц ли может быть решен лучше, чем в стенах ООН. Желание принимать передачи иностранного телевидения с синхронным переводом на национальный язык вполне технически реализуется в современных цифровых видеоканалах. Надо только решить, на каких желательно языках (а следовательно, и звуковых каналах) в каждом регионе мира сопровождали бы конкретную телевизионную программу. Кроме того, нужно также решить, где было бы удобнее производить перевод - в месте источника программы или, например, в специальных студиях многоязыкового перевода, владельцами которых являются учрежде ния ООН.

Следует еще раз подчеркнуть, что в рассматриваемом случае конечной целью возможных технических и организационных решений является выполнение принципа свободного доступа к видеоинформации.

Спутник типа "ГАЛС-ММС", параметры которого приведены в таблице, мог бы служить прототипом технического решения будущей глобальной системы телевизионного доступа. В случае заинтересованности Россия смогла бы сформулировать предложения по его размещению на геостационарной орбите для реализации рассматриваемого здесь предложения в интересах России, всех стран мира -членов ООН. При этом надо учитывать зарезервированные Международным союзом электросвязи позиции на орбите с соответствующим частотным присвоением (ресурсом).

Технические возможности реализации глобальных цифровых каналов уже имеются. Более того, сегодня на орбитах вполне достаточно средств для практической реализации идеи Всемирного телевидения. Так, вполне достаточно технических средств для реализации программы ЮНЕСКО по обучению детей в начальных классах средних школ одновременно во всех странах-членах ООН.

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 9 номер 2000 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2018 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.