Форматы будущего: как будет развиваться российское цифровое радиовещание. Цифровое вещание (DAB, DRM)

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.

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?

16.04.2018, ПН, 00:04, Мск, Текст: Игорь Королев

Госкомиссия по радиочастотам возвращается к вопросу о строительстве в России сетей цифрового радиостандарта DAB+, который был отложен на несколько лет. РТРС провела успешные испытания работы данного стандарта. Для него планируется выделить диапазон 174-230 МГц.

ГКРЧ рассмотрит вопрос о цифровом радио стандарта DAB+

Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) на своем заседании, намеченном на 16 апреля 2018 г., планирует рассмотреть вопрос о внедрении в России цифрового радиовещания стандарта DAB+. Это следует из повестки заседания комиссии, которая имеется в распоряжении CNews.

Как ожидается, ГКРЧ выделит неопределенному кругу лиц частоты в диапазоне 174-230 МГц для строительства сетей DAB+. Инициатором рассмотрения вопроса является госпредприятие «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС), занимающаяся эфирным теле- и радиовещанием.

На комиссии будет рассмотрен отчет госпредприятия «Научно-исследовательский институт радио» (ФГУП НИИР) о возможности работы в России сетей DAB+ и условиях их электромагнитной совместимости с действующими сетями. Исследование, проведенное НИИР, показало возможность работы DAB+ параллельно с иными радио-электронными средствами, использующими данный диапазон, включая аналоговое и цифровое телевидение, военное оборудование, передатчики «Роскосмоса» и др.

Пресс-служба РТРС подтвердила CNews, что на заседании ГКРЧ организация будет докладывать об итогах проведенного на ее сети испытания работы DAB+. Испытания подтвердили возможность использования данного стандарта.

Минкомсвязи опасается, что цифровизация разрушит рынок радиовещания

Разговоры о цифровизации радиовещания пошли в России с конца 1990-х годов одновременно с разговорами о цифровизации телевещания. Изначально для цифрового радио планировался к использованию ориентированный на ультракороткий диапазон стандарт DAB, предшественник стандарта DAB+.

ГКРЧ возвращается к вопросу о строительстве в России сетей цифрового радиостандарта DAB+,
отложенному несколько лет назад

Но никаких работ в этой области не было осуществлено. В 2008 г. начались работы по цифровизации телевидения в стандарте DVB-T. Тогда же , что для цифрового радио будет использоваться другой стандарт – DRM, предназначенный для вещания на коротких волнах. Но и в области DRM также не было осуществлено каких-либо значимых работ.

В 2015 г власти начали думать над стандартом DAB+. В Москве исследование возможностей его работы, по итогам которого ГКРЧ должна была принять решение о возможности распределения частот для данного стандарта. Однако принятие решения было отложено для проведения дальнейших испытаний.

Впрочем, в коридорах власти еще нет единого мнения, стоит ли запускать в России цифровое радио. Как сообщил CNews замминистра связи Алексей Волин , он вступает против цифровизация радиовещания: переход на цифру приведет к росту числа вещателей и убьет рынок радиовещания, так как рекламных бюджетов на всех не хватит.

Какая скорость нужна для того, чтобы музыка не казалась «однообразной»

Стандарт DAB был утвержден в Европе в 1995-1997 гг. Он может работать в диапазоне от 30 МГц до 3 ГГц и обеспечивать скорость входного потока от 8 Кбит/с до 384 Кбит/с. DAB использует технологию кодирования MPEG Audio Layer 2. Благодаря этому стандарт обеспечивает качество вещания, схожее с компакт-дисками, хотя для их воспроизведения нужна значительно большая скорость - 1,4 Мбит/с.

DAB+ - усовершенствованная версия стандарта DAB. Данная технология может работать в диапазонах от 47 МГц до 3 ГГц. Скорость входного потока составляет от 8 Кбит/с до 172 Кбит/с с поддержкой частот дискретизации 16 кГц, 24 кГц, 32 кГц и 48 кГц. В стандарте используется более современная, чем в DAB, технология аудиокомпрессии – MPEG-4 He-AAC v2. Это позволяет осуществлять вещание большего числа радиостанций на одной частоте.

Так, согласно приложенному к материалам ГКРЧ отчету Военно-воздушной академии им. Н.Е.Жуковского и Ю.А. Гагарина, у DAB для качественного вещания необходима скорость 192-256 Кбит/с, для нормального - 128 Кбит/с. У DAB+ для качественного вещания нужна скорость 64 Кбит/с, для нормального – 48 Кбит/с. Соответственно, если стандарт DAB позволяет уместить в одном мультиплексе 12 радиоканалов, то DAB+ - 18.

В тот же время авторы отчета из НИИР считают заблуждением, что качественное вещание в DAB+ можно обеспечить на скорости 64 Кбит/с, увеличив тем самым общее число каналов. В отчете НИИР говорится, что в Швейцарии вещание DAB+ ведется на скоростях 64-84 Кбит/с. Это приводит к характерным для цифрового сжатия искажениям звука, что особенно заметно в музыкальных программах, которые становятся довольно однообразными.

В результате заявленная для цифрового радио цель – обеспечивать вещание с качеством, сопоставимым с компакт-дисками – не удается достичь, констатируют в НИИР. Более того, большинство платных и бесплатных музыкальных сервисов в интернете работают со скоростями от 192 Кбит/с до 360 Кбит/с. Соответственно, для качественного вещания DAB+ необходима скорость 128 Кбит/с, тогда как при скоростях в районе 64 Кбит/с цифровое радио становится рядом с ними неконкурентным.

Что кроме звука может передавать DAB+

Особенностью стандартов DAB/DAB+ является возможность передачи сигнала управления динамическим диапазоном (DRC), который может использоваться в приемнике для сжатия динамического диапазона воспроизводимого звукового сигнала в условиях шума. Также данная технология будет полезна для лиц с ослабленным слухом.

DAB+ передает мультиплексированный поток данных, в которых одновременно осуществляется передача нескольких программ. Мультиплекс содержит: данные звуковых программ; вспомогательные данные, включая данные, связанные с программой (канал PAD); информацию о конфигурации мультиплекса (MCI) и служебный канал (SI).

В результате пользователь цифрового радио помимо непосредственно звукового сигнала, получает дополнительные функции приемника (управление динамическим диапазоном), текстовое отображение выбранной информации в канале SI (информацию о выбранной программе), дополнительные возможности для выбора других программ и одну или несколько служб передачи данных общего характера (например, канал сообщений о дорожном движении – TMC).

Стандарт DAB+ может поддерживать технологии условного доступа, позволяющие передавать звук только определенному кругу абонентов (например, оплатившим подписку). Также присутствует возможность организовать дополнительный канал передачи данных за счет каналов, не используемых для передачи звука, со скоростью до 16 Кбит/с. У приемников есть и радиоинтерфейс для обмена данными с ПК.

Передачу данных можно обеспечить и в канале PAD со скоростями от 0,66 Кбит/с до 64 Кбит/с. Это осуществляется за счет уменьшения пропускной способности звукового канала. В канале можно передавать динамическую индикацию метки программы и идентификации службы, причем поддерживается декодирование базового языка разметки гипертекста (HTML) и изображений в формате JPEG.

Вместе с программой передается и служебная разметка (SI): наименование программы; время и дата; перекрестная ссылка на ту же или подобную программу, передаваемую в другой группе программ или одновременно службой аналогового AM- или FM-вещания; расширенная служебная метка для услуг, связанных с программой; информация о программе; опознаватель передатчика и канал сообщений о дорожном движении (TMC, может использовать синтезатор речи в приемнике).

Возможно и автоматическое переключение на альтернативные каналы выбранной программы (например, в FM-диапазоне). Для того, чтобы приемник мог получать доступ к каждой или ко всем отдельным радиопрограммам с минимальной задержкой, для переноса информации о текущем и последующем содержании мультиплекса используется канал информации быстрого доступа (FIC). Этой информацией является информация о конфигурации мультиплекса (MCI).

Какие страны Европы решили полностью отказаться от аналогового радио

В Европе идет активное внедрение технологии DAB+. Норвегия еще в прошлом году начала поэтапный отказ от аналогового радиовещания в пользу цифрового. Швейцария намерена осуществить аналогичный переход в 2020 г. Также DAB+ внедряют в Австрии, Германии, Италии, Дании, Бельгии и Латвии. За пределами Европы данный стандарт используется в Таиланде.

В то же время авторы отчета из НИИР предупреждают об опасности резкого перехода от аналогового вещания к цифровому: большинство автотранспортных средств еще не оборудованы приемниками DAB+, а, значит, отказ от аналогового вещания плохо скажется на дорожной обстановке из-за невозможности принимать сигнал экстренных и аварийных служб.

Трехстандартные радиоприемники и смартфон с поддержкой цифрового радио

Для обеспечения ассортимента совместимых радиоприемников Европейский институт телекоммуникационных систем разработал стандарт Euro DAB, согласно которому абонентское оборудование должно поддерживать сразу три технологии: FM, DAB и DAB+.

Также британская некоммерческая организация Radioplayer представила интерфейс HMI, который позволяет приемнику автоматически переключаться между FM/DAB/DAB+ в зависимости от качества вещания. А в 2016 г. южно-корейская LG представила первый в мире смартфон с поддержкой DAB+ - LG Stylus 2.

Российский стандарт цифрового радио

Альтернативой DAB+ является российский стандарт цифрового радио « ». В 2015 г. ГКРЧ провести испытания данного стандарта. Разработчик «Равис» Александр Дворкович сообщил CNews, что испытания в конце 2017 г. начались в Казани, а в скором времени они будут проведены и в Ижевске.

«Мое мнение, что в России следует внедрять отечественный стандарт, - говорит Дворкович. – Технология «Равис» имеет целый ряд технических преимущества перед DAB+: она обеспечивает лучшее шумоподавление, передачу объемного звука и даже видео». В качестве приемников в «Равис» можно использовать микрокомпьютеры с дополнительными USB-модулями или телевизионные приставки.

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.

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?

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

Tivoli Audio Music System+

Denver DAB-40 Grey

На 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

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+

1. Компиляция проекта

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

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.

3. Тестирование