Platforma Narodowa telewizji cyfrowej DVB-T

W pierwszym kwartale 2009 r. firma VECTOR zakończyła realizację Systemu Multipleksu Cyfrowego dla Telewizji Polskiej S.A. Projekt ten wiązał się z opracowaniem koncepcji i uruchomieniem satelitarnego multipleksu na potrzeby platformy DTH. Założenia projektu obejmowały dostarczenie i zintegrowanie urządzeń zapewniających transmisję 25 kanałów MPEG-4 SD oraz 2 MPEG-4 HD z redundancją, w trzech multipleksach – DVB-S, DVB-S2, DVB-T.

Telewizja Polska S.A. wykorzystuje do transmisji sygnału telewizyjnego najbardziej zaawansowane technologicznie urządzenia dostępne na rynku. W tym zakresie od lat współpracuje z firmą VECTOR, która wraz z czołowymi światowymi producentami sprzętu tworzy systemy, spełniające najwyższe standardy, obowiązujące w wymagającej branży telewizyjnej. Wybrany system oparty został o urządzenia firmy Tandberg Television part of the Ericsson Group do realizacji kodowania MPEG-4.

W projekcie realizacji Systemu Multipleksu Cyfrowego, który był jednym z największych projektów telewizji cyfrowej zrealizowanych w Polsce w ubiegłym roku, możemy wyróżnić następujące etapy:

• Czerwiec 2008 – złożenie oferty
• Wrzesień 2008 – decyzja o wyborze kontrahenta (VECTOR + Tandberg Television)
• Październik – integracja systemu w laboratorium VECTOR – testy akceptacji Tandberg Television
• Listopad – rozpoczęcie integracji w TVP
• Styczeń – zakończenie integracji – testy akceptacyjne TVP
• Luty – odbiór systemu, integracja CA, włączenie systemu „on air”

W ramach usług przygotowawczych do budowy Systemu opracowano i uruchomiono projekt, wykorzystujący kodowanie MPEG-4 HD/SD w Systemie Multipleksu. Kolejnym etapem było przeprowadzenie testów poprawności rozwiązania w celu wykluczenia ewentualnych komplikacji.

Etap realizacji projektu wiązał się z przygotowaniem infrastruktury technicznej, instalacją urządzeń transmisji sygnałów telewizyjnych i wykonaniem infrastruktury kablowej. W dalszej kolejności zapewniono automatyczną redundancję, która zapewnia bezprzerwową pracę systemu w przypadku awarii któregoś z urządzeń. W ramach usług powykonawczych VECTOR z Tandberg Television zrealizował szkolenia obsługi technicznej, przygotował dokumentację powykonawczą oraz zrealizuje wsparcie techniczne dla uruchomionego Systemu.

W skład całego systemu multipleksu wchodzą następujące bloki funkcjonalne, przygotowujące sygnał do transmisji w naziemnym i satelitarnym multipleksie cyfrowym:

• Router SDI
• Kodery
• Multiplexery
• MIP Inserter
• Modulatory
• Monitoring
• System redundancji i zarządzania

Sygnały w formacie SDI dostarczane są do wejścia torów sygnałowych platformy. Dzięki routerowi SDI i wzmacniaczom wizyjnym jesteśmy w stanie niezawodnie dostarczyć te sygnały do urządzeń zapasowych w przypadku awarii któregoś z głównych koderów. Dodatkowo – dzięki podłączeniu torów wyjściowych systemu (ASI z multiplekserów) do wejść routera – możliwa jest analiza dowolnego strumienia wyjściowego za pomocą urządzeń pomiarowych. Technologia SDI, zastosowana w Systemie Multipleksu, wspiera standard SMPTE 372M, czyli jest przystosowana do transmisji w paśmie do 3Gb/s.

Z ekonomicznego punktu widzenia, SDI nie jest formatem obrazu i dźwięku, który nadaje się do transmisji do abonenta końcowego. Musi zostać on poddany procesowi kompresji. W opisywanym rozwiązaniu zastosowano MPEG-4 jako standard kodowania, który został zaimplementowany na platformach sprzętowych Tandberg Television; EN8030 dla SD i EN8090 dla HD. Kodery zostały podzielone na trzy grupy statystyczne, po jednej dla każdego multipleksu: DVB-S, DVB-S2 i DVB-T.

Protokół IP jest używany do transmisji sygnału skompresowanego do kolejnych elementów Systemu. Każdy koder został wyposażony w dwa porty Giga Bit Ethernet w celu wysyłania przygotowanych przez siebie strumieni elementarnych.

Strumienie te trafiają do Multipleksera. Tutaj następuje ich pakietyzacja (tworzenie konkretnych multipleksów programowych), wyposażenie w niezbędne do dalszej transmisji meta dane, czyli tablice PSI/SI oraz zabezpieczenie przed nieautoryzowanym dostępem, czyli szyfrowanie (Conditional Access System). W opisywanym rozwiązaniu wymagana była instalacja osobnego multipleksera dla każdego strumienia transportowego, pracującego w układzie redundancji 1+1.
System ten umożliwia również remutipleksację zewnętrznych strumieni transportowych, tzn. np.: dosumowanie do istniejących multipleksów dowolnych zewnętrznych programów innych operatorów.

Ostatni etap to podanie strumieni wyjściowych w formacie ASI na modulatory. Dla każdego, z wyjątkiem DVB-T, strumienia transportowego zastosowano modulację QPSK dla DVB-S oraz 8PSK dla DVB-S2. Urządzenia te pracują w układzie redundancji 1+1.

W założeniach projektu duży nacisk został położony na takie elementy jak: bezpieczeństwo Systemu, jego niezawodność oraz skalowalność. Właściwie każdy element, rozpoczynając od wejściowych strumieni SDI przez transmisję danych IP po wyjścia ASI, odpowiedzialny za prace z tymi sygnałami, ma zastępcę, automatycznie przejmującego jego funkcje w razie awarii.

Nad całością pracy Systemu czuwa system konfiguracji, zarządzania i redundancji. Aplikacja umożliwia tworzenie map połączeń systemowych wraz z zależnością redundancyjną profili programowych, które definiują konfigurację programów wraz z parametrami komponentów audio i video. Stanowiska monitoringu i kontroli poprawności pracy systemu zapewniają również archiwizację operacji, realizowanych przez System.

Terminowość wykonania integracji oraz spełnienie założeń technicznych projektu potwierdziły trafność wyboru oferenta. Poza zbudowaniem rozwiązania systemowego End-To-End VECTOR musiał sprostać wymaganiom gwarancyjnym, zawierającym m.in. określone czasy reakcji oraz poziom wsparcia technicznego. Wykorzystując zdobyte doświadczenia i posiadane kompetencje, firma VECTOR jest w stanie przygotowywać i wdrożyć rozwiązania systemowe według wymagań operatorów dla dowolnych systemów, zgodnych ze standardami DVB.

Artykuł został opublikowany na łamach miesięcznika Tv-Sat Magazyn