Witaj Habr.
W ostatnich latach o wprowadzeniu standardu radia cyfrowego DAB+ dyskutowano w Rosji, na Ukrainie i Białorusi. A jeśli proces ten nie postępuje jeszcze w Rosji, to na Ukrainie i Białorusi wydaje się, że już przeszły na nadawanie testowe.
Jak to działa, jakie są plusy i minusy i czy w ogóle jest to konieczne? Szczegóły pod rozcięciem.
Технология
Idea radia cyfrowego zaczęła się pojawiać pod koniec lat 80., kiedy stało się jasne, że w zwykłym paśmie FM nie starczy dla wszystkich „miejsc” – w dużych miastach wolne widmo w zakresie 88-108 MHz było wyczerpany. Pod tym względem DAB uznano za dobrą alternatywę – to standard cyfrowy, w którym dzięki wydajniejszemu kodowaniu można umieścić więcej stacji. Pierwsza wersja DAB wykorzystywała kodek MP2, druga wersja (DAB+) korzystała z nowszego HE-AAC. Sam standard jest bardzo stary jak na współczesne standardy - pierwsza stacja DAB została uruchomiona w 1995 roku, a stacja DAB+ w 2007 roku. Co więcej, „wiek” standardu w tym przypadku jest jeszcze większym plusem niż minusem - teraz nie ma problemu z zakupem odbiornika radiowego na każdy gust i budżet.
Istnieje kilka różnic między DAB a zwykłym FM. I nie chodzi nawet o to, że jeden to „cyfra”, a drugi to „analog”. Zasada przesyłania treści jest inna. W FM każda stacja nadaje niezależnie, natomiast w DAB+ wszystkie stacje są połączone w „multipleks”, z których każda może mieć do 16 stacji. Dostępne są różne kanały częstotliwości, dzięki czemu różne kraje mogą wybrać te, które są wolne od innych usług.
Z biznesowego punktu widzenia różnica ta powoduje szereg sporów pomiędzy nadawcami co do sposobu nadawania w multipleksie. Wcześniej nadawcy sami uzyskali koncesję na częstotliwość, kupili antenę i nadajnik, teraz koncesję dostanie operator multipleksu, a on już będzie dzierżawił kanały rozgłośniom radiowym. Trudno powiedzieć, czy to lepiej, czy gorzej, dla kogoś wygodniej jest mieć wszystko na własność, dla kogoś wygodniej jest wynająć.
Nawiasem mówiąc, pod tym względem DAB ma ogromny i gruby minus dla słuchacza - cena wynajmu multipleksu zależy od szybkości transmisji. A jeśli wybierzesz między 192 a 64kbps… Myślę, że każdy rozumie, co zostanie wybrane. Jeśli raczej trudno jest nadawać ze słabą jakością w FM, to w DAB jest to nawet zachęcane ekonomicznie (jasne jest, że nie jest to wina twórców standardów, ale mimo to). Ceny rosyjskie są oczywiście nadal nieznane, ale na przykład można zobaczyć ceny angielskie .
Z technicznego punktu widzenia multipleks DAB+ jest sygnałem szerokopasmowym o szerokości widma około 1.5 MHz, co jest wyraźnie widoczne przy odbiorniku RTL-SDR.
Bardziej szczegółowy opis w PDF można znaleźć .
Konkurencyjne standardy
Ogólnie rzecz biorąc, nie ma ich tak wiele. DAB+ jest używany w Europie, standard jest popularny w USA , w Indiach przeprowadzono eksperymenty ze standardem ale jak się skończyły, trudno powiedzieć.
Karta jest trochę przestarzała (DRM był również testowany w Rosji, ale porzucono), ale ogólną ideę można zrozumieć:
(źródło )
W przeciwieństwie do DAB, twórcy standardu HD Radio poszli inną drogą, umieszczając sygnał cyfrowy bezpośrednio obok sygnału analogowego, umożliwiając nadawcom korzystanie z własnych anten i masztów.
Nie rozwiązuje to jednak problemu, od którego wszystko się zaczęło – problemu braku wolnych miejsc w widmie. Tak, i czysto geograficznie (i chyba politycznie), w krajach byłego WNP przyjęcie standardu europejskiego wygląda bardziej logicznie niż stosowanie standardu amerykańskiego - wybór towarów europejskich jest wciąż większy i łatwiej kupić odbiorniki . W 2011 roku wciąż pojawiały się wzmianki , ale wszystko wymarło (i dzięki Bogu, bo własny standard cyfrowy jest z niczym niekompatybilny, to najgorsza rzecz, jaką można było wymyślić dla radiosłuchaczy).
Testowanie
Na koniec przejdźmy do części praktycznej, tj. do testowania. DAB jeszcze nie działa w Rosji, więc wykorzystamy nagrania SDR z holenderskiego multipleksu. Chętni z innych krajów też mogą się przyłączyć i przesłać mi rekordy w formacie IQ, przetworzę je i zrobię tabelę przestawną.
Jak słuchać DAB? Ponieważ w standardzie cyfrowym, to można go dekodować za pomocą komputera i odbiornika rtl-sdr. Są dwa programy - и , oba mogą współpracować z rtl-sdr.
wygląda jak praca semestralna studenta, a autor najwyraźniej nie zadał sobie trudu z projektem - czcionki nie mieszczą się w kontrolkach, okna nie skalują się. Ale dla nas najważniejsze jest to, że pozwala na odczyt i zapis plików IQ.
wciąż w fazie beta, ale działa znacznie lepiej i lepiej dekoduje. Możliwe jest również wyprowadzenie całkiem sporo dodatkowych informacji debugowania:
Ale welle.io nie wie jeszcze, jak pracować z plikami iq, więc użyjemy Qt-dab.
Do testów przesłałem 3 pliki na cloud.mail.ru, każdy zawiera jednominutowy zapis DAB multipleks, rozmiar pliku to około 500 MB (jest to rozmiar rekordów IQ dla SDR o przepustowości 2.4 MHz). Możesz otwierać pliki w Qt-dab, którego link do pobrania znajduje się powyżej.
Plik-1:DAB-8A.sdr- . Multipleks 8A działa na częstotliwości 195.136 MHz i zawiera 16 stacji. Szybkość transmisji wszystkich stacji wynosi 64 Kb/s.
Plik-2:DAB-11A.sdr- . Multipleks 11A na częstotliwości 216.928 MHz. Zawiera 6 stacji o przepływności odpowiednio 48, 48, 48, 48, 64 i 48 KB/s.
Plik-3: DAB-11C.sdr - . Multipleks 11C na częstotliwości 220.352 MHz zawiera również 16 stacji. Przepustowości wszystkich stacji wynoszą odpowiednio: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 i 64Kbps.
Jak widać, problemów z ilością stacji nie ma, ale głównym problemem jest niski bitrate. Co do samej zawartości, gusta są różne i nie będę tego omawiał, chętni mogą pobrać pliki i odsłuchać we własnym zakresie. Nie wszystkie multipleksy są wymienione we wpisach, ale ogólna idea jest, mam nadzieję, jasna.
odkrycia
Jeśli mówimy o perspektywach nadawania cyfrowego, to niestety są one raczej smutne. Główną zaletą DAB jest bardziej efektywne wykorzystanie widma, co pozwala na nadawanie większej liczby stacji. Pod tym względem DAB+ ma sens tylko dla tych miast, w których nie ma wolnego miejsca w FM. W przypadku Rosji jest to prawdopodobnie tylko Moskwa i Petersburg, we wszystkich innych miastach nie ma takich problemów.
Jeśli chodzi o jakość dźwięku, DAB+ może technicznie zapewnić przepływność do 192 Kb/s, co daje dźwięk niemal HiFi. W praktyce, jak widać powyżej, nadawcy oszczędzają pieniądze i nie przekraczają poprzeczki nawet przy 100Kbps. Spośród trzech multipleksów tylko jedna (!) znalazła stację nadającą z prędkością 96Kbps (a nadawania muzyki z 48kbps nie mogę nazwać inaczej niż bluźnierstwem – takim nadawcom powinno się odbierać koncesje;). Tak więc, niestety, możemy powiedzieć z 99% pewnością, że po przejściu z FM na DAB jakość dźwięku będzie gorzej niż było. Oczywiście w innych krajach sytuacja może być lepsza, ale np. anglojęzyczna recenzja na youtube z wymownym tytułem . Technicznie DAB jest dobry i nie ma co do niego żadnych skarg, ale ekonomicznie „łupem pokonał zło”.
Wracając do Rosji, czy warto w ogóle zawracać sobie głowę rozpoczęciem nadawania w DAB? Z punktu widzenia międzynarodowego prestiżu pewnie tak, żeby nie wyglądać w oczach sąsiadów na zacofany kraj trzeciego świata, a jako bonus, żeby samochody i radia kupione w Europie mogły w pełni odbierać wszystkie stacje. Ale z punktu widzenia słuchaczy i jakości dźwięku najprawdopodobniej użytkownicy nie uzyskają żadnych korzyści ani w jakości dźwięku, ani w jakości treści.
Jeśli myśleć o perspektywach długoterminowych, to prawdopodobnie w przyszłości radio będzie urządzeniem ze zintegrowaną kartą e-SIM i abonamentem na Yandex music Spotify lub Apple Music przy zakupie. Przyszłość jest wyraźnie związana z usługami przesyłania strumieniowego i spersonalizowanymi treściami. Jak szybko to nastąpi, zobaczymy, czas pokaże.
Źródło: www.habr.com