Olá Habr.
Nos últimos anos, discutiu-se a introdução do padrão de rádio digital DAB+ na Rússia, Ucrânia e Bielorrússia. Enquanto na Rússia o processo ainda não avançou, na Ucrânia e na Bielorrússia parece que já passaram para transmissões de teste.
Como funciona, quais são os prós e contras, e é realmente necessário? Detalhes abaixo.
Tecnologia
A ideia do rádio digital começou a surgir no final dos anos 80, quando ficou claro que o espaço na faixa FM convencional já não era suficiente para todos os interessados — nas grandes cidades, o espectro livre na faixa de 88-108MHz estava esgotado. Nesse sentido, o DAB era considerado uma boa alternativa — é um padrão digital que, através de uma codificação mais eficiente, pode acomodar mais estações. Na primeira versão do DAB, foi utilizado o codec MP2, e na segunda versão (DAB+), um HE-AAC mais novo. O próprio padrão é bastante antigo pelos padrões modernos — a primeira estação DAB começou a funcionar em 1995, e a estação DAB+ em 2007. E, de certa forma, a 'idade' do padrão neste caso é mais um ponto positivo do que negativo — atualmente, não há problema em comprar um receptor de rádio que atenda a qualquer gosto e bolso.
Existem muitas diferenças entre o DAB e o FM habitual. E não é apenas pelo fato de que um é 'digital' e o outro 'analógico'. O próprio princípio de transmissão de conteúdo é diferente. No FM, cada estação transmite de forma independente, enquanto no DAB+, todas as estações estão reunidas em um 'multiplex', onde pode haver até 16 estações. Existem diferentes canais de frequência, assim diversos países podem escolher aqueles que estão livres de outros serviços.
Sob a perspectiva comercial, essa diferença gera diversas discussões entre os radiodifusores sobre como transmitir no multiplex. Antigamente, os radiodifusores obtinham suas próprias licenças para a frequência, compravam antenas e transmissores; agora, a licença será concedida ao operador do multiplex, que então alugará os canais para as emissoras de rádio. Se isso é melhor ou pior, é difícil dizer; para alguns, é mais conveniente ter tudo próprio, para outros, é mais fácil a locação.
Aliás, nesse aspecto, o DAB tem uma enorme e significativa desvantagem para o ouvinte — o custo de aluguel do multiplex depende da taxa de bits. E se tivermos que escolher entre 192 e 64 kbps… acredito que todos saibam qual será a escolha. Se transmitir em FM com qualidade ruim é bastante difícil, no DAB isso é até economicamente incentivado (claro que não é culpa dos desenvolvedores do padrão, mas mesmo assim). Os preços na Rússia, por enquanto, não são conhecidos, mas é possível conferir os preços na Inglaterra como exemplo. .
Do ponto de vista técnico, o multiplex DAB+ é um sinal de banda larga, com uma largura de espectro de cerca de 1,5 MHz, que é bem visível usando um receptor RTL-SDR.
Uma descrição mais detalhada pode ser encontrada em PDF. .
Padrões concorrentes
Na verdade, não são muitos. Na Europa, utiliza-se DAB+, nos Estados Unidos, o padrão , na Índia, foram realizados experimentos com o padrão , mas como terminaram, é difícil dizer.
O mapa está um pouco desatualizado (na Rússia, o DRM também foi testado, mas acabou sendo abandonado), mas a ideia geral pode ser compreendida:
(fonte )
Ao contrário do DAB, os criadores do padrão HD Radio seguiram um caminho diferente — o sinal digital é colocado diretamente ao lado do analógico, permitindo que os radiodifusores utilizem suas próprias antenas e torres.
No entanto, isso não resolve o problema que deu início a tudo — a falta de espaço livre no espectro. E, geograficamente (e provavelmente politicamente), a adoção do padrão europeu parece mais lógica nos ex-países da CEI do que a utilização do padrão americano — afinal, há uma maior escolha de produtos europeus e é mais fácil comprar receptores. Em 2011, ainda havia menções , mas tudo acabou parando (e graças a Deus, pois um padrão digital próprio, incompatível com nada, seria a pior coisa que se poderia imaginar para os ouvintes de rádio).
Testes
Finalmente, vamos à parte prática, ou seja, ao teste. Na Rússia, o DAB ainda não está funcionando, então usaremos gravações SDR do multiplex holandês. Aqueles de outros países também podem se juntar e me enviar gravações no formato IQ, eu as processei e farei uma tabela resumida.
Com o que podemos ouvir o DAB? Como o padrão é digital, ele pode ser decodificado usando um computador e um receptor RTL-SDR. Existem dois programas — e , ambos funcionando com o RTL-SDR.
parece um trabalho de curso de estudante, e o autor claramente não se preocupou com o design — as fontes não cabem nos controles, as janelas não são redimensionáveis. Mas para nós, o mais importante é que ele permite ler e escrever arquivos IQ.
ainda está em fase beta, mas funciona muito melhor e decodifica com mais qualidade. Também há a possibilidade de exibir uma boa quantidade de informações adicionais de depuração:
Mas o welle.io ainda não consegue trabalhar com arquivos iq, então usaremos o Qt-dab.
Para teste, fiz o upload de 3 arquivos no cloud.mail.ru, cada um contendo uma gravação de um minuto do multiplex DAB, com tamanho de arquivo cerca de 500MB (este é o tamanho das gravações IQ para SDR com largura de banda de 2.4MHz). Os arquivos podem ser abertos no Qt-dab, cujo link de download está acima.
Arquivo-1: DAB-8A.sdr — . O multiplex 8A opera na frequência de 195.136MHz e contém 16 estações. O bitrate de todas as estações é de 64Kbps.
Arquivo-2: DAB-11A.sdr — . O multiplex 11A opera na frequência de 216.928MHz. Ele contém 6 estações, com bitrates de 48, 48, 48, 48, 64 e 48KBps, respectivamente.
Arquivo-3: DAB-11C.sdr — . O multiplex 11C opera na frequência de 220.352MHz, também contém 16 estações. Os bitrates de todas as estações são, respectivamente: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 e 64Kbps.
Como pode ser visto, não há problemas com o número de estações, mas o principal problema é a baixa bitrate. Quanto ao conteúdo, os gostos são variados e não vou discutir isso, os interessados podem baixar os arquivos e ouvir por si mesmos. As gravações não incluem todos os multiplexes, mas a ideia geral, espero, está clara.
Como resultado, obtemos um serviço de "monitoramento como serviço", automatizado na linha de produção de integração contínua. O desenvolvedor ou testador precisa apenas definir a lista de métricas em um arquivo JSON, e tudo o mais acontece automaticamente. Obtemos um controle de qualidade transparente dos lançamentos: todas as notificações sobre desempenho, consumo de recursos ou regressões arquitetônicas.
Se falarmos sobre o futuro da radiodifusão digital, infelizmente, é bastante sombrio. A principal vantagem do DAB é o uso mais eficiente do espectro, permitindo transmitir mais estações. Nesse sentido, o DAB+ só faz sentido para aquelas cidades onde já não há espaço livre no FM. Para a Rússia, isso provavelmente se limita a Moscovo e São Petersburgo, nas outras cidades esse problema não existe.
Quanto à qualidade do som, tecnicamente, o DAB+ pode oferecer uma taxa de bits de até 192 Kbps, o que proporciona praticamente um som HiFi. Na prática, como vemos acima, os emissoras economizam e não superam nem mesmo 100 Kbps. Das três multiplexações, apenas uma (!) estação estava transmitindo em 96 Kbps (e a transmissão de música a 48 Kbps não consigo chamar de outra forma senão de um sacrilegio — tais emissores devem ser privados de licença;). Portanto, infelizmente, podemos afirmar com 99% de certeza que a qualidade do som ao mudar de FM para DAB será pior do que era. Claro, em outros países a situação pode ser melhor, mas, por exemplo, uma análise em inglês no youtube com o título eloquente . Tecnicamente, o DAB é bom e não há reclamações sobre ele, mas economicamente, "o dinheiro venceu o mal".
Voltando à Rússia, vale a pena se preocupar e começar a transmissão em DAB? Do ponto de vista do prestígio internacional, provavelmente sim, para não parecer aos olhos dos vizinhos um país em desenvolvimento, e como bônus, para que os carros e rádios comprados na Europa possam receber todas as estações adequadamente. Mas do ponto de vista dos ouvintes e da qualidade do som, provavelmente não haverá benefícios nem na qualidade do som, nem no conteúdo que os usuários receberão.
Se pensarmos nas perspectivas futuras, provavelmente no futuro o receptor de rádio será um dispositivo com um cartão e-sim integrado e uma assinatura para Yandex Music, Spotify ou Apple Music na compra. O futuro definitivamente pertence aos serviços de streaming e ao conteúdo personalizado. Quanto tempo isso levará, veremos, o tempo dirá.
Fonte: habr.com
