✖


Jump to content

Мир цифрового радио

Официальный логотип DRM

Digital Radio Mondiale ( DRM ; mondiale по -итальянски и по-французски означает «всемирный») представляет собой набор технологий цифрового аудиовещания , предназначенных для работы в диапазонах, используемых в настоящее время для аналогового радиовещания, включая AM-вещание , особенно коротковолновое , и FM-вещание . DRM более эффективно использует спектр, чем AM и FM, позволяя большему количеству станций с более высоким качеством использовать заданную полосу пропускания , используя xHE-AAC формат аудиокодирования . Различные другие MPEG-4 кодеки и Opus также совместимы, но теперь в стандарте указан xHE-AAC .

Digital Radio Mondiale — это также название международного некоммерческого консорциума , который разработал платформу и сейчас способствует ее внедрению. Radio France Internationale , TéléDiffusion de France , BBC World Service , Deutsche Welle , Voice of America , Telefunken (ныне Transradio ) и Thomcast (ныне Ampegon В формировании консорциума DRM приняли участие ).

Принцип DRM заключается в том, что ограничивающим фактором является полоса пропускания, а вычислительная мощность компьютера дешева; современные методы сжатия звука с интенсивным использованием ЦП позволяют более эффективно использовать доступную полосу пропускания за счет ресурсов обработки.

Функции

[ редактировать ]
Сравнение полосы частот, используемой DRM и другими формами аудиовещания.

DRM может вещать на частотах ниже 30 МГц ( длинноволновые , средневолновые и коротковолновые ), что обеспечивает распространение сигнала на очень большие расстояния. Режимы для этих более низких частот ранее были известны как «DRM30». В диапазонах УКВ использовался термин «DRM+». DRM+ может использовать доступные спектры вещания в диапазоне от 30 до 300 МГц; обычно это означает диапазон I (от 47 до 68 МГц), диапазон II (от 87,5 до 108 МГц) и диапазон III (от 174 до 230 МГц). [1] DRM был разработан, чтобы иметь возможность повторно использовать части существующих аналоговых передатчиков , таких как антенны, фидеры и, особенно для DRM30, сами передатчики, избегая крупных новых инвестиций. DRM устойчив к замираниям и помехам, которые часто мешают обычному радиовещанию в этих диапазонах частот.

Кодирование и декодирование могут выполняться с помощью цифровой обработки сигналов , так что недорогая встроенная система с обычным передатчиком и приемником может выполнять довольно сложное кодирование и декодирование.

В качестве цифрового носителя DRM может передавать и другие данные, помимо аудиоканалов ( передача данных ), а также RDS типа метаданные или данные, связанные с программой , как это делает цифровое аудиовещание (DAB). Услуги DRM могут работать во многих различных сетевых конфигурациях: от традиционной модели AM с одной услугой и одним передатчиком до модели с несколькими услугами (до четырех) и несколькими передатчиками, либо в виде одночастотной сети (SFN), либо в виде многочастотной сети (SFN). частотная сеть (СЧС). Также возможна гибридная работа, при которой один и тот же передатчик одновременно предоставляет как аналоговые услуги, так и услуги DRM.

DRM включает в себя технологию, известную как функции экстренного предупреждения, которая может игнорировать другие программы и активировать радиостанции, находящиеся в режиме ожидания, для приема экстренных сообщений. [2]

Статус

[ редактировать ]

Технический стандарт доступен бесплатно в ETSI . [3] и ITU одобрил его использование в большинстве стран мира. Утверждение для региона 2 ITU ожидает внесения поправок в существующие международные соглашения. Первая трансляция состоялась 16 июня 2003 года в Женеве , Швейцария ITU , на Всемирной конференции радио .

В настоящее время вещательные компании включают Akashvani (ранее All India Radio), BBC World Service , funklust (ранее известный как BitXpress), Radio Exterior de España , Radio New Zealand International , Vatican Radio , Radio Румынии International и Radio Kuwait. [4]

До настоящего времени [ когда? ] Приемники DRM обычно используют персональный компьютер . Некоторые производители представили приемники DRM, которые до сих пор оставались нишевыми продуктами из-за ограниченного выбора передач. Ожидается, что переход национальных вещательных компаний на цифровые услуги с DRM, особенно Всеиндийского радио, будет стимулировать производство нового поколения доступных и эффективных приемников.

Chengdu NewStar Electronics с мая 2012 года предлагает DR111, который соответствует минимальным требованиям для приемников DRM, указанным консорциумом DRM, и продается по всему миру. [5]

Генеральная зарубежная служба Акашвани ежедневно вещает в формате DRM на Западную Европу на частоте 9,95 МГц с 17:45 до 22:30 UTC. [6] Всеиндийское радио находится в процессе замены и ремонта многих своих внутренних AM-передатчиков с использованием DRM. Проект, начатый в 2012 году, планируется завершить в 2015 году. [7]

Британская радиовещательная корпорация BBC опробовала эту технологию в Соединенном Королевстве , транслируя BBC Radio Devon в районе Плимута в диапазоне СВ . Суд . длился год (апрель 2007 г. – апрель 2008 г.) [8] BBC передающей также опробовала DRM+ в диапазоне FM в 2010 году на станции Крейгкелли в Файфе , Шотландия, на территории, включающей город Эдинбург . В этом испытании FM-передатчик мощностью 10 кВт (ERP) был заменен передатчиком DRM+ мощностью 1 кВт в двух разных режимах и с покрытием по сравнению с FM. [9] Digital Radio Mondiale было включено в консультации Ofcom 2007 года о будущем радио в Соединенном Королевстве AM для диапазона средних волн . [10]

В течение аналогичного периода RTÉ также провела одно- и многопрограммные ночные испытания на передатчике LW 252 кГц в Триме , графство Мит , Ирландия, который был модернизирован для поддержки DRM после закрытия Atlantic 252 .

Институт интегральных схем Фраунгофера IIS предлагает пакет для программно-конфигурируемых радиостанций, который может лицензироваться производителям радиоустройств. Пакет программного обеспечения для автомагнитол с DRM – Digital Radio Mondiale

Международное регулирование

[ редактировать ]

28 сентября 2006 года австралийский регулятор спектра, Австралийское управление по коммуникациям и средствам массовой информации , объявил, что «наложил эмбарго на полосы частот, потенциально подходящие для использования службами радиовещания, использующими Digital Radio Mondiale, до тех пор, пока не будет завершено планирование спектра». «5950–6200; 7100–7300; 9500–9900; 11 650–12 050; 13 600–13 800; 15 100–15 600; 17 550–17 900; 21 450–21 850 и 25 670–26 100 кГц. [11]

С 2005 года США Федеральная комиссия по связи заявляет в 47 CFR 73.758 , что: «Для излучений с цифровой модуляцией должен использоваться стандарт Digital Radio Mondiale (DRM)». Часть 73, раздел 758 предназначен только для КВ- вещания.

Технологический обзор

[ редактировать ]

Кодирование источника звука

[ редактировать ]

Полезные скорости передачи данных для DRM30 варьируются от 6,1 кбит/с (режим D) до 34,8 кбит/с (режим A) для полосы пропускания 10 кГц (±5 кГц вокруг центральной частоты). Можно достичь скорости передачи данных до 72 кбит/с (режим A), используя стандартный канал шириной 20 кГц (±10 кГц). [12] (Для сравнения, чисто цифровое HD-радио может транслировать со скоростью 20 кбит/с при использовании каналов шириной 10 кГц и до 60 кбит/с при использовании каналов 20 кГц.) [13] Полезный битрейт зависит и от других параметров, таких как:

Когда DRM изначально разрабатывался, было ясно, что самые надежные режимы не обеспечивают достаточную мощность для современного на тот момент формата кодирования звука MPEG-4 HE-AAC (высокоэффективное усовершенствованное аудиокодирование). Поэтому стандарт запущен с возможностью выбора из трех различных систем кодирования звука (исходного кодирования) в зависимости от битрейта:

  • MPEG-4 HE-AAC (высокоэффективное усовершенствованное аудиокодирование). AAC — это перцепционный кодер, подходящий для голоса и музыки, а High Efficiency — это дополнительное расширение для восстановления высоких частот (SBR: репликация спектральной полосы пропускания) и стереоизображения (PS: параметрическое стерео). Частоты дискретизации 24 кГц или 12 кГц могут использоваться для основного AAC (без SBR), что соответствует соответственно 48 кГц и 24 кГц при использовании передискретизации SBR.
  • MPEG-4 CELP — параметрический кодер, подходящий только для голоса (вокодер), но устойчивый к ошибкам и требующий небольшой скорости передачи данных.
  • MPEG-4 HVXC , который также является параметрическим кодером речевых программ, который использует еще меньшую скорость передачи данных, чем CELP.

Однако с разработкой MPEG-4 xHE-AAC , который представляет собой реализацию унифицированного кодирования речи и звука MPEG , стандарт DRM был обновлен, и два формата кодирования только речи, CELP и HVXC, были заменены. USAC предназначен для объединения свойств речи и общего аудиокодирования в соответствии с ограничениями полосы пропускания и поэтому способен обрабатывать все виды программного материала. Учитывая, что в эфире было мало передач CELP и HVXC, решение отказаться от форматов кодирования только речи было принято без проблем.

Многие вещательные компании до сих пор используют формат кодирования HE-AAC, поскольку он по-прежнему обеспечивает приемлемое качество звука при битрейтах выше примерно 15 кбит/с. Однако ожидается, что в будущем большинство вещательных компаний перейдут на xHE-AAC .

DRM30, в отличие от HD Radio, допускает мультипрограммирование.

Опус

[ редактировать ]

Opus — это кодек с открытым исходным кодом, не включенный в стандарт DRM, но обычно поддерживаемый популярными программными реализациями. Помимо очевидных технических преимуществ перед семейством MPEG, таких как низкая задержка (задержка между кодированием и декодированием), кодек не требует лицензионных отчислений и не подлежит патентному лицензированию. Производители оборудования в настоящее время платят роялти за внедрение кодеков MPEG.

  • Начиная с версии 2.1 Dream может вещать в формате Opus.
  • Spark поддерживает передачу CELT, которая является подмножеством Opus. [14]

К сожалению, Opus имеет существенно более низкое качество звука, чем xHE-AAC при низких битрейтах, что является ключом к экономии полосы пропускания. Фактически, Opus на скорости 8 Кбит/с звучит хуже, чем аналоговое коротковолновое радио. [ нужна ссылка ] . Видео, демонстрирующее сравнение Opus и xHE-AAC при битрейте 12 Кбит/с, доступно здесь .

Пропускная способность

[ редактировать ]
Два способа вещания гибрида DRM-AM: либо с использованием всей верхней боковой полосы, либо половины нижней боковой полосы.

Вещание DRM может осуществляться с использованием различных полос пропускания:

  • 4,5 кГц. Дает вещательной компании возможность осуществлять одновременную передачу и использовать область нижней боковой полосы растрового канала 9 кГц для AM , при этом сигнал DRM 4,5 кГц занимает область, традиционно занимаемую верхней боковой полосой. [15] Однако результирующая скорость передачи данных и качество звука не очень хорошие.
  • 5 кГц. Дает вещательной компании возможность осуществлять одновременную передачу и использовать область нижней боковой полосы растрового канала 10 кГц для AM , при этом сигнал DRM 5 кГц занимает область, традиционно занимаемую верхней боковой полосой. Однако результирующая скорость передачи данных и качество звука являются незначительными (7,1–16,7 кбит / с для 5 кГц). Эту технику можно использовать в коротковолновых диапазонах по всему миру.
  • 9 кГц. Занимает половину стандартной полосы пропускания канала вещания на длинных или средних волнах региона 1.
  • 10 кГц. Занимает половину стандартной полосы пропускания вещательного канала региона 2 и может использоваться для одновременной передачи с аналоговым аудиоканалом, ограниченным NRSC5. Занимает полный мировой канал коротковолнового вещания (даёт 14,8–34,8 кбит/с).
  • 18 кГц. Занимает всю полосу пропускания длинноволновых или средневолновых каналов региона 1 в соответствии с существующим частотным планом . Это обеспечивает лучшее качество звука.
  • 20 кГц. Занимает всю полосу частот AM-канала региона 2 или региона 3 в соответствии с существующим частотным планом. Это обеспечивает высочайшее качество звука стандарта DRM30 (30,6–72 кбит/с).
  • 100 кГц для DRM+. Эту полосу пропускания можно использовать в диапазонах I , II и III , и DRM+ может передавать четыре разные программы в этой полосе пропускания или даже один цифровой видеоканал низкой четкости.

Модуляция

[ редактировать ]

Модуляция, используемая для DRM, представляет собой кодированное мультиплексирование с ортогональным частотным разделением ( COFDM ), где каждая несущая модулируется квадратурной амплитудной модуляцией ( QAM ) с выбираемым кодированием ошибок.

Выбор параметров передачи зависит от желаемой устойчивости сигнала и условий распространения. На сигнал передачи влияют шум, помехи, многолучевое распространение волн и эффект Доплера .

Можно выбрать одну из нескольких схем кодирования ошибок и нескольких шаблонов модуляции: 64-QAM, 16-QAM и 4-QAM. Модуляция OFDM имеет некоторые параметры, которые необходимо регулировать в зависимости от условий распространения. Это интервал несущих, который будет определять устойчивость к эффекту Доплера (который вызывает сдвиги частот, разброс: доплеровский разброс) и защитный интервал OFDM, который определяет устойчивость к многолучевому распространению (который вызывает сдвиги задержки, разброс: разброс задержки). Консорциум DRM определил четыре различных профиля, соответствующих типичным условиям распространения:

  • A: Гауссов канал с очень небольшим многолучевым распространением и эффектом Доплера. Этот профиль подходит для местного или регионального вещания.
  • B: канал многолучевого распространения. Этот режим подходит для передачи на средней дальности. В настоящее время он часто используется.
  • C: аналогичен режиму B, но с большей устойчивостью к доплеровскому эффекту (большее расстояние между несущими). Этот режим подходит для передачи на большие расстояния.
  • D: аналогичен режиму B, но с устойчивостью к большому разбросу задержки и доплеровскому разбросу. Этот случай имеет место при неблагоприятных условиях распространения при передаче на очень большие расстояния. Полезная скорость передачи данных для этого профиля уменьшена.

Компромисс между этими профилями заключается между надежностью, устойчивостью к условиям распространения и полезной скоростью передачи данных для услуги. В этой таблице представлены некоторые значения в зависимости от этих профилей. Чем больше расстояние между несущими, тем более устойчива система к эффекту Доплера (доплеровскому разбросу). Чем больше защитный интервал, тем выше устойчивость к ошибкам длительного многолучевого распространения (разброс задержки).

Результирующая с низкой скоростью передачи данных цифровая информация модулируется с использованием COFDM . Он может работать в режиме одновременной передачи путем переключения между DRM и AM, а также подготовлен для подключения к другим альтернативам (например, DAB службам или FM).

DRM успешно протестирован на коротких , средних волнах 9 и 10 кГц (с разносом каналов ) и длинных волнах .

Режим Разнос несущих OFDM (Гц) Количество перевозчиков Длина символа (мс) Длина защитного интервала (мс) Кол-во символов на кадр
9 кГц 10 кГц 18 кГц 20 кГц
А 41.66 204 228 412 460 26.66 2.66 15
Б 46.88 182 206 366 410 26.66 5.33 15
С 68.18 - 138 - 280 20.00 5.33 20
Д 107.14 - 88 - 178 16.66 7.33 24

Существует также версия DRM с более низкой пропускной способностью для двусторонней связи в качестве замены SSB-связи на ВЧ. [16] - обратите внимание, что он несовместим с официальной спецификацией DRM. В будущем возможно будет объединение версии DRM с полосой пропускания 4,5 кГц, используемой сообществом любительского радио, с существующей спецификацией DRM.

Программное обеспечение Dream получит коммерческие версии, а также ограниченный режим передачи с использованием кодера AAC FAAC.

Кодирование ошибок

[ редактировать ]

Кодирование ошибок может быть выбрано более или менее надежным.

В этой таблице показан пример полезных битрейтов в зависимости от классов защиты:

  • Профили распространения OFDM (A или B)
  • модуляция несущей (16QAM или 64QAM)
  • и полоса пропускания канала (9 или 10 кГц)
Битрейт, кбит/с
Класс защиты А (9 кГц) Б (9 кГц) Б (10 кГц) С (10 кГц) Д (10 кГц)
64-КАМ 16-КАМ 16-КАМ 64-КАМ 16-КАМ 64-КАМ 16-КАМ 64-КАМ
0 19.6 7.6 8.7 17.4 6.8 13.7 4.5 9.1
1 23.5 10.2 11.6 20.9 9.1 16.4 6.0 10.9
2 27.8 - - 24.7 - 19.4 - 12.9
3 30.8 - - 27.4 - 21.5 - 14.3

Чем ниже класс защиты, тем выше уровень коррекции ошибок.

DRM+

[ редактировать ]
Пример гибридного вещания DRM-FM.

Хотя первоначальный стандарт DRM охватывал диапазоны радиовещания ниже 30 МГц, консорциум DRM проголосовал в марте 2005 года за начало процесса расширения системы на диапазоны ОВЧ до 108 МГц. [17]

31 августа 2009 года DRM+ (режим E) стал официальным стандартом вещания после публикации технической спецификации Европейским институтом телекоммуникационных стандартов ; По сути, это новая версия всей спецификации DRM с дополнительным режимом, позволяющим работать на частотах от 30 до 174 МГц. [18]

Используются каналы с более широкой полосой пропускания, что позволяет радиостанциям использовать более высокие скорости передачи данных, обеспечивая тем самым более высокое качество звука. Канал DRM+ с частотой 100 кГц имеет достаточную пропускную способность для передачи одного мобильного ТВ-канала низкой четкости со скоростью 0,7 Мбит/с: было бы целесообразно распространять мобильное телевидение по DRM+, а не по DMB или DVB-H . Однако DRM+ (режим DRM E) в том виде, в каком он разработан и стандартизирован, обеспечивает скорость передачи данных только от 37,2 до 186,3 кбит/с. [19] [20] в зависимости от уровня надежности, с использованием модуляции 4-QAM или 16-QAM и полосы пропускания 100 кГц.

DRM+ bitrates [kbit/s]
Режим MSC-модуляция Уровень надежности битрейт [кбит/с]
для полосы пропускания 100 кГц
И 4-КАМ Макс 37.2
Мин 74.5
16-КАМ Макс 99.4
Мин 186.3

DRM+ была успешно протестирована во всех диапазонах ОВЧ , что дает системе DRM самое широкое использование частот; его можно использовать в диапазонах I , II ( FM-диапазон ) и III . DRM+ может сосуществовать с DAB в диапазоне III . [21] МСЭ опубликовал три рекомендации по DRM+, известные в документах как Digital System G. Это указывает на введение полной системы DRM (DRM 30 и DRM+).Рек. МСЭ-R. BS.1114 — это рекомендации ITU для звукового радиовещания в диапазоне частот от 30 МГц до 3 ГГц. DAB, HD-Radio и ISDB-T уже были рекомендованы в этом документе как цифровые системы A, C и F соответственно.

В 2011 году общеевропейская организация Community Media Forum Europe [22] рекомендовал Европейской комиссии использовать DRM+ для мелкомасштабного вещания (местное радио, общественное радио), чем DAB/DAB+.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «DAB+ против DRM+ | Разница между DAB+ и DRM+» . www.rfwireless-world.com . Проверено 16 декабря 2023 г.
  2. ^ Ваноли, Кристина (13 февраля 2023 г.). «Радиовещание: самый надежный носитель новостей о стихийных бедствиях» . Центр МСЭ . Проверено 17 декабря 2023 г.
  3. ^ «Спецификация системы DRM» (PDF) . ETSI.org . Проверено 19 апреля 2018 г.
  4. ^ «Digital Radio Mondiale — Расписание трансляций» . www.drm.org . Проверено 19 апреля 2018 г.
  5. ^ «DR111 DRM Radio» Чэнду NewStar Electronics | Компания Chengdu NewStar Electronics, 2014 г. Проверено 15 апреля 2014 г.
  6. ^ «Цифровая передача» . Всеиндийское радио . Проверено 18 апреля 2019 г.
  7. ^ «Digital Radio Mondiale — страница DRM India» . www.drm.org . Проверено 19 апреля 2018 г.
  8. ^ Би-би-си. «Отчет об испытаниях цифровых средневолновых технологий» . bbc.co.uk. ​Проверено 19 апреля 2018 г.
  9. ^ «Информационный документ BBC Research WHP199» (PDF) . bbc.co.uk. ​Проверено 19 апреля 2018 г.
  10. ^ «Будущее радио (Ofcom, 2007)» . Архивировано из оригинала 16 июня 2010 года.
  11. ^ ACMA : Эмбарго на новые частотные присвоения для поддержки служб внутреннего вещания с использованием технологии DRM. Архивировано 13 февраля 2014 г. на Wayback Machine.
  12. ^ «Руководство по внедрению и внедрению DRM» (PDF; 6,7 МБ) . ДРМ. п. 22.
  13. ^ «Структура и генерация устойчивых сигналов для внутриканального цифрового вещания AM» (PDF) . Архивировано из оригинала 6 февраля 2012 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  14. ^ «Искра передатчика DRM» . www.drm-sender.de .
  15. ^ «См. раздел 5: «Одноканальная одноканальная передача DRM/AM» » (PDF) .
  16. ^ «WinDRM] — программное обеспечение для аудио и быстрой передачи данных через HF SSB» . n1su.com . Проверено 19 апреля 2018 г.
  17. ^ Презентация DRM+ , DRM.org, по состоянию на 2 февраля 2009 г.
  18. ^ ETSI ES 201 980 V3.1.1
  19. ^ «Руководство по внедрению и внедрению DRM» (PDF) . Консорциум DRM. 13 сентября 2013 г. с. 22.
  20. ^ Шредер, Йенс (апрель 2016 г.). «Использование DRM+ в диапазоне FM 87,5–108 МГц» (PDF) . Немецкий DRM-форум. п. 6.
  21. ^ «Симпозиум DRM+ в диапазоне VHF III в Кайзерслаутерне» . www.drm-radio-kl.eu . Проверено 19 апреля 2018 г.
  22. ^ «Форум общественных СМИ Европы – Информация и лоббирование сектора общественных СМИ» . cmfe.eu. ​Проверено 19 апреля 2018 г.
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Digital_Radio_Mondiale&oldid=1221657814"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: bbda78a12d5e59e239505c73b5c3d221__1714534020
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/bb/21/bbda78a12d5e59e239505c73b5c3d221.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Digital Radio Mondiale - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)