Что такое цифровое радио DAB
Digital Audio Broadcasting (DAB) — технология, позволяющая осуществлять вещание цифровых радиопрограмм. Технология DAB используется в 21 стране, главным образом в Европе. В России радио по данной технологии только планируется к использованию в 2019-2020 годы.
Цифровое аудио вещание отличается от аналогового FM-радио гарантированно чистым и бесперебойным звучанием. Также позволяет более эффективно использовать доступные частоты. Оцифровка позволяет снизить стоимость радиовещания, так как используется меньшее количество передатчиков.
Стандарты DAB и DAB +
Первые передатчики DAB использовали кодек MP2 (MPEG Audio Layer II), через некоторое время было решено перейти на кодек HE-AAC v2. Таким образом появился формат DAB +. Радио DAB несовместимо с более новым стандартом сжатия звука, а радио DAB + совместимы с обоими кодеками. Также в DAB + добавлена реализация коррекционного кодирования Рида-Соломона, что устраняет ошибки в передаче. Некоторые радиостанции DAB могут быть адаптированы для приема DAB + путем обновления своего программного обеспечения и обозначены как обновляемые.
Кодек HE-AAC v2, используемый в DAB, обеспечивает лучшее качество звука, чем другие решения, используемые для эффективного сжатия вещания. Используя этот кодек, идеальное воспроизведение оригинала получается при 300 Кбит / с. Аналогом традиционного вещания в FM-диапазоне является скорость передачи в битах 160-192 кбит / с. Даже при скорости 128 Кбит / с звук близок к оригиналу. Вещатели различают скорость передачи битов в зависимости от профиля станции. Например, программы, предназначенные для слушателей с особыми запросами, имеют битрейт, установленный со скоростью 128 кбит / с, для популярных программ установлен 112 кбит / с, а, например, для информационного потока может использоваться 64 кбит / с. При чтении этих значений следует иметь в виду, что заявленные показатели не всегда могут соответствовать пропускной способности аудио. Например, если станция объявляет скорость передачи битов на максимальном уровне в DAB + (192 кбит / с), это означает, что скорость передачи аудио составляет не более 175 кбит / с, и она может быть еще ниже, если станция присоединяет так называемые сопутствующие данные.
Частоты DAB
В соответствии с Особым Соглашеним в Висбадене 1995 года, в Европе для цифрового радио были выделены частоты в диапазон 174-230 МГц. В ряде стран (включая Норвегию) цифровое радио также занимает частоты 230-240 МГц. Европейским вещателям также может быть предоставлено право использовать части L-диапазона (1452-1492 МГц), но это редко практикуется.
История развития цифрового радио
Профессиональные приемники DAB были выпущены уже в середине 90-х годов, в то время как потребительские модели появились на рынке летом 1998 года. Домашние радиостанции в обновленной версии (DAB +) были проданы в конце 2007 года. В 2016 году появился первый смартфон для поддержки DAB +: LG Stylus.
Технология Digital Audio Broadcasting не заменила аналоговые FM-трансляции. Хотя она доступна в районе, где проживает более полумиллиарда человек, количество приобретенных радиостанций DAB / DAB + оценивается более чем в 30 миллионов (данные 2014 года). Однако в Европе был достигнут значительный прогресс в строительстве инфраструктуры DAB +, поэтому в нескольких странах были разработаны планы отказа от аналогового радио. Норвегия должна отказаться от использования аналоговых FM-передатчиков в 2018 году, Швейцария может осуществить изъятия в 2020-2024 годах, а Швеция — в 2022 или 2024 годах. Деятельность автопроизводителей может помочь в популяризации цифрового наземного радиовещания — некоторые из них предлагают радиостанции DAB / DAB + в качестве стандартного оснащения либо опции. В отличие от оцифровки телевидения Европейский союз не требовал от стран-членов отключить аналоговый сигнал, но, возможно, в будущем будет принято решение ЕС относительно оцифровки радиоприемников — в 2015 году оно обратилось за поддержкой к комиссии Европейской организации WorldDMB, способствующей внедрению DAB / DAB +.
Адаптер для подключения DAB в автомобиле
В дополнение к DAB + существуют и другие цифровые технологии, в которых заинтересованы вещатели, такие как радиопередачи, входящие в состав цифровых телевизионных пакетов (наземный DVB-T, спутниковый DVB-S и кабельный DVB-C). Интернет-радио также динамично развивается. В некоторых странах, кроме DAB +, частично соблюдающих стандарт DMB (который дополнительно позволяет излучать видеоматериалы), стандарты DAB + DVB-H, DVB-SH и DRM + также были полностью разработаны.
Критика системы
Хотя кодек HE-AAC v2, используемый в DAB +, обеспечивает лучшее качество звука, чем другие решения, используемые для эффективного сжатия вещательного материала, многие вещатели транслируют свои программы с более низким, чем рекомендуется, битрейтом. Например, немецкий Radio Horeb передает по 48 кбит / с, а некоторые музыкальные программы (в том числе BBC Asian Network) транслируются в Великобритании по 64 Кбит / с mp2, что соответствует примерно 50 кбит / с в стандарте mp3. Это число означает в семь раз меньшую скорость передачи данных, чем трансляция лучшего качества, доступная на веб-сайте отправителя, имеющее качество 360 кбит / с. Кроме того, в отличие от программ FM-станций, которые могут быть приняты с шумами и помехами при приеме сигнала, потеря цифрового радиосигнала вызовет полное прерывание приема. Большее распространение, чем в FM, также имеют сбои, связанные с движением.
Источник
Цифровое радио DAB+ — как это работает и нужно ли оно вообще?
В последние годы на территории России, Украины и Белоруссии обсуждалось введение цифрового радио стандарта DAB+. И если в России процесс пока не продвинулся, то в Украине и Белоруссии вроде уже перешли к тестовому вещанию.
Как это работает, в чем плюсы и минусы, и нужно ли оно вообще? Подробности под катом.
Технология
Идея цифрового радио стала зарождаться в конце 80х, когда стало ясно что «места» в обычном FM-диапазоне всем желающим уже не хватает — в крупных городах свободный спектр в диапазоне 88-108МГц был исчерпан. В этом плане DAB считался неплохой альтернативой — это цифровой стандарт, в котором за счет более эффективного кодирования, можно разместить больше станций. В первой версии DAB использовался кодек MP2, во второй версии (DAB+) более новый HE-AAC. Сам по себе стандарт по современным меркам весьма старый — первая станция DAB заработала в 1995 году, а станция DAB+ в 2007м. Причем, «возраст» стандарта это в этом случае даже скорее плюс чем минус — сейчас нет проблемы купить радиоприемник на любой вкус и кошелек.
Отличий DAB от привычного FM довольно-таки много. И дело даже не в том, что один это «цифра», а другой «аналог». Отличается сам принцип передачи контента. В FM каждая станция вещает самостоятельно, а в DAB+ все станции объединены в «мультиплекс», в каждом из которых может быть до 16 станций. Предусмотрены разные частотные каналы, так что разные страны могут выбрать те, которые свободны от других служб.
С точки зрения бизнеса, это отличие вызывает ряд споров у вещателей, относительно того как вещать в мультиплексе. Раньше вещатели сами получали лицензию на частоту, покупали антенну и передатчик, сейчас лицензия будет выдаваться оператору мультиплекса, а он уже будет арендовать каналы радиостанциям. Лучше это или хуже, сказать сложно, кому-то удобнее иметь все свое, кому-то удобнее аренда.
Кстати, в этом плане, DAB имеет огромный и жирный минус для слушателя — цена аренды мультиплекса зависит от битрейта. И если выбрать между 192 и 64kbps… всем я думаю, понятно, что будет выбрано. Если в FM вещать с плохим качеством довольно сложно, то в DAB это даже поощряется экономически (понятно что это не вина разработчиков стандарта, но тем не менее). Российские цены пока разумеется, неизвестны, а английские для примера, можно посмотреть здесь.
С точки зрения технической, мультиплекс DAB+ представляет собой широкополосный сигнал, с шириной спектра порядка 1.5МГц, который хорошо виден с помощью RTL-SDR приемника.
Более подробное описание в PDF можно найти здесь.
Конкурирующие стандарты
Их в общем-то не так много. В Европе используется DAB+, в США популярен стандарт HD Radio, в Индии проводили эксперименты со стандартом DRM, но чем они закончились, сказать сложно.
Карта немного устарела (в России DRM тоже тестировали, но так и забросили), но общую идею понять можно:
Источник
В отличие от DAB, создатели стандарта HD Radio пошли по другому пути — цифровой сигнал размещается непосредственно рядом с аналоговым, что позволяет вещателям использовать свои собственные антенны и мачты.
Однако это не решает проблему, из-за которой все и начиналось — проблему отсутствия свободных мест в спектре. Да и чисто географически (да и наверно политически), в ex-странах СНГ принятие европейского стандарта выглядит более логичным, чем использование стандарта американского — выбор европейских товаров все же больше и купить приемники легче. В 2011 году еще были упоминания российского стандарта РАВИС, но все так и заглохло (и слава богу, т.к. ни с чем не совместимый собственный цифровой стандарт, это худшее что можно было бы придумать для радиослушателей).
Тестирование
Перейдем наконец, к практической части, т.е. к тестированию. В России DAB пока не работает, так что будем использовать SDR-записи c голландского мультиплекса. Желающие из других стран тоже могут присоединиться и выслать мне записи в формате IQ, я их обработаю и сделаю сводную таблицу.
Чем вообще можно послушать DAB? Т.к. стандарт цифровой, то декодировать его можно с помощью компьютера и rtl-sdr приемника. Есть две программы — qt-dab и Welle.io, обе умеют работать с rtl-sdr.
Qt-dab выглядит как курсовая работа студента, и автор явно не заморачивался с дизайном — шрифты не влезают в контролы, окна не масштабируются. Но для нас самое главное то, что она позволяет читать и писать IQ-файлы.
Welle.io пока еще в стадии бета-версии, однако работает она гораздо лучше и декодирует более качественно. Также есть возможность вывести довольно много дополнительной отладочной информации:
Но welle.io пока не умеет работать с iq-файлами, так что будем использовать Qt-dab.
Для тестирования я загрузил 3 файла на cloud.mail.ru, каждый содержит минутную запись DAB-мультиплекса, размер файла около 500Мбайт (таков размер IQ-записей для SDR с шириной полосы 2.4МГц). Открыть файлы можно в Qt-dab, ссылка на скачивание которого приведена выше.
Файл-1: DAB-8A.sdr — cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Мультиплекс 8А работает на частоте 195.136МГц и содержит 16 станций. Битрейт всех станций составляет 64Kbps.
Файл-2: DAB-11A.sdr — cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Мультиплекс 11А на частоте 216.928МГц. Он содержит 6 станций, с битрейтом 48, 48, 48, 48, 64 и 48KBps соответственно.
Файл-3: DAB-11C.sdr — cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Мультиплекс 11С на частоте 220.352МГц, содержит также 16 станций. Битрейты всех станций составляют соответственно: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 и 64Kbps.
Как можно видеть, с количеством станций проблем нет, но основной проблемой является низкий битрейт. Что касается самого контента, вкусы разные и обсуждать я его не буду, желающие могут скачать файлы и послушать самостоятельно. В записях приведены не все мультиплексы, но общая идея, надеюсь, ясна.
Выводы
Если говорить о перспективах цифрового радиовещания, то они увы, довольно грустные. Основное преимущество DAB — более эффективное использование спектра, что позволяет разместить в эфире больше станций. В этом плане DAB+ имеет смысл только для тех городов, где уже нет свободного места в FM. Для России это наверно только Москва и Петербург, во всех остальных городах таких проблем нет.
Что же касается качества звучания, то технически, DAB+ может обеспечивать битрейт до 192КБит/с, что даст практически HiFi-звук. На практике, как мы видим выше, вещатели экономят и не переходят планку даже в 100КБит/с. Из трех мультиплексов нашлась только одна (!) станция, вещающая в 96Kbps (а уж вещание музыки с 48kbps я ничем кроме как кощунством назвать не могу — таких вещателей надо лишать лицензии;). Так что увы, можно с уверенностью в 99% сказать, что при переходе от FM к DAB качество звука будет хуже чем было. Конечно, может в других странах ситуация обстоит лучше, но вот для примера английский обзор в youtube с красноречивым названием Why DAB sounds so BAD. Технически DAB хорош и к нему претензий нет, но экономически, «бабло победило зло». Из этого следует практический вывод — даже если начнется тестовое вещание в DAB+, не стоит сразу идти в магазин за новым приемником, скорее всего качество звука будет хуже чем в FM.
Возвращаясь к России, стоит ли вообще заморачиваться и начинать вещание в DAB? С точки зрения международного престижа, наверно да, чтобы не выглядеть в глазах соседей отсталой страной третьего мира, и как бонус, чтобы покупаемые в Европе автомобили и радиоприемники могли полноценно принимать все станции. Но с точки зрения слушателей и качества звука, скорее всего никаких плюсов ни в качестве звука, ни в качестве контента, пользователи не получат.
Разумеется, у DAB есть и свои преимущества. Это более низкий порог входа (не нужно покупать свой передатчик), более низкая цена обслуживания аппаратуры и платежей за электроэнергию (легче обслуживать 1 передатчик мультиплекса чем 16 независимых). И это было бы оправданно в том случае, если бы нашлись новые вещатели, создающие интересный и востребованный контент. Но появятся ли они, учитывая что мы по сути наблюдаем эпоху заката радио и ухода аудитории в Интернет, сказать сложно.
Если же подумать о дальних перспективах, то наверно в будущем радиоприемник будет устройством с интегрированной картой e-sim и подпиской на Яндекс-музыку Spotify или Apple Music при покупке. Будущее однозначно за стриминговыми сервисами и персонализированным контентом. Насколько скоро это случится, посмотрим, время покажет.
Источник
