4. Спутниковое телевидение

Спутники связи уже несколько десятилетий используются для передачи телевизионных программ. Старшее поколение помнит, что с помощью первого отечественного спутника связи "Молния" осуществлялось, главным образом, телевещание из Москвы в города Сибири и Дальнего Востока. Вообще-то, спутники являются чуть ли не идеальным средством для доставки какой-либо информации большому числу абонентов, разбросанных на большой территории. Поэтому, несмотря на бурное развитие различных применений спутниковой связи, связанных с передачей данных и голоса, до 80% емкостей спутников связи и в настоящее время занято телевидением.

Долгие годы спутники использовались лишь для распределения программ крупных телекомпаний на различные города. Ведь для приема сигналов со спутника необходимы были антенны диаметром 9-12 метров. Ни о каком массовом использовании спутников в телевидении не могло быть и речи. Но лет 15 назад многие энтузиасты, в первую очередь, в США, научились принимать телевизионные программы на антенны диаметром 3-4 метра. Это дало толчок развитию индивидуального приема спутникового ТВ. На задних дворах у многих американцев стали появляться спутниковые антенны. Не заметить появление нового сектора рынка было нельзя. Как грибы начали расти фирмы, производящие приемные системы спутникового телевидения. Несмотря на то, что цена их зачастую превышала 15 тысяч долларов, спрос на них постоянно увеличивался.

Телекомпании начали задумываться над созданием многопрограммных систем спутникового телевизионного вещания (СТВ), позволяющих использовать антенны размером не более одного метра и стоимостью приемной системы в пределах 500 долларов. Это могло бы создать огромный рынок как для оборудования, так и для телевизионных программ. Первым весьма удачным проектом в этой области было создание в Европе системы СТВ "Астра", которая смогла практически полностью захватить европейский рынок спутникового телевидения.

Новый толчок развитию СТВ дало появление на рынке оборудования цифровой видеокомпрессии, позволяющей передавать через один спутник не 16-24 телепрограммы, а – 150-200, а также использовать антенны диаметром лишь 45 см. Начался "золотой век" СТВ. Первый такой проект был осуществлен в США. В России многоканальное цифровое спутниковое телевидение внедряет телекомпания НТВ+.

В настоящей работе рассмотрение систем СТВ ограничивается сетями распределения телевизионных программ через спутники средней и большой мощности, позволяющими использовать приемные антенны диаметром не более 2 м, которые могут использоваться в головных станциях систем кабельного телевидения и для индивидуального приема спутниковых телеканалов.

Системы спутникового телевидения (СТВ) могут рассматриваться с двух точек зрения: используемой технологии и оборудования, а также организационной структуры.

С технической точки зрения удобно разделить системы спутникового телевидения по типу пользователей. Большая часть телевизионных программ распределяется по спутниковым каналам следующим категориям пользователей:

- вещательные компании, принимающие передачи крупных телекомпаний и формирующие на их основе пакеты программ для распределения по наземным эфирным сетям. Электронный сбор новостей и передача готовых пакетов программ для эфирной ретрансляции также попадают в эту категорию;

- головные станции систем кабельного телевидения, распределяющие принимаемые со спутника пакеты программ по кабельным сетям;

- приемные станции коллективного пользования TV Receive Only или TVRO, обслуживающие небольшие группы зрителей;

- индивидуальные (домашние) приемные системы Direct To Home (DTH), рассчитанные на использование одним лицом или семьей.

Три последние группы пользователей заинтересованы в использовании минимального количества антенн для приема максимального количества телевизионных каналов. Поэтому они всегда отдают предпочтение многопрограммным системам СТВ, позволяющим принимать на одну антенну, то есть с одного спутника, не менее 10-15 программ.

С организационной точки зрения системы СТВ удобно подразделять в зависимости от участия оператора спутниковой системы в формировании пакета транслируемых программ. В этом случае основными категориями систем будут следующие:

- оператор сдает в аренду или продает ресурсы спутниковой системы и не принимает никакого участия в формировании программ. То есть он просто транслирует чьи-то другие программы. В качестве примера можно привести системы "Астра", "Хьюз Галакси", "Евтелсат Хот Берд";

- оператор также формирует программные пакеты и получает доход от размещения в них рекламы и платежей от операторов кабельных сетей за использование этих программ. Непосредственно со зрителей плата не взимается. Примером такой системы СТВ является "СтарТВ" на спутнике "АзияСат";

- оператор спутниковой системы полностью формирует программный пакет и транслирует его в закодированном виде. Плата за пользование каналами взимается со зрителей напрямую с использованием оборудования авторизации доступа к сети. Зачастую также взимается плата с рекламодателей за размещение рекламы в каналах сети. В качестве примера можно назвать системы "ДирекТВ", "Би-Скай-Би" и НТВ+.

В зависимости от способа доставки зрителю принимаемого со спутника телевизионного сигнала, СТВ осуществляется двумя службами:

1. Фиксированные спутниковые службы (ФСС). В этом случае передаваемый через КА телевизионный сигнал принимается наземными станциями, с которых затем ретранслируется индивидуальным пользователям. Обычно для создания таких систем используются многоствольные спутники с передатчиками средней мощности. Зачастую часть их ресурсов используется и для других видов связи, таких как передача данных. В подобных системах работают профессиональные приемные станции обычно с антеннами диаметром 4,5-9,0 м, обеспечивающие, так называемое, студийное качество изображения;

2. Вещательные спутниковые службы (ВСС). Здесь передаваемый со спутника сигнал предназначен для непосредственного приема зрителями без дальнейшей ретрансляции. Следует заметить, что к категории непосредственного приема относится не только индивидуальный прием, но и коллективный прием с распределением программ по кабельным сетям. Толчок к развитию ВСС дал в семидесятые годы растущий интерес к приему спутниковых каналов отдельными энтузиастами, которые принимали передачи ФСС на громоздкие антенны диаметром около 3 м. Однако, бурное развитие систем ВСС началось лишь в восьмидесятых в Европе с запуском специализированного мощного спутника "Астра", для приема сигнала с которого было достаточно антенн диаметром 60-90 см. Затем последовали системы "СтарТВ" в Азии и "ДирекТВ" в США.

Система спутникового телевизионного вещания включает в себя следующие подсистемы: Передающая земная станция по наземным каналам связи получает программы от различных телекомпаний, формирует из них многопрограммный пакет, преобразует в форму, удобную для передачи (модулирует) и с помощью мощного передатчика транслирует его на спутник-ретранслятор. Активный спутник-ретранслятор принимает сигнал передающей станции, усиливает и передает его через высокоэффективную направленную антенну на землю. Современные технологии позволяют формировать достаточно узкий луч, концентрирующий почти всю энергию бортового передатчика на ограниченной площади поверхности Земли, например, на территории одного государства. Приемное оборудование с помощью узконаправленных антенн принимает сигнал со спутника, усиливает его, преобразует в стандартный телевизионный сигнал (демодулирует) и направляет потребителю. Индивидуальные приемные системы используют недорогие приемники, размещаемые рядом с телевизором либо встроенные в него. В системах коллективного пользования используются более дорогие приемники профессионального типа, установленные в стойку по одному на каждую принимаемую программу.

Качество телевизионного изображения во многом определяется методами его формирования и передачи. В середине семидесятых, когда спутниковые системы передачи телевизионных программ только создавались, в них использовался аналоговый телевизионный сигнал, как и в наземном вещании. До настоящего времени большое число спутниковых систем по-прежнему продолжают использовать этот метод при передаче телевизионных сигналов. Однако, такой тип сигнала не очень хорош для спутниковых систем, и активизировались поиски новых, более совершенных методов трансляции. Весьма привлекательным было бы использование цифровых методов передачи, но из-за технических сложностей, в первую очередь из-за огромной полосы частот, требуемой для передачи стандартного телевизионного сигнала в цифровом виде, в то время это не представлялось возможным.

В связи с этим в начале восьмидесятых годов в Европе был разработан и принят комбинированный цифро-аналоговый стандарт, получивший название МАС (Multiplexing Analogue Components, т.е. мультиплексирование аналоговых компонент). Стандарт МАС нашел достаточно широкое распространение в европейских системах спутникового телевизионного вещания, но так и не смог завоевать серьезную нишу на рынке. Наконец, в конце восьмидесятых были разработаны алгоритмы сжатия цифрового видеосигнала, т.н. видеокомпрессии, на основе которого был принят широко используемый в настоящее время в спутниковом вещании стандарт MPEG-2 (Motion Picture Expert Group). Именно этот стандарт цифровой видеокомпрессии стал в последние несколько лет главной движущей силой бурного развития непосредственного спутникового вещания. На цифровое телевизионное вещание с использованием этого стандарта планируется постепенно перевести не только спутниковые, но и наземные эфирные и кабельные системы.

Таким образом, в настоящее время используются три вида передачи телевизионного сигнала: аналоговый, цифро-аналоговый и цифровой со сжатием.