DVB-S и DVB-S2: что это такое и как работает спутниковое телевидение

DVB-S — это стандарт передачи цифрового телевидения и других данных через спутник. DVB-S2 — его второе, более эффективное поколение. Эти стандарты определяют, как цифровые данные превращаются в радиосигнал, передаются через спутниковый канал и восстанавливаются приемником.

DVB-S и DVB-S2 не определяют разрешение изображения, видеокодек или набор доступных каналов. Поэтому надпись DVB-S2 на телевизоре не означает автоматически поддержку 4K и не гарантирует просмотр платного спутникового ТВ без дополнительного оборудования.

Чтобы принять спутниковое телевидение, нужна целая система: спутниковая антенна, конвертер, кабель и устройство с DVB-S/S2-тюнером. Тюнер может находиться во внешнем приемнике или прямо в телевизоре. Если канал зашифрован, дополнительно нужна совместимая система условного доступа.

Что такое DVB-S простыми словами

Аббревиатура DVB означает Digital Video Broadcasting — семейство стандартов цифрового телевещания. Буква S происходит от Satellite, то есть «спутник». DVB-S предназначен для передачи цифровых данных через спутниковый канал. Первое поколение стандарта появилось в 1994 году. Позже был разработан DVB-S2 — Satellite Second Generation, или второе поколение спутникового DVB.

В бытовом разговоре DVB-S или DVB-S2 иногда называют «спутниковым тюнером», но это разные вещи. DVB-S/S2 — стандарт передачи, а тюнер — устройство, которое умеет принимать сигнал этого стандарта. Европейский стандарт EN 300 421 определяет для DVB-S структуру сигнала, канальное кодирование и модуляцию. DVB-S2 описан в стандарте EN 302 307-1.

Сам стандарт не задает содержание телеканала. Через DVB-S2 можно передавать телевизионные программы, звук и другие цифровые данные. ETSI отдельно указывает, что DVB-S2 совместим с телевизионными сервисами, использующими MPEG-2 и MPEG-4.

Поэтому полезно разделять несколько понятий:

Как спутниковый телеканал попадает на экран

Для спутникового вещания телеканал сначала передают с наземной станции на спутник. Спутник принимает радиосигнал и ретранслирует его обратно на большую территорию Земли. Телекоммуникационные спутники часто работают на геостационарной орбите на высоте около 35 786 км. Они движутся вокруг Земли с той же угловой скоростью, с которой вращается сама Земля, поэтому для наблюдателя спутник остается почти в одной точке неба. Благодаря этому домашнюю тарелку не приходится постоянно поворачивать вслед за ним.

Дома сигнал собирает спутниковая антенна. В ее фокусе находится конвертер LNB — малошумящий блок, который принимает очень высокочастотный спутниковый сигнал и преобразует его в диапазон, удобный для передачи по коаксиальному кабелю. Затем сигнал поступает в DVB-S/S2-тюнер телевизора или внешнего приемника.

Упрощенно весь путь выглядит так:

телецентр → передающая станция → спутник → тарелка → LNB-конвертер → коаксиальный кабель → DVB-S/S2-тюнер → видеодекодер → экран

На этом пути DVB-S или DVB-S2 отвечает прежде всего за участок передачи данных через спутниковый радиоканал и их восстановление приемником. Когда цифровой поток уже принят, начинается другая задача: устройство должно найти нужную телепрограмму, при необходимости расшифровать ее и декодировать видео, например H.264 или H.265.

Если нужно подробнее разобраться, из каких компонентов состоит домашняя спутниковая система и как их подбирают, этому посвящен отдельный материал «Как выбрать спутниковое ТВ для дома».

Чем DVB-S2 отличается от DVB-S

DVB-S2 решает ту же основную задачу, что и DVB-S: передает цифровые данные через спутник. Главное отличие второго поколения заключается не в «более четкой картинке», а в более эффективных способах модуляции и защиты данных от ошибок. Модуляция — это способ закодировать цифровые данные в параметрах радиосигнала. Канальное кодирование добавляет к данным служебную избыточность, которая позволяет приемнику находить и исправлять часть ошибок, возникших при передаче.

DVB Project указывает, что переход от технологий DVB-S к DVB-S2 может дать прирост пропускной способности порядка 30% при той же полосе спутникового транспондера и той же излучаемой мощности. Конкретный результат зависит от выбранной модуляции и скорости кодирования. Транспондером называют спутниковый ретранслятор или выделенный частотный ресурс, через который передается один или несколько цифровых потоков.

Технически DVB-S использует модуляцию QPSK и сочетает сверточный код с кодом Reed–Solomon. В DVB-S2 применяются более современные коды LDPC и BCH, а также дополнительные виды модуляции. Для DVB-S2 стандарт предусматривает скорости кодирования от 1/4 до 9/10 и режимы со спектральной эффективностью примерно от 2 до 5 бит/с/Гц.

Для обычного зрителя важнее практическое следствие. В одной и той же полосе частот DVB-S2 позволяет оператору передать больше полезных данных или выбрать режим с другим соотношением между пропускной способностью и устойчивостью приема.

Зачем понадобился DVB-S2

Когда появился DVB-S, основными задачами спутниковых операторов были переход от аналогового телевидения к цифровому и передача стандартного телевизионного изображения. Со временем выросло число каналов, появились HD-вещание и другие сервисы, а спутниковая емкость осталась ограниченным и дорогим ресурсом.

DVB-S2 позволил использовать этот ресурс эффективнее. По данным DVB Project, новые методы кодирования и модуляции дали около 30% дополнительной емкости в сопоставимых условиях. Второе поколение также получило переменное и адаптивное кодирование и модуляцию — VCM и ACM. Эти режимы позволяют использовать разные параметры защиты сигнала в зависимости от задачи или условий связи.

Поэтому фраза «DVB-S2 появился ради HD» слишком упрощает ситуацию. Распространение DVB-S2 действительно совпало с развитием HDTV, но стандарт решает более фундаментальную задачу: передает данные через спутниковый канал эффективнее DVB-S.

DVB-S2, HD, 4K и H.265 — почему это разные вещи

DVB-S2 сам по себе не делает изображение более четким. Стандарт отвечает за доставку цифровых данных через спутник, тогда как качество видео зависит прежде всего от исходного материала, разрешения, видеокодека и битрейта. Битрейт — это количество данных, отведенное на секунду видео. При одинаковом разрешении слишком сильное сжатие и низкий битрейт могут заметно ухудшить изображение.

Поэтому HD или 4K не следует использовать как определение DVB-S2. Еще стандарт DVB-S был рассчитан в том числе на телевизионные сервисы, а DVB-S2 официально предусматривает как обычное телевидение, так и HDTV. ETSI также указывает совместимость DVB-S2 с телевизионными сервисами MPEG-2 и MPEG-4.

Например, один спутниковый телеканал может одновременно иметь такие характеристики:

• сигнал передается через спутник;
• для спутникового канала используется DVB-S2;
• видео сжато кодеком H.265/HEVC;
• разрешение составляет 3840 × 2160 пикселей, то есть 4K Ultra HD;
• канал зашифрован и требует системы условного доступа.

Все пять характеристик относятся к разным уровням системы. Замена H.264 на H.265 не превращает DVB-S2 в другой спутниковый стандарт, а переход телеканала с Full HD на 4K не означает автоматической смены DVB-S2.

Что означает DVB-S2 в характеристиках телевизора

Если производитель указывает DVB-S2 в характеристиках телевизора, это означает, что в нем есть тюнер для приема соответствующего спутникового сигнала. Такой телевизор в подходящей конфигурации можно подключить к спутниковой антенне без отдельного внешнего DVB-S2-приемника.

Для подключения на корпусе обычно предусмотрен отдельный спутниковый вход. Его могут обозначать как SAT, SATELLITE или LNB IN. Он отличается от обычного антенного входа ANT IN, предназначенного для эфирного или кабельного телевидения. Наличие SAT-входа и DVB-S2-тюнера еще не означает, что телевизор сможет самостоятельно открыть все платные каналы.

Система может выглядеть одним из двух способов:

Отдельно о телевизорах со встроенным приемом спутникового сигнала мы рассказываем в статье «Что такое спутниковый телевизор».

Какое оборудование нужно для DVB-S и DVB-S2

Одного DVB-S2-тюнера недостаточно для приема сигнала со спутника. Между спутником и тюнером находятся антенна, конвертер и кабель. Каждый элемент выполняет отдельную функцию, поэтому неисправность или неправильная настройка одного из них может привести к отсутствию приема даже при полностью исправном телевизоре.

Для обычной домашней системы нужны следующие компоненты:

Спутниковая антенна должна быть направлена на нужную орбитальную позицию. В отличие от эфирной антенны, ее нельзя просто поставить в произвольном месте и ожидать приема: направление, угол установки и отсутствие препятствий перед антенной имеют прямое значение.

Подробнее о типах антенн и отличиях спутникового приема от эфирного рассказано в материале «Какую антенну купить для телевизора».

Чем тюнер отличается от ресивера и приставки

Тюнер — это часть устройства, которая принимает радиосигнал нужного стандарта и выделяет из него цифровые данные. DVB-S2-тюнер может быть отдельным электронным блоком внутри телевизора или частью внешнего спутникового приемника.

Ресивер, или приемник, — более широкое понятие. Кроме тюнера, в нем есть процессор и другие компоненты для обработки сигнала, декодирования изображения и звука, управления каналами и дополнительных функций. Словом «приставка» в быту обычно называют весь внешний прибор, который подключается между антенной и телевизором.

Поэтому надписи «DVB-S2-тюнер», «DVB-S2-ресивер» и «спутниковая приставка» могут встречаться рядом, но технически обозначают не одно и то же. Если нужно выбрать внешнее устройство, виды приставок и важные характеристики подробно разобраны в статье «Как выбрать цифровую приставку для телевизора».

Достаточно ли DVB-S2, чтобы смотреть спутниковые каналы

Поддержка DVB-S2 означает только то, что приемное устройство способно работать с соответствующим типом спутникового сигнала. Для фактического просмотра должны одновременно совпасть параметры антенны, спутника, транспондера, стандарта вещания, формата передаваемого видео и, для закрытого контента, системы доступа.

Открытые спутниковые каналы называют FTA, от Free-to-Air. Их сигнал не зашифрован системой условного доступа. Если оборудование принимает нужный транспондер и поддерживает формат видео и звука, отдельная подписка или CAM для такого канала не требуются.

С платными каналами ситуация другая. Приемник может успешно принять DVB-S2-сигнал и даже найти канал при поиске, но содержимое будет зашифровано. Для просмотра потребуется совместимое решение оператора.

Если телевизор использует CAM-модуль, он устанавливается в слот CI или CI+. CI, или Common Interface, — стандартный интерфейс между телевизором или приемником и модулем условного доступа. Подробнее устройство этой системы разобрано в статье «CI-слот и CAM-модуль в телевизоре: для чего нужны и как работают».

Совместимы ли DVB-S и DVB-S2

Старый приемник, который поддерживает только DVB-S, не может принять обычную передачу DVB-S2. Второе поколение использует другую структуру сигнала и другие схемы канального кодирования, поэтому одного обновления списка каналов для такого оборудования недостаточно.

Обратную ситуацию нужно оценивать по характеристикам конкретного устройства. Многие современные телевизоры и спутниковые приемники поддерживают одновременно DVB-S и DVB-S2, но само обозначение DVB-S2 не стоит трактовать как безусловную гарантию поддержки любого более старого режима. Перед покупкой или подключением лучше проверить полный список стандартов в документации устройства.

Практическое значение этого различия особенно заметно при смене параметров вещания. Если оператор переводит конкретный транспондер с DVB-S на DVB-S2, оборудование только с DVB-S перестает принимать этот сигнал, хотя сама антенна, конвертер и кабель могут оставаться полностью исправными.

Улучшает ли DVB-S2 качество изображения

DVB-S2 не повышает разрешение и не добавляет детализацию уже существующему видеопотоку. Если одно и то же видео с одинаковым кодеком и битрейтом передать через DVB-S и DVB-S2 и успешно принять без ошибок, его исходное качество от самого стандарта передачи выше не станет.

Преимущество DVB-S2 находится на другом уровне. Более эффективное использование спутниковой емкости дает оператору возможность передавать больше данных в той же полосе. Этот дополнительный ресурс можно использовать по-разному: увеличить число каналов, выделить больше битрейта отдельным каналам, передавать HD или Ultra HD либо оставить больше запаса для надежности связи.

На практике качество изображения складывается как минимум из четырех факторов:

• разрешения исходного видео;
• видеокодека;
• битрейта;
• качества самого исходного материала.

Качество приема — отдельный параметр. На него влияют уровень сигнала, отношение сигнал/шум, настройка антенны, состояние кабеля и разъемов, выбранная схема модуляции и параметры коррекции ошибок.

Почему спутниковое изображение начинает «сыпаться»

Цифровой сигнал ведет себя иначе, чем старое аналоговое телевидение. При аналоговом приеме по мере ухудшения сигнала постепенно росло количество шума и помех. В цифровой системе приемник некоторое время способен исправлять ошибки почти незаметно для зрителя.

Для этого DVB использует FEC, Forward Error Correction, то есть прямую коррекцию ошибок. Передатчик добавляет в поток дополнительные данные, а приемник использует их для восстановления части информации, поврежденной при передаче. DVB-S применяет сверточное кодирование и Reed–Solomon, а DVB-S2 использует более мощную комбинацию LDPC и BCH.

Пока ошибок немного, изображение выглядит нормально. После определенного порога система уже не может восстановить все потерянные данные. Тогда на экране появляются квадратные артефакты, изображение замирает, прерывается звук или канал пропадает полностью. Такое резкое ухудшение цифрового приема часто называют эффектом цифрового порога.

Именно поэтому фраза «сигнал есть» не всегда означает, что его запаса достаточно для стабильного просмотра. Антенна может быть настроена настолько близко к границе устойчивого приема, что в хорошую погоду телевизор работает нормально, а небольшого ухудшения условий уже хватает для появления ошибок.

Почему телевизор поддерживает DVB-S2, но каналы не показываются

Наличие DVB-S2 исключает только одну возможную проблему: телевизор в принципе оснащен соответствующим спутниковым тюнером. Оно ничего не говорит о правильности настройки антенны, выбранном спутнике, параметрах транспондера, системе условного доступа и поддержке конкретного формата видео.

По характеру проблемы часто можно понять, на каком участке системы искать причину:

Если сигнал поступает через внешнюю приставку, отдельно стоит проверить правильность ее соединения с телевизором. Подробная схема и порядок настройки есть в статье «Как подключить ТВ-приставку к телевизору». 

Чем DVB-S отличается от DVB-T2 и DVB-C

DVB — это не один стандарт, а семейство стандартов цифрового вещания. Последняя буква показывает, для какой среды передачи предназначена конкретная система. Поэтому DVB-S2, DVB-T2 и DVB-C нельзя считать разными версиями одного и того же телевизионного сигнала.

Разница выглядит так:

Из этого следует простое правило: поддержка DVB-T2 не позволяет телевизору принимать DVB-S2. Оба стандарта относятся к семейству DVB, но работают с разными видами сигнала.

Некоторые телевизоры оснащены сразу несколькими тюнерами. В характеристиках такой модели может быть указано, например, DVB-T2/C/S2. В этом случае один телевизор умеет работать с эфирным, кабельным и спутниковым цифровым телевидением, если подключено соответствующее оборудование.

Что такое DVB-S2X

DVB-S2X — набор расширений стандарта DVB-S2. Буква X происходит от Extensions. Первые расширения S2X были утверждены DVB Project в 2014 году. Действующая спецификация оформлена как отдельная часть стандарта EN 302 307-2.

S2X добавляет дополнительные варианты модуляции и кодирования, уменьшенные коэффициенты roll-off, более точный выбор режимов MODCOD и другие возможности для эффективного использования спутниковых систем. MODCOD — сочетание выбранной модуляции и скорости помехоустойчивого кодирования.

Для обычного домашнего зрителя важнее другое: поддержка DVB-S2 не означает автоматическую поддержку всех режимов DVB-S2X. DVB Project прямо указывает, что специфические расширения S2X не имеют обратной совместимости с обычным S2 и требуют приемника с соответствующей поддержкой. При этом S2X-приемник должен уметь работать и с базовыми режимами DVB-S2.

Поэтому при выборе оборудования нет смысла искать S2X только потому, что это более новая аббревиатура. Поддержка S2X нужна тогда, когда соответствующий режим используется конкретным оператором или сервисом.

Нужен ли интернет для DVB-S2

Для приема обычного линейного спутникового телевидения по DVB-S или DVB-S2 интернет не нужен. Телевизионный сигнал приходит на антенну непосредственно со спутника, а затем по коаксиальному кабелю попадает в приемник или телевизор.

Интернет может использоваться тем же устройством для других задач. Например, подключенный приемник или Smart TV может получать через интернет онлайн-видео, архив передач, рекомендации, обновления программного обеспечения и другие интерактивные сервисы. В такой системе спутниковый и интернет-каналы работают параллельно и выполняют разные задачи.

Сам стандарт DVB-S2 рассчитан не только на телевизионное вещание. ETSI предусматривает его применение и для других спутниковых сервисов, включая передачу данных и интерактивные системы. Это не означает, что обычному телевизору нужен интернет для декодирования DVB-S2-телеканала.

Главное о DVB-S и DVB-S2

DVB-S и DVB-S2 — стандарты передачи цифровых данных через спутник. DVB-S2 стал следующим поколением DVB-S и использует более эффективные методы модуляции и коррекции ошибок. В сопоставимых условиях это может дать порядка 30% дополнительной спутниковой емкости, хотя точный выигрыш зависит от выбранного режима передачи.

Для зрителя поддержка DVB-S2 означает, что телевизор или приемник способен работать с соответствующим спутниковым сигналом. Но DVB-S2 — только один уровень системы. Для просмотра также нужны правильно установленная антенна, конвертер, кабель, совместимое приемное оборудование и, для закрытых каналов, подходящая система условного доступа.

Главное различие терминов можно запомнить так: DVB-S2 отвечает за доставку данных, H.264 и H.265 — за сжатие видео, HD и 4K — за разрешение изображения, а CAM или другое операторское оборудование — за доступ к зашифрованному контенту. Когда эти уровни не смешивают между собой, устройство спутникового телевидения становится намного понятнее.

Стандарты и источники

Техническое описание DVB-S содержится в европейском стандарте ETSI EN 300 421, который определяет структуру кадров, канальное кодирование и модуляцию для спутниковых сервисов. Второе поколение описано в ETSI EN 302 307-1, а расширения DVB-S2X — в EN 302 307-2.

Для дополнительной проверки терминов и истории стандартов можно использовать материалы DVB Project, ETSI и справочные статьи о семействе DVB:

• ETSI EN 300 421, DVB-S — официальный стандарт первого поколения спутникового DVB. Описывает структуру сигнала, канальное кодирование и модуляцию DVB-S. ETSI EN 300 421 — DVB-S, PDF
• ETSI EN 302 307-1 V1.4.1, DVB-S2 — основной официальный стандарт DVB-S2. Здесь описаны LDPC+BCH, QPSK/8PSK/16APSK/32APSK, скорости кодирования от 1/4 до 9/10, ACM/VCM и другие параметры. ETSI EN 302 307-1 V1.4.1 — DVB-S2, PDF
• ETSI EN 302 307-2 V1.4.1, DVB-S2X — актуальная версия стандарта расширений DVB-S2X опубликована ETSI 21 августа 2024 года. ETSI EN 302 307-2 V1.4.1 — DVB-S2X, PDF
• DVB Project: спецификация DVB-S2 — характеристики второго поколения, включая схемы кодирования, виды модуляции и данные об эффективности. DVB Project — DVB-S2
• DVB Project: спецификация DVB-S2X — официальный документ по расширениям второго поколения. DVB Project — DVB-S2X
• Википедия: DVB — справочная статья о семействе стандартов цифрового телевещания. DVB в Википедии
• Википедия: DVB-S2 — справочная статья о втором поколении спутникового стандарта. DVB-S2 в Википедии