– Można podać jedynie orientacyjne wartości tzw. przepływności informacyjnej, bo dużo zależy od chwilowej liczby szczegółów i zawartości obrazu oraz jego dynamiki, czyli szybkości przemieszczania się elementów obrazu. Podstawowym parametrem jest przepływność bitowa (z ang. bit rate), wyrażana w Megabitach na sekundę (Mbit/s).
Sygnał TV wysokiej jakości, bezpośrednio po przetworniku analogowo-cyfrowym, ma kilkaset Mbit/s. Jest to wartość olbrzymia, trudna do przesyłania i rejestracji. Nowoczesne techniki kompresji sygnału cyfrowego umożliwiają znaczne zredukowanie tej przepływności. W poprzednich latach stosowano kompresję MPEG4, ostatnio wprowadza się HEVC. Orientacyjne wartości wymaganej przepływności bitowej podałem niżej.
* TV SD z MPEG4 wymaga 3,5 Mbit/s
* TV HD z MPEG4 wymaga 12 Mbit/s
* TV UHD z HEFC wymaga 26 Mbit/s
Jakie są przepustowości informacyjne (czyli maksymalne możliwości) typowych transponderów i kanałów TV? Niżej oddałem orientacyjne wartości.
* Transponder sat z QPSK: 42 Mbit/s
* Transponder sat z 8PSK: 65 Mbit/s
* Kanał DVB-T w paśmie UHF: 23 Mbit/s
* Kanał DVB-T w paśmie VHF: 21 Mbit/s
Faktyczne przepustowości przesyłowe zależą też od innych parametrów np. sprawności kodowania (w skrócie FEC), szerokości kanału w MHz, zastosowanej modulacji itp. Wnioski ogólne są następujące.
W jednym transponderze satelitarnym, z modulacją 8PSK. można umieścić do 20 kanałów TV ze standardową rozdzielczością SD lub 5 kanałów HD albo 2 kanały UHD z dodatkowym jednym HD.
Pojemność kanału DVB-T w naziemnej telewizji cyfrowej jest znacznie mniejsza. Nie mieści się w nim nawet jeden program UHD pełnej jakości ani 10 programów SD. Konieczne jest zastosowanie w polskich multipleksach dodatkowych zabiegów, takich jak chwilowe ograniczanie rozdzielczości i dodatkowe operacje statystyczne, aby zmieścić:
– 8 programów SD – w MUX1 i MUX2,
– 5 programów SD plus 2 HD – w MUX3.
W DVB-T okazało się konieczne przycięcie średniej szybkości bitowej programu SD do 2,8 Mbit/s (zamiast 3,5 Mbit/s) oraz programu HD do 6 Mbit/s (zamiast 12 Mbit/s). Skutki tego są widoczne w czasie oglądania tego samego programu (np. TVP2) w transmisji satelitarnej i naziemnej. W telewizji satelitarnej bogactwo szczegółów, dynamika kolorów i kontrastu są wyraźnie lepsze.
Wyżej podana pojemność jest możliwa w pasmie UHF, w którym kanały Megahercowe są szersze, mają po 8 MHz. W paśmie VHF, w którym zaplanowano MUX8, kanały są węższe, mają po 7 MHz i udało się z trudem zaprojektować w nich 5 kanałów SD i 1 zubożony HD.
Jak wygląda sytuacja w sieciach internetowych? Dąży się do tego, aby tworzyć łącza internetowe o przepustowości co najmniej 30 Mbit/s. W takim łączu internetowym można łatwo przesyłać jeden program UHD, który wymaga 26 Mbit/s. To wystarcza dla UHD w czasie rzeczywistym, bez możliwości przyśpieszonego ściągania plików wideo UHD.
Jak przedstawia się sprawa z łączem światłowodowym? Pozornie sytuacja jest znakomita, bo oferowane są łącza od 100 Mbit/s do 600 Mbit/s. W tej chwili nie odczuwa się braku przepustowości, bo jest dostępna mała liczba programów UHD. Wystarczy przeliczyć, że w rzekomo bardzo szerokopasmowym łączu 600 Mbit/s zmieszczą się zaledwie 23 programy UHD po 26 Mbit/s. A co w sytuacji, gdy tych programów będzie więcej? Dla przykładu obecnie w sieciach telewizji kablowej jest rozprowadzanych równolegle 150 lub więcej programów TV. Nie zmieszczą się one w jednym włóknie światłowodowym. Rozwiązaniem może być budowanie sieci światłowodowych z kablami o wielu włóknach. Lub zmiana zasady działania telewizji kablowej. Nie jednoczesne rozprowadzanie do wszystkich abonentów wszystkich programów TV, które są w ofercie kablówki, lecz wysyłanie w danej chwili tylko tych programów TV, które abonent chce faktycznie ściągać. Czyli transmisja programów TV na życzenie klienta. Przy takim podejściu okazuje się, że kabli koncentrycznych do mieszkań nie trzeba koniecznie wymieniać na światłowody. Wystarczy zainstalować nowe stacje czołowe i inne dekodery telewizji kablowej u abonentów. Warto się nad tym zastanowić przed planowaną modernizacją sieci telewizji kablowej do jakości UHD.