Jak działa stacja czołowa?

Transmisja sygnału telewizyjnego to w ostatnim okresie bardzo gorący temat. W 2022 roku nastąpi modernizacja sygnału telewizyjnego w naszym kraju, co może oznaczać, że nie każdy telewizor będzie nadawał się do odbioru telewizji. Jednym z rozwiązań pozwalających na uniknięcie tego problemu w większej skali może być wymiana stacji czołowej. Czym jest stacja czołowa, gdzie się ją stosuje?

Czym jest stacja czołowa?

Stacja czołowa to zespól urządzeń, służących do odbioru i dystrybucji sygnału telewizyjnego i radiowego(często spotyka się błędnie określane miejsca, w którym znajdują się urządzenia do odbioru i dystrybucji sygnału telewizyjnego), po angielsku nazywana również headend. Możemy wyróżnić część odbiorczą, nadawczą (retransmisyjną) oraz pośrednią. W części pośredniej dokonywana jest modyfikacja sygnału telewizyjnego – m.in. zmiana modulacji, kompresji, danych strumienia oraz kodowania i dekodowania sygnału.

Jak nadawany jest sygnał telewizyjny?

Obecnie sygnał telewizyjny i radiowy dostarczany jest drogą satelitarną, z nadajników naziemnych oraz dosyłany Internetem lub siecią kablową lub ze źródeł lokalnych. Kilka lat temu telewizja wkroczyła w epokę cyfrową. Coraz rzadziej spotyka się przekaz analogowy. Głównie w sieciach kablowych i hotelach. W Europie sygnał satelitarny nadawany jest cyfrowo w standardach DVB-S, DVB-S2 oraz DVB-S2X. Najprościej ujmując standardy nadawania różnią się rodzajem modulacji, a co za tym idzie ilością przesyłanych jednocześnie danych. Wraz ze wzrostem jakości emitowanych kanałów – rozdzielczość HD (High Definition) czy 4K Ultra High Definition, potrzebnych jest coraz więcej danych do przesłania.

Do niedawna kanały telewizyjne nadawane z nadajników naziemnych, wykorzystywały cyfrowy standard DVB-T umożliwiający stabilne przesłanie danych na poziomie około 29 Mb/s. Taka ilość danych jest niewystarczająca do przesłania wielu kanałów w jakości HD i UHD na jednej częstotliwości. Dlatego obecnie na terenie Europy wprowadzany jest standard DVB-T2, który zwiększa o prawie 50% ilość przesyłanych danych. Aby odebrać nowy rodzaj sygnału, stacja czołowa wymaga jednak instalacji odpowiedniego modułu odbiornika.

Część kanałów telewizyjnych, ze względu na ograniczony budżet nadawców, dostępna jest tylko w przesyle kablowym w standardzie DVB-C lub Internetem (światłowodem) jako IPTV w standardach SPTS lub MPTS. Operator stacji czołowej może również przesyłać własne treści z lokalnych źródeł sygnału poprzez złącza HDMI, VGA lub SDI. Odbiór wymienionych wyżej sygnałów telewizyjnych, wymaga odpowiednich modułów-odbiorników, przeznaczonych do odbioru odpowiednich sygnałów.

Jak działa stacja czołowa?

Po odbiorze strumieni danych kanałów TV, stacja czołowa umożliwia ich modyfikację. Jeżeli kanały telewizyjne są zakodowane, to przy pomocy kart dekodujących i modułów dostępu, możliwe jest ich odkodowanie. W przypadku, gdy wymagana jest dystrybucja kodowanych kanałów telewizyjnych np. w sieciach kablowych, stacja czołowa umożliwia również ich szyfrowanie. Filtrowanie danych, ilości kanałów telewizyjnych czy ścieżek dźwiękowych. Jedną w wielu charakterystycznych cech dla stacji czołowej jest możliwość tworzenia własnych multipleksów czyli „paczek” kanałów dostępnych na jednej częstotliwości (DVB-T/T2/C) czy w jednej puli adresów (IPTV).

Niektórzy producenci stacji czołowych oferują w swoich urządzeniach również możliwość zmiany w „locie” kompresji kanałów telewizyjnych np. z H.264 na H.265. Co w przypadku zmian w nadawaniu telewizji naziemnej w Polsce, jakie nastąpią wiosną 2022 nie pozostaje bez znaczenia. Np. hotele nie muszą wymieniać telewizorów na nowe, ponieważ stacja czołowa zamieni sygnał DVB-T2 H.265 na DVB-T H.264. Przygotowana lista kanałów telewizyjnych i radiowych, dystrybuowana jest w sieciach kablowych przez modulatory w standardach DVB-T lub DVB-C. Za przesyłanie kanałów telewizyjnych w standardzie IPTV odpowiedzialny jest streamer wykorzystujący protokoły SPTS lub MPTS. Stacje czołowe, w zależności od modeli, posiadają konstrukcje zamknięte lub otwarte. Stacje kompaktowe, nie mają możliwości dalszej rozbudowy. Ich konstrukcja jest zamknięta i wymaga określenia wyposażenia w momencie zamawiania urządzenia u producenta lub dystrybutora.

Stacje modułowe są konstrukcjami otwartymi w których możliwa jest dalsza rozbudowa. Rozbudowa polega na dokładaniu modułów wejściowych (odbiorników, enkoderów), modułów dekodujących oraz modułów wyjściowych – modulatorów i streamerów.