Digitales Fernsehen und PC

Von Petra Schröder

12.11.2001

Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC

Inhaltsübersicht des Seminars

1. Was ist digitales Fernsehen?

2. Technische Grundlagen

3. Set-Top-Boxen

4. Multimedia-Home-Platform

5. Digitales Fernsehen am PC

6. Übersicht über digitale Programme

7. Ausblick

Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC

1. Was ist digitales Fernsehen?

• Das digitale Fernsehen („Digital TeleVision Broadcasting (DTVB)“ oder „Digital Video Broadcasting (DVB)“) ist ein Gesamtsystem, das durch die Entwicklungen der „Motion Picture Expert Group (MPEG)“ und des Europäischen DVB-Projektes miteinander kombiniert wurde.

• Beim digitalen Fernsehen werden nun die analogen Signale abgetastet, die jeweilige "Höhe" der Schwingung wird gemessen und dann als digitale Zahlenfolge übertragen. Das digitale Fernsehen überträgt Bilder also wie Computerdaten.

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2. Technische Grundlagen

2.1 Quellencodierung für Audiosignale nach MPEG

2 Ansätze: RedundanzreduktionIrrelevanzreduktion

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2.2 Quellencodierung f. Videosignale

2.2.1 Codierung nach JPEG

Redundanzreduktion:

Lauflängencodierung

Huffmancodierung

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2.2.2 Codierung nach MPEG

Ähnlichkeit der Bilder wird ausgenutzt

Folgende Stufen:

DCT, Quantisierung,Redundanzreduktion + Differenzcodierung mit Bildspeicher

Nachfolgend ein MPEG-Encoder ->

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MPEG-Decoder

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2.3 Systemebene und Multiplexbildung

• Programm-Multiplex:– alle Teildatenströme haben eine gemeinsame Zeitbasis– geeignet für die Benutzung in (nahezu) ungestörten Kanälen

(z. B. Aufzeichnung auf Festplatten)– erlaubt Packets variabler Länge

• Transport Multiplex:– mehrere verschiedene Zeitbasen möglich– zur Benutzung in ungestörten Kanälen (z. B.

Satellitenübertragung)– feste Packetlänge von 188 Byte

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2.3.2 Systemebene im ISO/OSISchichtenmodell

ISO/OSI MPEG-2

5 Session Layer Compression Layer - Video- bzw. Audio-Enco-dierung/Decodierung

4 Transport Layer System Layer PES Packet Layer

–Synchronisierung der Datenströme

Transport Packet Layer (Transport MUX) bzw. Pack Layer (Program MUX) Multiplexen/Demultiplexen

-Puffermanagement

-Timing

-Daten-Aussenden /Empfang

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2.3.3 Service-Information-Tables

• MPEG-2 definiert im Systemteil 4 Tabellen, die Programmspezifische Informationen beinhalten (PSI):– Programm Association Table (PAT)– Programm Map Table (PMT)– Conditional Access Table (CAT)– Network Information Table (NIT)

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2.3.3 Service-Information-Tables

• Zusätzlich definierte Tabellen:– Bouquet Association Table (BAT)– Service Description Table (SDT)– Event Information Table (EIT)– Time and Date Table (TDT)– Running Status Table (RST)

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2.4 Vorwärtsfehlerkorrektur

• Warum Fehlerkorrektur?• Störungen auf dem Übertragungsweg

Prinzip

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2.4 Vorwärtsfehlerkorrektur

• Fehlerarten:– Bitfehler, Burstfehler

• Codiermethoden: – Blockcodes,– Faltungscodes

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2.4.1 Überblick über Codierverfahren

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2.5 Digitale Modulation

• Basissignal: NRZ (No-Return-To-Zero)

• Modulationsarten:• Quadraturphasenumtastung (QPSK)• Amplitudenumtastung (ASK) und digitale

Restseitenband-Amplitudenmodulation• Digitale Quadratur-Amplitudenmodulation

(QAM)• Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex

(COFDM)

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2.6 Conditional Access

• Zweck: – Programme nur für Zuschauer sehbar zu

machen, die dafür bezahlen.

• Arten:– Pay per Channel– Pay per View

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3 Set-Top-Box

• Set-Top-Boxen beinhalten Decoder für DVB

• Set-Top-Boxen mit Computerfestplatte

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3 Set-Top-Box

• 2 Standards:– OpenTV:

• Amerikanische Firma, JointVenture von Sun und Thomson

– Multimedia Home Platform• Offener Standard

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4 Multimedia-Home-Platform (MHP)

• Ausgangsproblem: – Unterschiedlich konfigurierte APIs

• Ziel:– 1! Set-Top-Box für alle Anbieter

• Spezifikation von MHP nutzt:

Java

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4.1 Java TV API

• Hauptanwendungsgebiete:– Zugang zu Diensten und Service

Information– Kontrolle der gesendeten Daten– Senden von Daten– Einfluss auf den Lebenszyklus einer

Anwendung

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4.1 Java TV API

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5 Digitales Fernsehen am PC

• Einsteck-Karten+digitalfähige Sat-Antenne

• Nutzung der DVB-Datendienste

• Möglichkeit der Aufzeichnung

• Preisklassen: von ca 280 – 500 DM

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6 Digitale Programme in Deutschland

• ARD digital

• ZDF.vision

• RTL WORLD

• Pro7 Bouquet

• Premiere World

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7 Ausblick auf die Zukunft

• Trends:– Multimedia Anwendungen u. Interaktivität– Zusammenwachsen von TV und Internet– Heimvernetzung– Speicherung und Personalisierung– Mobilität