Digitales Fernsehen und PC Von Petra Schröder 12.11.2001

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

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. Petra Schröder

2. Technische Grundlagen 2.1 Quellencodierung für Audiosignale nach MPEG 2 Ansätze: Redundanzreduktion Irrelevanzreduktion Petra Schröder

2.2 Quellencodierung f. Videosignale 2.2.1 Codierung nach JPEG Redundanzreduktion: Lauflängencodierung Huffmancodierung Petra Schröder

2.2.2 Codierung nach MPEG Ähnlichkeit der Bilder wird ausgenutzt Folgende Stufen: DCT, Quantisierung,Redundanzreduktion + Differenzcodierung mit Bildspeicher Nachfolgend ein MPEG-Encoder -> Petra Schröder

Petra Schröder

MPEG-Decoder Petra Schröder

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 Petra Schröder

Petra Schröder

2.3.2 Systemebene im ISO/OSISchichtenmodell 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 Petra Schröder

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) Petra Schröder

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) Petra Schröder

2.4 Vorwärtsfehlerkorrektur Warum Fehlerkorrektur? Störungen auf dem Übertragungsweg Prinzip Petra Schröder

2.4 Vorwärtsfehlerkorrektur Fehlerarten: Bitfehler, Burstfehler Codiermethoden: Blockcodes, Faltungscodes Petra Schröder

2.4.1 Überblick über Codierverfahren Petra Schröder

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) Petra Schröder

2.6 Conditional Access Zweck: Arten: Programme nur für Zuschauer sehbar zu machen, die dafür bezahlen. Arten: Pay per Channel Pay per View Petra Schröder

Petra Schröder

3 Set-Top-Box Set-Top-Boxen beinhalten Decoder für DVB Set-Top-Boxen mit Computerfestplatte Petra Schröder

3 Set-Top-Box 2 Standards: OpenTV: Multimedia Home Platform Amerikanische Firma, JointVenture von Sun und Thomson Multimedia Home Platform Offener Standard Petra Schröder

4 Multimedia-Home-Platform (MHP) Ausgangsproblem: Unterschiedlich konfigurierte APIs Ziel: 1! Set-Top-Box für alle Anbieter Spezifikation von MHP nutzt: Java Petra Schröder

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 Petra Schröder

4.1 Java TV API Petra Schröder

5 Digitales Fernsehen am PC Einsteck-Karten+digitalfähige Sat-Antenne Nutzung der DVB-Datendienste Möglichkeit der Aufzeichnung Preisklassen: von ca 280 – 500 DM Petra Schröder

6 Digitale Programme in Deutschland ARD digital ZDF.vision RTL WORLD Pro7 Bouquet Premiere World Petra Schröder

7 Ausblick auf die Zukunft Trends: Multimedia Anwendungen u. Interaktivität Zusammenwachsen von TV und Internet Heimvernetzung Speicherung und Personalisierung Mobilität Petra Schröder