Digitales Fernsehen und PC Von Petra Schrder 12

Digitales Fernsehen und PC Von Petra Schröder 12. 11. 2001

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 Tele. Vision Broadcasting (DTVB)“ oder „Digital Video Broadcasting (DVB)“) ist ein Gesamtsystem, das durch die Entwicklungen der „Motion Picture Expert Group (MPEG)“ und des Europäischen DVBProjektes 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

Digitales Fernsehen und PC 2. Technische Grundlagen 2. 1 Quellencodierung für Audiosignale nach MPEG 2 Ansätze: Redundanzreduktion Irrelevanzreduktion Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 2. 2 Quellencodierung f. Videosignale 2. 2. 1 Codierung nach JPEG Redundanzreduktion: Lauflängencodierung Huffmancodierung Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 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

Digitales Fernsehen und PC Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC MPEG-Decoder Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 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

Digitales Fernsehen und PC Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 2. 3. 2 Systemebene im ISO/OSISchichtenmodell ISO/OSI MPEG-2 5 Session Layer Compression Layer 4 Transport Layer System Layer - Video- bzw. Audio. Encodierung/Decodierung 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

Digitales Fernsehen und PC 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

Digitales Fernsehen und PC 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

Digitales Fernsehen und PC 2. 4 Vorwärtsfehlerkorrektur • Warum Fehlerkorrektur? • Störungen auf dem Übertragungsweg Prinzip Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 2. 4 Vorwärtsfehlerkorrektur • Fehlerarten: – Bitfehler, Burstfehler • Codiermethoden: – Blockcodes, – Faltungscodes Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 2. 4. 1 Überblick über Codierverfahren Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 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

Digitales Fernsehen und PC 2. 6 Conditional Access • Zweck: – Programme nur für Zuschauer sehbar zu machen, die dafür bezahlen. • Arten: – Pay per Channel – Pay per View Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 3 Set-Top-Box • Set-Top-Boxen beinhalten Decoder für DVB • Set-Top-Boxen mit Computerfestplatte Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 3 Set-Top-Box • 2 Standards: – Open. TV: • Amerikanische Firma, Joint. Venture von Sun und Thomson – Multimedia Home Platform • Offener Standard Petra Schröder

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

Digitales Fernsehen und PC 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

Digitales Fernsehen und PC 4. 1 Java TV API Petra Schröder

Digitales Fernsehen und PC 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

Digitales Fernsehen und PC 6 Digitale Programme in Deutschland • • • ARD digital ZDF. vision RTL WORLD Pro 7 Bouquet Premiere World Petra Schröder

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