Digitales Fernsehen - DVB und HDTV

DVB

Seit der Jahrtausendwende kommt digitales Fernsehen immer mehr in aller Munde. Filmkameras arbeiten schon viel länger digital, die Videobearbeitung ist auch digital, nur übertragen wurde noch analog. Man erarbeitete also einen Standard für die digitale Übertragung der Bilder: DVB, Digital Video Broadcast. Die 3 wichtigsten Teilstandards sind DVB-T (über Antenne), DVB-S (über Satellit) und DVB-C (über Kabel). Diese sind durch unterschiedliche Kanalcodierung untereinander nicht kompatibel und müssen vom Empfänger jeweils explizit unterstützt werden. Sobald aber beim Empfänger der digitale Datenstrom wiederhergestellt ist, handelt es sich bei allen dreien gleichsam um einen MPEG-2 Transportstream. DVB-S2 nutzt MPEG-4 Videocodierung. Dieser Transportstream kann z.B. mit einer DVB-Karte empfangen und verlustfrei ohne weiteren Rechenaufwand auf Festplatte mitgeschrieben werden.

Bei der analogen Übertragung machten sich Störungen im Übertragungsweg sofort in der Bildqualität bemerkbar. Das ist bei DVB nicht mehr der Fall: Entweder kann das Signal empfangen werden oder nicht. Bei kurzzeitigen Übertragungsstörungen kommt es also zu Bild- und Tonaussetzern, aber nicht zu schlechterer Bildqualität. Wenn die Bildqualität schlecht ist, kann man sich nur noch beim Sender beschweren, der den Stream mit zu wenig Bitrate sendet um Kosten zu sparen.

Da die Übertragungskapazitäten über Antenne, Satellit und im Kabel unterschiedlich groß sind, sind auch die Programmangebote und die potentielle Bildqualität unterschiedlich. DVB-S bietet die größte Übertragungskapazität, danach reiht sich DVB-C ein. DVB-T hat die geringsten Kapazitäten und damit auch das potentiell kleinste Programmangebot und die potentiell schlechteste Bildqualität (= geringste Bitrate). Diese Aussagen hängen natürlich auch vom Sendestandort und vom angebotenen Programm ab. Die privaten Fernsehsender spendieren meist weit weniger Bitrate als die öffentlich-rechtlichen Sender. Das sind aber alles nur allgemeine Aussagen, die natürlich individuell abweichen können.

Je nach zur Verfügung stehender Übertragungskapazität können die Auflösungen variieren. Nach den European Standards for Broadcasting (ETSI/ETR 154) sind als minimale Anforderung an DVB-T-Empfänger die Auflösungen 720x576, 544x576, 480x576, 352x576 und 352x288 verlangt.

Eine weitere Neuerung von DVB gegenüber analogem Fernsehen ist der EPG, der Electronic Program Guide, mit Informationen zu laufenden und nachfolgenden Sendungen. Diese Informationen können dann vom Empfangsgerät übersichtlich und strukturiert dargestellt werden. Beim analogen Fernsehen war das nicht möglich, da die Sender selbst entscheiden konnten, ob sie Sendeinformationen in den Videotext hineinschreiben und wie diese strukturiert sind.

HDTV

Durch die (relative) Unabhängigkeit des digitalen Fernsehens von der Bildauflösung ist es nun auch möglich höher aufgelöste Inhalte zu senden, sogenanntes High Definition Television. Hierfür werden quadratische Pixel und ein festes Bildseitenverhältnis von 16:9, gegebenenfalls mit schwarzen Balken für andere Bildseitenverhältnisse, benutzt. Die Bildwiederholrate ist nicht mehr wie bei analogem TV fest. Zudem muss nicht mehr zwangsweise interlaced gesendet werden. Wenn man von HDTV spricht, muss man also dazusagen, welche Auflösung, Bildwiederholrate und Übertragungsart man meint. Dazu hat sich folgendes Schreibschema weithin durchgesetzt: Man schreibt die Vertikalauflösung gefolgt von i für interlaced oder p für progressive und der Bildwiederholrate. Denkbar ist theoretisch jede Kombination, in Benutzung sind im europäischen Raum allerdings zumeist 720p50 (50 Vollbilder pro Sekunde), 720p60, 1080i50 (50 Halbbilder pro Sekunde) und 1080i60.

Da herkömmliche Fernseher nicht für die Wiedergabe von HDTV ausgelegt sind, kann man auf ihnen natürlich auch nicht die Vorteile der höheren Auflösung nutzen. Das hochaufgelöste Bild würde einfach mit geringerer Auflösung dargestellt. Um die Verbraucher auf die HDTV-fähigkeit eines Gerätes hinzuweisen, gibt es verschiedene Logos, die auf bestimmte Fähigkeiten der Geräte hinweisen.

HD-ready

HD-ready 1080p

FullHD

Aufgrund dieser Spezifikation kann z.B. ein Röhrenfernseher mit 30Hz Vertikalfrequenz und 10,8kHz Horizontalfrequenz ein HD-ready Logo tragen, solange er am Eingang die entsprechenden Formate unterstützt. 720p60 würde dann z.B. als 720i30 dargestellt, das hieße 30Hz Vertikalfrequenz * 360 Zeilen pro Halbbild = 10.800 Zeilen pro Sekunde (= 10,8kHz Horizontalfrequenz). Genauso kann ein TFT-Fernseher mit einer Auflösung von 320x720 Pixeln ein HD-ready Logo tragen, weil er ja 720 Zeilen hat. Hochauflösend ist meiner Meinung nach beides nicht.

Fernseher mit HD-ready 1080 haben dagegen eine Auflösung von 1920x1080 und können somit alle 1080-Formate direkt darstellen. Bei den 720-Formaten muss allerdings auch hier interpoliert werden. Das ist allerdings technisch einfach nicht anders möglich. Ein Pixel auf dem TFT oder Plasmabildschirm ist und bleibt nun mal ein Pixel. Wollte man beide Auflösungen interpolationsfrei darstellen, bräuchte man mindestens eine Displayauflösung von 3840x2160.

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