Elektor

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62

Nach einem Beitrag von Bill Higgins

Mehr Programme und Dienste mit

digitaler Übertragungstechnik

Von der Öffentlichkeit bisher praktisch unbe-

merkt wurde mit Digital Terrestrial Television

(DTT) ein neuer Fernsehstandard entwickelt,

der das Potential hat, unsere Fernsehland-

schaft in kurzer Zeit nochmals wesentlich zu

verändern. Nochmals deshalb, weil sich in den

letzten 10 Jahren mit der flächendeckenden

Versorgung über Kabel und/oder Satellit schon

ein grundlegender Wandel vollzogen hat. Das

terrestrische Fernsehen hat dadurch stark an

Bedeutung verloren. Das könnte sich mit der in

Europa als DVB-T standardisierten terrestri-

schen Variante des digitalen Fernsehens jetzt

wieder ändern.

INFO & GRUNDLAGEN

Digitales

terrestrisches Fernsehen

In dem ganzen Rummel um digitales
Pay-TV über Satellit hat kaum jemand
Notiz von der Entwicklung einer
ebenso digitalen terrestrischen Alter-
native genommen. Inzwischen hat sich
gezeigt, daß es nicht so einfach ist,
Digital-TV über Satellit kommerziell
erfolgreich zu nutzen. Dieser Fehlstart
der digitalen Satellitenprogramme (in
Deutschland mit DF1) bietet der terre-
strischen Variante nun eine bessere
Chance, sich neben dem Kabel- und
Satellitenangebot zu etablieren. In
Europa nimmt England mit dem
Beginn eines regulären DTT-Sendebe-
triebs eine Vorreiterrolle ein. Da DTT
ein weltweit koordiniertes Projekt
geworden ist, werden weitere Länder
in Europa, aber auch
Sender in Nordamerika und Japan
möglicherweise bald folgen.
Ein großer Teil des europäischen Antei-
les an der Entwicklung entstammt
dem DVB-Projekt (Digital Video Broa-
dcasting), das 1993 unter Mitwirkung

der Europäischen Kommission initiiert
wurde und an dem seit 1995 fast 200
Firmen und Institutionen aus 25 Län-
dern beteiligt sind.

T

E R R E S T R I S C H E S

D

I G I T A L

- T V

Das terrestrische Digital-TV weist viele
Vorteile auf, die das Digital-TV auch
über Kabel und Satellit bieten kann:
Mehr Programme pro TV-Kanal, bes-
sere Bild- und Tonqualität und zusätz-
liche Datendienste. Im Bereich der
Zusatzdienste besteht für die Zukunft
auch die Möglichkeit zur Einrichtung
interaktiver Varianten für Home-Shop-
ping, Home-Banking und dergleichen
mehr. Es ist damit zu rechnen, daß das
terrestrische digitale Fernsehen nach
einer gewissen Übergangszeit die ana-
loge Ausstrahlung ganz ablösen wird.
Experten rechnen mit einem Zeitraum
von 10 bis 15 Jahren. In Großbritannien
wurde bereits vorgeschlagen, ab 2008
nur noch digital zu senden.
Für den Fernsehteilnehmer wird für
den Einstieg ins digitale Zeitalter
zumindest ein digitaler Receiver in
Form einer sogenannten Set-top-Box
erforderlich. Das ist zum jetzigen Zeit-
punkt ein schwarzer Kasten in der
Größe eines kompakten Videore-
korders, der auf oder unter den Fern-
seher gestellt wird. In dieser Beziehung
ist die Situation nicht anders als beim
digitalen Fernsehen über Kabel oder
Satellit. Von der Übertragungsart unab-
hängig ist die Frage, ob die Set-top-Box
gleichzeitig auch die Funktion eines
Pay-TV-Dekoders übernimmt, wie dies
beim deutschen DF-1-Programmpaket
der Fall ist. Sobald die Verbreitung digi-

taler Programme gege-
ben ist, wird es natür-
lich die digitale TV-Sig-
nalverarbeitung auch im Fernsehemp-
fänger geben - und irgendwann nur
noch “digitale” Fernseher.
Für interaktive Zusatzdienste ist das
terrestrische digitale Fernsehen bis auf
weiteres auf einen Telefonanschluß
angewiesen, um via Modem den Rück-
kanal zu realisieren. In qualitativer
Hinsicht bedeutet terrestrisches Digi-
tal-TV das Ende aller Geisterbilder und
Schneegestöber auf dem Bildschirm.
Da das Breitbildformat
unterstützt wird,
dürfte sich mit der

Umstellung auf Digi-
tal-TV auch die breite
Bildröhre weitgehend

durchsetzen - wobei es sich möglicher-
weise nicht immer um eine Bildröhre
handeln wird - Technologien für flache
Bildschirme stehen bereits jetzt zur
Verfügung (siehe Beitrag “Flachbild-
schirme” in Elektor Juni 1998).

D

I G I T A L E

G

R U N D L A G E N

Im Prinzip unterscheidet sich die Digi-
talisierung eines Videosignals nicht
von der eines Audiosignals. In beiden

Fällen wird ein analo-
ges Signal durch Abta-
stung und digitale

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Elektor

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t

t

T

980102 - 12

t
T
A

=
=
=

Sampling-Intervall
Periode des analogen Signals
Amplitude des analogen Signals

t

A

t

t

t

1

MPEG

video coder

V

Packetizer

PES

PES

PES

Program

MUX

Transport

MUX

MPEG

audio coder

A

Packetizer

supplementary
data

Program
stream

video

audio

data

Transport
stream

Packetizer

MPEG systems

980102 - 19

Bild 2. Der Programm-
und Transportdaten-
strom im MPEG-2-Stan-
dard.

Bild 1. Prinzip der Digi-
talisierung eines Ana-
logsignals.

2

Kodierung des Abtastwerts in ein digi-
tales Signal umgewandelt. Der Unter-
schied liegt darin, daß sich beim Video-
signal wegen der viel höheren Signal-
frequenz eine ungleich größere
Datenmenge und damit bei der Über-
tragung eine viel höhere Bitrate ergibt.
Damit schien das digitale Fernsehen
am Anfang der Entwicklung auf neue
(Satelliten- und Kabelkanäle) mit sehr
viel höherer Bandbreite beschränkt zu
sein, was für den Programmanbieter
wie für den Konsumenten mit höheren
Kosten verbunden gewesen wäre.
Mehr Bandbreite bedeutet bei gegebe-
ner Übertragungskapazität einer Über-
tragungsstrecke (Kabel,
Satellit, terrestrische
Sender) weniger Pro-
gramme - was im Zeit-
alter des privaten kom-

merziellen Fernse-
hens schon gar nicht
ins Konzept paßt.
Deshalb hatten die
frühen digitalen Konzepte mit D2Mac
als “hybridem” Einstieg auch wenig
Aussicht auf Erfolg. Ein (sehr elegan-
ter) Ausweg aus diesem Dilemma
wurde mit der rasanten Entwicklung
der Datenkompressionsverfahren und
der digitalen Modulationsverfahren
gefunden. Mittlerweile ist diese Tech-
nik so leistungsfähig, daß die digitale
Übertragung von Fernsehprogrammen
nicht mehr weniger, sondern sogar
mehr Fernsehprogramme bei gegebe-

ner Bandbreite bedeu-
tet, und zwar sehr viel
mehr Programme. Die
Kompression beginnt
schon bei der Digitali-

sierung (Quantisie-
rung) der von der TV-
Kamera gelieferten
Bildinformation. Im

Prinzip wird dabei jeder Bildpunkt
(jedes Pixel) abgetastet und der Hellig-
keitswert (Y-Komponente, Luminanz)
und der Farbwert (Chrominanzwerte
R-Y und B-Y) in einen binären Zahlen-
wert überführt. Auf diese Weise ergibt
sich zum Beispiel eine Datenrate von
166 Mbit/s.
Für HDTV, das hochauflösende Fern-
sehen in Kinoqualität in Verbindung
mit dem Breitbildformat 16:9 ergeben
sich noch wesentlich höhere Datenra-
ten. Das (analoge) Luminanzsignal hat
dann 72 MHz statt 13,5 MHz, was nach
Digitalisierung die gigantische Daten-
rate von 1,52 Gbit/s für das digitale
Video-Quellsignal bedeutet. Hier set-
zen die Mittel der Kompression ein,
um auf (über)tragbare Werte zu kom-
men.
Ein erster, wichtiger Schritt ist die
bewegungskompensierende Kodie-
rung. Dabei werden von jedem Teilbild
(Frame) nur die Pixelwerte übertragen,
die sich geändert haben. Der Rest ist
gegenüber dem vorherigen Bild unver-
ändert und braucht nicht übertragen
zu werden, da er noch im Bildspeicher
auf der Empfängerseite vorhanden ist
und einfach erneut ausgelesen werden
kann. Eine weitere Reduktion ist mög-
lich, in dem man die Bewegungsver-
änderungen zwischen zwei Frames
durch einen Vektor kodiert und nicht

64

Elektor

12/98

pre-proc.

(LCA)

IFFT

synthesizer

D

A

90°

D

A

12 ...16 bit

Al - T

p

(

1

/

2

B)

f

ZF

f

RF -

f

IF

DSB AM

DVB-T

I

(Re)

Re

Frequency

domain

Time

domain

lm

Q

(lm)

clock

Gross data

rate

RF

REF.

If

1

N

980102 - 20

3

Bild 3. Typischer OFDM-
Modulator für digitales
terrestrisches Fernse-
hen.

Ref

3

6

9

P-Raster

P-Raster

980102 - 13

P-Raster

4

Bild 4. P-Rasterbild
(predicted frames) im
Abstand von 3, 6 und 9
Bildern vom Referenz-
bild.

Abtastrate [Mbit/s]

Abtastintervall [

µs]

Anzahl von Abtastungen

pro Fernsehzeile

2

0,5

128

6,75

0,148

432

13,5

0,074

865

15

0,066

969

Tabelle 1. Zusammen-
hang zwischen Abta-
strate, Sampleabstand
und Sampleanzahl pro
Bildzeile

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die Pixeldaten, sondern nur den Bewe-
gungsvektor überträgt. Die Hinter-
grunddaten müssen bei diesem als
DPCM (Differential Pulse Code Modu-
lation) bekannten Verfahren natürlich
ebenfalls übertragen werden.
Bei der Bildzerlegung wird die diskrete
Cosinus-Transformation (DCT) ver-
wendet, die eine Variante der diskreten
Fourier-Transformation darstellt (DFT).
Es gibt zwei Arten von DCT: Hybrid-
und Interframe-DCT. Beide haben ihre
Vor- und Nachteile, so daß Vollbilder
normalerweise in festen Intervallen
nach der hybriden Methode inter-
frame-kodiert werden. Diese Redukti-
onstechniken sind die Basis des ISO-
MPEG-Standards.
Die ISO (International Standardization
Organization) war an der Entwicklung
der Fortschritte in der Video- und
Audio-Kodierung maßgeblich beteiligt.
Seite Anfang der 90er-Jahre wurden
ISO und IEC (International Electrotec-
nical Commission) im Telekommuni-
kationsbereich durch die JCT1 (Joint
Technical Commitee) koordiniert.
Eine MPEG (Motion Pictures Expert
Group) genannte Untergruppe des
JCT1 wurde eingesetzt, um einen Stan-
dard für den gesamten Videobereich
zu definieren, der sowohl die Speiche-
rung als auch die Übertragung auf den
bekannten Medien umfaßt.
Der MPEG-1-Standard ist auf die Über-
tragung kleinformatiger Bilder mit
niedrigen Datenraten (bis zu 1,5
Mbit/s) zugeschnitten. Die zweite Pro-
jektphase hat zu MPEG-2 geführt,
einer zu MPEG-1 kompatiblen
Methode, die aber die Kodierung in
PAL-Plus-Qualität einschließlich
HDTV erlaubt. Der flexible Standard
umfaßt Datenraten zwischen 2 und 15
Mbit/s. Der Zusammenhang zwischen
Abtastrate, Sampleabstand und Sam-
pleanzahl pro Bildzeile ist in Tabelle 1
angegeben.
MPEG-2 ist ein Weltstandard, der sich
sowohl auf die Senderseite als auch auf
die Empfängerseite ab Ausgang des
Demodulators bezieht. Als Modulati-
onsverfahren für terrestrische Übertra-
gung findet OFDM (Orthogonal Fre-
quency Division and Multiplexing)
Anwendung, für die Satellitenübertra-
gung hingegen QPSK (Quadrature
Phase Shift Keying) und für die Über-
tragung im Breitband-Kabel 64QAM
(Quadrature Amplitude Modulation).
Der MPEG-2-Standard wurde als
anwendungsunabhängige Lösung
konzipiert. Zusätzlich zu dieser Flexi-

65

Elektor

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B-Raster

Ref

P

P

P

P

1

2

B-Raster

4

5

B-Raster

7

8

B-Raster

10

11

980102 - 14

5

Bild 5. Position der B-Raster-
bilder (bidirectional frames)

Ref

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11

I-Raster

Neuer Ref

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11

I-Raster

Neuster Ref

1

2

3

I-Raster

980102 - 15

6

Modulation

HF/Übertragungs-

system

Service Multiplex und Transport

Video-Subsystem

Video

Kanal-

kodierung

Service-

Multiplex

Transport

Videoquelle -

Kodierung

und Kompression

Empfängercharakteristik

Audio-Subsystem

Audio

Hilfsdaten

Steuerdaten

980102 - 16

Audioquelle -

Kodierung

und Kompression

7

Bild 7. Prinzip der
Übertragung beim ame-
rikanischen terrestri-
schen Digital-TV (Bild-
quelle: ITU).

Bild 6. Position des I-Signals
(I steht für intraframe).

bilität auf der Seite der
Quellformate erlaubt
MPEG-2 verschiedene
“Profile”, worunter
man ein Set aus ver-
schiedenen Kompressionswerkzeugen
versteht, das ein Kodiersystem bildet.
Die Spezifikation für DVB-T (Digital
Video Broadcasting Terrestrial) wurde
Ende 1995 abgeschlossen und schreibt
fest, daß das DVB-T-Übertragungssy-
stem folgende Elemente enthält: Base-
band-Kodierung für Video und Audio,
MPEG-2-Signalkodierung, terrestrische
Kanalkodierung, OFDM-Modulation
und Flächenversorgung durch ein
Gleichwellennetz (wie bei DAB, siehe
Beitrag “DAB – das digitale Radio” in
Elektor März 1998).
Daraus ergaben sich eine Reihe von
Konsequenzen für Realisierung. Eine
Konsequenz der Verwendung von
Datenreduktion bei der Kodierung der
Signalquelle ist, daß konventionelle
Meßverfahren mit (gewobbelten)
Sinustönen für den digitalen Übertra-
gungskanal nicht verwendet werden
können.
Die Konsequenz der Signalübertra-
gung im Time-division-Multiplex ist,
daß der digitale terrestrische Rundfunk
nicht auf die Übertragung von Fern-
sehsignalen mit begleitenden Daten
beschränkt ist, sondern daß Video-,
Audio- und Datensignale in einer fle-
xiblen und transparenten Zusammen-
setzung übertragen werden können
(Multi-Layer-Dienste), wie dies auch
schon bei DAB der Fall ist.
Die Programmzuführung kann über
Standard-Kupferleitungen, Glasfaser
oder Richtfunk erfolgen.
Für Test und Überwachung digitaler

terrestrischer Sender
wird eine ganz neue
Meßtechnik benötigt.
Dazu gehört die Mes-
sung von Parametern

wie BER (Bit Error Rate), die Muster-
und Spektrum-Analyse, die OFDM-
Leistungsmessung und die Messung
der Betriebsparameter eines Lei-
stungsverstärkers für ein Trägerfre-
quenzbündel.
Der Gleichwellenbetrieb der Sender
bedeutet, daß alle Sender auf der glei-
chen Frequenz und auch bitsynchron
arbeiten. An die Frequenz- und Zeit-
synchronisierung werden ebenso neue
Anforderungen gestellt wie an die
Betriebszuverlässigkeit auf regionaler
und nationaler Ebene.

M

U L T I P L E X I N G

Unter Multiplexing versteht man die
Übertragung von zwei oder mehreren
Signalen ohne gegenseitige Beeinflus-
sung auf dem gleichen Übertragungs-
weg (Kanal, Leitung). Das kann durch
Trennung der Signale in der Frequenz-
oder Zeitebene erfolgen (Frequenz-
oder Zeitmultiplex).
Frequency division multiplexing
(FDM) ist eine analoge Technik, die
noch immer für Richtfunk- und Satel-
litenfunkstrecken verwendet wird,
auch wenn heute die digitalen Verfah-
ren dominieren.
Time division multiplex (TDM) ist eine
Methode, um mehrere digitale Signale
so zu verschachteln, daß sie auf einem
einzigen Kanal übertragen werden
können. So kann man zum Beispiel
sechs Kanäle mit einer Übertragungs-
rate von 600 bit/s im Zeitmultiplex auf
einer einzigen Leitung mit 3600 bit/s

übertragen. Sender und Empfänger
müssen natürlich synchronisiert sein,
damit die zeitlich verschachtelten Sig-
nale nach der Übertragung wieder
separiert werden können.

D

A T E N K O M P R E S S I O N

Im allgemeinen ist Datenkompression
eine Methode zur Verringerung der zu
übertragenden Datenmenge durch
Bearbeitung der Quelldaten unter Ver-
wendung eines Algorithmus am Über-
tragungspunkt (senderseitig). Emp-
fängerseitig expandiert ein Dekom-
pressionsalgorithmus die Daten wieder
ins ursprüngliche Format zurück. Für
Bildsignale gibt es zwei wesentliche
Methoden: Interframe und Intraframe.

I

N T E R F R A M E

Die Interframe-Methode verwendet
ein Differenzsignal, das aus den beiden
Frames (Bildinhalten) vor und nach
dem aktuellen Frame abgeleitet wird.
Diese Differenzsignale werden als
P(redicted) Frames und B(i-directional)
Frames bezeichnet. P-Frames werden
“vorhergesagt” aus dem vorhergegan-
genen Frame und sind normalerweise
3, 6 oder 9 Frames von der Referenz
entfernt, wie Bild 4 zeigt.
B-Frames werden durch Interpolation
von P-Frames und dem Referenzframe
gewonnen und aus diesem Grund
bidirektional genannt. Wie in Bild 5 zu
sehen ist, fügen sie sich zwischen der
Referenz und den P-Frames im
Abstand von 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10 und 11
Frames von der Referenz ein.

I

N T R A F R A M E

Beim Intraframe-System tritt das Refe-
renz-Frame alle 12 Frames auf. Das ist

66

Elektor

12/98

Programm-

Takt-Referenz

Adaptions-

Header-

Kodierer

Transport-

Kodierer

Frequenzteiler-

Netzwerk

Video-

Kodierer

Video In

33

9

980102 - 17

Audio In

FEC- und

Sync-

Insertion

VSB-

Modulator

Audio-

Kodierer

A/D

A/D

f

27 MHz

f

v

f

a

f

TP

f

sym

RF Out

Programm-Takt-Referenz Basis

Programm-Takt-Referenz Erweiterung

8

Bild 8. Prinzip der hoch-
auflösenden Signalko-
dierung beim amerika-
nischen DTT-Vorschlag
(Bildquelle ITU).

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67

Elektor

12/98

DVB-T
in Deutschland

Renaissance für
terrestrisches Fernsehen?

Mit einer Wiederbelebung des rückläufigen Interesses
beim terrestrischen Fernsehempfang durch die Ein-
führung digitaler Techniken rechnet die Deutsche
TV-Plattform in Berlin, die derzeit in ihrer Arbeitsgruppe
“DVB-T” Vorschläge für mögliche Übergangsszenarien
vom heutigen analogen zum digitalen Fernsehen der
Zukunft ausarbeitet.
Der vom europäischen DVB-Projekt entwickelte Über-
tragungsstandard DVB-T gilt als das ideale System für
die künftige terrestrische Übertragung von Fernsehpro-
grammen und neuen Diensten. Darüber sind sich alle
Beteiligten der Medienwirtschaft einig.
Durch die digitale Ausstrahlung können einerseits auf
den gleichen Kanälen mehr Programme und zusätzlich
neue Multimediadienste übertragen werden, anderer-
seits macht die Digitaltechnik erstmals portablen und
sogar mobilen Empfang möglich. Auch die Übertragung
von HDTV-Programmen ist mit den heutigen DVB-Stan-
dards möglich, wenn eines Tages die erforderlichen
Empfangsgeräte verfügbar sind.
Diese Vorteile sowie auch die neuen Anwendungsmög-
lichkeiten bis hin zu Internet-Übertragungen werden der
terrestrischen Verbreitung, so der Vorstand der TV-Platt-
form, im digitalen Zeitalter wieder mehr Attraktivität für
den Zuschauer verleihen.
Einer der Hauptgründe für das schwindende Interesse
der Zuschauer am bisherigen terrestrischen Fernsehen
in Deutschland ist die geringe Programmzahl. Während
heute in den meisten Regionen nur fünf bis sechs Pro-
gramme empfangen werden können, läßt sich diese
Zahl beim künftigen digitalen Fernsehen leicht verdop-
peln oder sogar vervielfachen.
Daneben machen digitale TV-Netze erstmals den Emp-
fang mit portablen, also tragbaren Geräten
möglich. Hierfür ist eine einfache Sta-
bantenne, wie sie an allen Por-
tables praktisch vorhanden
ist, in den meisten Fällen
ausreichend, so daß in
Zukunft aufwendige Installa-
tionen von Dachantennen
und Hausverteilanlagen
überflüssig wären. Somit kön-

nen Erst- wie auch Zweitgeräte überall mit gleicher Bild-
qualität und mit der vollen Programmvielfalt betrieben
werden.
Ebenso ermöglichen digitale Netze erstmals auch mobi-
len Empfang, z.B. auf Schiffen, in Bussen und Zügen
oder in Pkws. Dabei können nicht nur Fernsehpro-
gramme übertragen werden, sondern auch Multime-
diainhalte, Audio sowie Informationen und Daten belie-
biger Art, wodurch sich auch für den Straßenverkehr völ-
lig neue, bisher nicht bekannte Anwendungen eröffnen
(Anm.d.Red.: Es ist nicht zu übersehen, daß sich DVB-T
damit in Konkurrenz zu DAB befindet, siehe Artikel zu
DAB in Elektor 3/1998).
Zur Zeit sind fünf Feldversuche in Deutschland in
Betrieb bzw. in Vorbereitung: Der Versuch DVB-T Ber-
lin-Brandenburg, der bereits zur IFA’97 gestartet worden
war, das Projekt DVB-T Köln sowie das Projekt Nord-
deutschland, das sich von der Nordsee bis Wolfsburg
erstreckt und die Städte Bremen und Hamburg einsch-
ließt. Hierbei sollen insbesondere die Versorgung eines
großflächigen Gebietes sowie der Mobilempfang unter
realen Praxisbedingungen erprobt werden. Weitere Ver-
suche in München und in Dresden sind in Planung.
Einig sind sich die Verantwortlichen, daß die Einführung
des digitalen Fernsehen mittelfristig den Ausstieg aus
der heutigen analogen Fernsehverbreitung bedeutet. Vor
einem endgültigen Ausstieg allerdings wird es eine
Übergangsphase geben, in der das herkömmliche Fern-
sehen und das neue digitale Fernsehen parallel ausge-
strahlt werden. Offen ist allerdings derzeit noch, wie
lange diese Phase dauern sollte.

Weitere Informationen:
Deutsche TV-Plattform
Clausewitzstraße 6, 10629 Berlin

effektiv das Intraframe-Signal oder I-
Frame. Ein neues I-Frame tritt
während der Übertragung nach jedem
elften Interframe-Differenzsignal auf
(siehe Bild 6).

A

M E R I K A N I S C H E R

S

T A N D A R D

In den USA hat das Advisory Commit-
tee on Advanced Television Service
(ACATS), das von der FCC berufen
wurde, und das Advanced Television
Test Center (ATTC), eine Gemein-
schaftseinrichtung der (privaten) Rund-

funksender und der Fernsehgerätein-
dustrie, einen abweichenden Standard
für digitales Fernsehen definiert.
Diese Spezifikation basiert auf einem
Vorschlag von Zenith und AT&T, der
als DSC-HDTV (Digital Spectrum
Compatible HDTV) bekannt ist. Im
Prinzip wird das digitale TV-System in
drei Komponenten aufgeteilt:

3 Quell-Kodierung und Kompression

3 Dienste-Multiplex und Transport

3 HF-Übertragung
Ein Blockdiagramm des Systems für
terrestrisches Fernsehen ist in Bild 7

zu sehen. Die Kodierung basiert zwar
auf dem MPEG-2-Standard, verwen-
det aber eine 27-MHz-Abtastung und
enthält digitale Erweiterungen, die
künftige Formate ermöglichen sollen,
Bilderweiterungen und Indikatoren
zur Systemverwendung im entspre-
chenden Signal. Einen Überblick über
die Struktur des Koders gibt Bild 8. In
der Zeichnung ist f

TP

die Übertra-

gungsfrequenz des Datenstroms,
während

f

sym

die Frequenz des Rest-

seitenbandes (vestigial sideband VSB)
darstellt. Diese zu synchronisierenden

68

Elektor

12/98

Frequenzen stehen in folgendem Ver-
hältnis zueinander:

f

TP

= (188/208)(312/313)f

sym

.

Wie schon erwähnt, bildet MPEG-2 die
Grundlage der unterschiedlichen Vor-
schläge für DTT-Systeme, die erst den
hohen Datendurchsatz des amerikani-
schen und des europäischen Systems
ermöglicht. Während das amerikani-
sche System von vornherein auf hohe
Auflösung (HDTV) ausgerichtet ist, hat
in Europa die Programmanzahl Prio-
rität, das heißt, daß auf einem bisheri-
gen TV-Kanal ein ganzes Programm-
paket in Standardauflösung (SDTV)
übertragen wird. Es ist aber darauf hin-
zuweisen, daß das eine das andere
nicht ausschließt: Für DVB-T mit
MPEG-2 Kodierung macht es nichts
aus, ob anstelle mehrerer Programme
in geringer Auflösung ein HDTV-Pro-
gramm übertragen wird. Alle mit
MPEG-2 kodierten Formate im ameri-
kanischen HDTV-Standard können
auch von DVB-T übertragen werden.
Der Unterschied zwischen dem ameri-
kanischen Vorschlag und DVB-T
besteht hauptsächlich in der HF-Über-
tragung, die in den USA mit einer ein-
zigen Trägerfrequenz und 8-VSB-

Modulation erfolgt (8-Restseitenbän-
der), während DVB-T das auch für
DAB verwendete COFDM-Verfahren
mit einer Vielzahl von Teilträgern ein-
setzt. Erst COFDM erlaubt den mobi-
len Empfang, seine unübertroffen
hohe Störunempfindlichkeit und Fle-
xibilität sind auch Grund dafür, daß in
den USA nach wie vor Interesse an
dieser Variante besteht.

(980102e)

Quellen:

Digital Terrestrial Television Broadcasting
von Paul Dambacher, Springer Verlag,
1998.

BBC, London, England
www.bbc.co.uk

BSkyB, Isleworth, England
www.sky.co.uk

DigiTag: www.digitag.org

Digital TV Group, Hants, England
dtg.org.uk

Echostar, the Netherlands

FCC: www.fcc.gov

General Instruments: www.gi.com

Grundig: www.grundig.com

ITC: www.itc.org.uk

ITU, Geneva, Switzerland
www.itu.int/newsroom

MPEG: www.mpeg.org

NEC Benelux, the Netherlands

Newman Carter Hill, London, Eng-
land

Nokia Multimedia, London, England
www.nokia.com

Pace Micro Technology, Shipley, Eng-
land; www.pacemicro.com

Panasonic: www.panasonic.co.uk
Snell & Wilcox, Peterfield, England

TV/COM International, Weybridge,
England; www.tvcom.com

Test Card M

Für DVB gibt es spezielle Testbilder,
wie die in Großbritannien bereits ver-
wendete “Test Card M”, die das dort
auch von anderen Testbildern
bekannte Foto eines Mädchens vor
einer Tafel und eine Reihe von geome-
trischen Elementen enthält. Die spezi-
ell für DVB vorgesehenen Elemente
sind in der Abbildung gekennzeichnet:

1. Der Frame Identifier zeigt an, ob es
sich um ein I-, B- oder P-Bild handelt
und gibt die Zahl an, z.B. 2nd B oder
3rd P. Ein sehr nützliches Hilfsmittel bei
der Fehlerdiagnose.

2. Rollender Farbwürfel. Da die Diffe-
renzsignale auf digitalem Weg erzeugt
werden, ist es sinnvoll, etwas Bewe-
gung im Testbild zu haben. Der Würfel
bewegt sich von links nach rechts über
den Bildschirm, immer auf der glei-
chen Linie und mal vor und mal hinter den Logos BBC,
MTest , VIDa001b und so weiter.

3. Sekundenzeiger, der sich jede Sekunde weiterbewegt,
nützlich für Zeit und Bewegungsanalysen.

4. Feld mit umlaufender Farbphase, um das Farbdifferenz-
signal zu zeigen, da sich das Farbspektrum kontinuierlich
ändert.

5. Bewegende Farbzonentafel zur Bestimmung von Bild-
verfälschung im farblichen Bereich infolge der Kaskadie-
rung von Multiplexstufen.

6. Bewegende Schwarz/Weißzonentafel, um Beeinträchti-
gungen von S/W-Bildpunkten infolge der Kaskadierung von
Multiplexstufen erkennen zu können.

Test Card M wurde vom britischen Handelsministerium
unterstützt und unter Beteiligung der Industrie und der bri-
tischen Fernsehgesellschaften wie BBC, ITV, Channel 4
und ITC in Hinblick auf den gemeinsamen EU-Markt ent-
wickelt, die Finanzierung erfolgte auch aus Mitteln der EU.
Ziel der Entwicklung war es, mit Test Card M möglichst ein-
fach, schnell und ohne weitere Hilfsmittel Fehler und Män-
gel möglichst eindeutig erkennen zu können. Test Card M
ist nicht für das amerikanische System geeignet.