Leistungscharakteristika von ATM-Netzen für ... - Torsten E. Neck

78 2H2HKONTINUIERLICHE MEDIEN IM ARTEMIS/MONSUN-KONZEPT UND IHRE LEISTUNGSANFORDERUNGEN
Betrachten zeitdiskretisierter Szenen wird derzeit eine minimale Bildfrequenz von 70 Hz gefordert.
Heute gängige Anwendungen wie TV und Video arbeiten mit Frequenzen von 25 Hz
(Europa: PAL/SECAM) und 30 Hz (USA: NTSC), die Filmindustrie im 35 mm-Film mit 24 Hz,
für HDTV sind 50 Hz vorgesehen. Um dennoch ein flimmerfreies Bild zu erzeugen, werden
Halbbildverfahren eingesetzt und die Wiederholrate der Anzeige von der Bildfrequenz
entkoppelt. Beim Kinofilm entsteht so eine Bildwiederholrate von 72 Hz, beim
herkömmlichen Fernsehen (durch Zwischenzeilenverfahren) von 50 Hz bzw. 60 Hz und beim
HDTV von 100 Hz.
5.3 Anforderung an digitale Video-Übertragung
Im vorhergehenden Abschnitt wurden die Parameter zur Spezifikation bzw. Beschreibung
von Anforderungen für die digitale Video-Datenübertragung eingeführt. Mit ihnen als
Kennzahlen sollen nun die verschiedenen Möglichkeiten für eine digitale Video-Übertragung
durchgerechnet werden.
5.3.1 Analoge Fernsehtechnik
Die heute verfügbaren digitalen Videoverarbeitungssysteme sind alle vom analogen
Fernsehen abgeleitet, das als wesentliche Signalquelle zu erachten ist.
Die Fernsehkanäle sind an den Verteileigenschaften des Rundfunks orientiert. Alle
Empfänger erhalten über ihre Antenne alle Fernsehkanäle und müssen für den gewünschten
Sender mit einem Bandpaßfilter die zugehörigen Frequenzen herausfiltern. Die Signale sind
jedoch von ihrem Wesen her analog, das heißt die zuvor eingeführten Diskretisierungen
finden erst zum Teil statt, im Wesentlichen in Form der Kanaldiskretisierung und der
Zeitdiskretisierung. Zur Übertragung wird durch Modulationstechnik jedoch wieder ein kontinuierliches
Medium verwendet. Dies spiegelt sich darin wider, daß als Leistungsanforderungen
die für analoge Modulationstechnik typischen Bandbreiten und Trägerfrequenzen
angegeben werden.
Charakteristik aller bekannten Signalvarianten BAS (Bild-Austast-Synchronsignal), FBAS
(Farb-BAS), PAL (Phase Alternating Line), SECAM (Sequential Coleur avec Memoire) und
NTSC (National Television Systems Committee) ist die 1-Komponenten-Codierung.
Da in Analogtechnik gearbeitet wird, findet nicht die bei der Digitalisierung erforderliche
Amplituden-Diskretisierung statt. Die Kanalamplituden werden in verschiedenen Modulationstechniken,
die die Signalvarianten unterscheiden, auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert.
Die Ortsdiskretisierung, die für das analoge Ausgabemedium „Kathodenstrahlröhre“
ausgelegt ist, unterscheidet als örtliche Auflösung nur Zeilen in einem Bild. Bei BAS, FBAS,
PAL und SECAM sind dies 625 Zeilen mit einer Aspect-Ratio von 4:3. Bei NTSC wird mit nur
525 Zeilen bei gleichem Verhältnis gearbeitet.
Die Empfehlungen CCIR 601 und CCIR 601-2 bestimmen für die zeitliche Diskretisierung ein
äquidistantes Raster von 25 Hz im BAS-, FBAS- und PAL-Signal. NTSC normiert auf 30 Hz.
Die so entstehenden zeitlich diekreten Einheiten werden Frames oder Full-Frames genannt.
Alle Verfahren arbeiten nach dem Zwischenzeilenverfahren mit der doppelten Bildwiederholfrequenz.
Die Halbbilder nennt man Half-Frames.
Die analogen Bandbreiten für die Übertragung von Half-Frames werden für BAS, FBAS und
PAL zwischen 5 MHz, 6,75 MHz und 8 MHz angegeben.
Ermittlung der Leistungscharakteristika ATM-basierter Inhouse-Netzwerkinstallationen