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

ANFORDERUNG AN DIGITALE VIDEO-ÜBERTRAGUNG 79
Durch die analoge Handhabung liegt als Übertragungssignal wiederum eine zeit-wertkontinuierliche
Transformation der Bilddaten vor. Bei der Digitalisierung muß in einer
weiteren Phase nochmals zeitlich und örtlich diskretisiert werden.
5.3.2 D2-MAC
Auf dem Weg zum hochauflösenden Fernsehen HDTV wurde ein verbessertes
Rundfunkverteilverfahren unter dem Namen D2-MAC (Duo-Binary Multiplexed Analogue
Components) definiert. Es ermöglicht im Vergleich zu den alten Techniken die Übertragung
von 2-Komponenten-codierten Signalen im Zeitmultiplex TDM.
Die anderen charakteristischen Größen wurden fast unverändert von PAL übernommen: von
den 625 übertragenen Zeilen sind nur 574 sichtbar (PAL: 575) und es wird zusätzlich zu 4:3
auch das Bildverhältnis 16:9 unterstützt; nach wie vor kommt das Zeilensprungverfahren
mit einer Vollbildrate von 25 Hz zur Anwendung, die Luminanz- und Chrominanz-Kanäle
werden nicht amplitudendiskretisiert. Der Tonkanal ist digitalisiert und bietet mit einem
Volumen von 105 bit eine Bitrate von 1,64 Mbit/s.
Von den für die Übertragung einer gesamten Zeile zur Verfügung stehenden 64 µs werden
34,4 µs dem Luminanz-Kanal, 17,3 µs dem Chrominanz-Kanal und 10,3 µs dem Ton/Daten-
Kanal zur Verfügung gestellt.
5.3.3 Digitale Video-Normen
Die zuvor beschriebenen Fernsehnormen sind allesamt als analoge Verteildienste konzipiert.
Schon 1982 wurde jedoch eine CCIR-Norm für das digitale Fernsehen herausgegeben, in der
insbesondere ein Abtastschema (Zeitdiskretisierung des kontinuierlichen Einzelbildsignales)
und eine Quantisierungsmethode (Amplitudendiskretisierung des wertkontinuierlichen
Einzelbildsignales) für das Video-Signal 332 angegeben sind.
Ein einfachster Ansatz könnte in einer sogenannten „geschlossenen Codierung“ mit
einer Pulse-Code-Modulationstechnik (PCM) das analoge Verteilsignal digitalisieren.
Geht man für das Schwarz-Weiß-Signal von einer minimal dem Nyquist-Theorem
genügenden Sample-Frequenz aus und einer Quantisierung in 256 Graustufen,
errechnet sich mit der Bandbreite 5 MHz des Signales eine digitale Datenrate von
2⋅5 MHz⋅8 bit= 80 Mbit/s.
CCIR sieht für die geschlossene Codierung des FBAS-Signales das Sampling mit der
vierfachen Frequenz der Farbträgerfrequenz vor, bei einer Quantisierung in 8 bit,
womit sich eine Datenrate von 4⋅4,43 MHz⋅8 bit= 141,76 Mbit/s ergibt.
All diese Ansätze zeichnen sich jedoch durch eine sehr schlechte Qualität aus.
Geht man von einer auf die separaten Komponenten angewendeten Digitalisierung
aus, lassen sich weit bessere Qualitäten erzielen. Das CCIR hat für die Dreikomponentencodierung
YUV einen Referenzstandard festgelegt, der für Studioqualität
ausreichend ist. In ihm wird der Luminanzkanal mit einer zeitlichen Auflösung von
13,5 MHz gesampled und die beiden Chrominanzkanäle mit der halben Auflösung,
also jeweils 6,25 MHz. Die Quantisierung erfolgt mit 8 bit pro Kanal. Die digitalen
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In der Unterscheidung zum Fernsehverteildienst, der in die Übertragung zeitlich gekoppelt auch die Audio-
Information aufnehmen muß, werden bei den getrennten Betrachtungen der Digitalisierung nur noch die
Video-Komponente(n) behandelt.
Diplomarbeit Torsten Neck