Glossar: Handy-TV
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Die erhöhte Mobilität der Benutzer und die enorme Auflösung von mobilen Mediaplayern und Smartphones sind maßgeblich für die mobile Fernsehtechnik, dem Mobilfernsehen. Die Voraussetzungen für ...

Die erhöhte Mobilität der Benutzer und die enorme Auflösung von mobilen Mediaplayern und Smartphones sind maßgeblich für die mobile Fernsehtechnik, dem Mobilfernsehen. Die Voraussetzungen für die Übertragung der enormen Datenmengen wurden durch Mobilfunknetze mit hohen Übertragungsraten und durch ständig verbesserte Kompressionen geschaffen. Hier sind die Erweiterungen des GSM-Netzes EDGE, das UMTS-Netz mit HSDPA und HSUPA und nicht zuletzt Long Term Evolution (LTE) zu nennen. Auch die funktechnischen Übertragungsverfahren und die IP-basierte Übertragung spielen in dem Thema Mobilfernsehen eine wichtige Rolle.

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  • Handy-TV Glossar Handy-TV 1
  • Index Handy-TV ATSC-M/H, advanced television systems DVB-IPDC, DVB IP datacast committee DVB-SH, DVB satellite service to handhelds BCMCS, broadcast multicast service DXB, digital extended broadcasting CMMB, China multimedia mobile broadcasting EDGE, enhanced data service for GSM evolution DAB, digital audio broadcast Digitaler Hörfunk HSDPA, high speed downlink packet access DAB-IP, digital audio broadcast Internet HSUPA, high speed uplink packet access protocol IPDC, IP datacast Digital-TV, DTV, digital television IPTV, Internet protocol television DMB, digital multimedia broadcast ISDB, integrated service digital broadcasting DMB-T/H, digital multimedia broadcast terrestrial/handheld LTE, long term evolution DVB, digital video broadcasting MBMS, multimedia broadcast multicast service DVB-H, DVB for handhelds MBSAT, mobile broadcast satellite DVB-H2, DVB for handhelds MediaFLO, FLO, forward link onl 2
  • Handy-TV Mobiles Unterhaltungsgerät TV-Handy, TV cellphone MET, mobile entertainment terminal UMTS, universal mobile telecommunications Mobilfernsehen, mobile TV system Portabler Medienplayer Visual Radio PMP, portable media player Vodcasting S-DMB, satellite DMB WCDMA, wideband code division multiple Streaming-Media access T-DMB, terrestrial DMB Impressum 3
  • Handy-TV ATSC-M/H, advanced Für Mobilfernsehen gibt es diverse technische Ansätze: DMB, DVB-H, DVB-H2 und DVB-SH television systems gehören dazu, aber auch MBMS, T-DMB, MediaFLO, CMMB, DMB-T/H und ISDB-T. ATSC-M/H committee vom Advanced Television Systems Committee (ATSC) ist ein weiteres Verfahren, das sich in den USA etablieren möchte. Das ATSC-M/H-Verfahren für Handy-TV ist kompatibel mit den ATSC-Standards für terrestrisches Digital-Fernsehen und wird auch in den gleichen Frequenzbereichen übertragen wie dieses. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal zu den diversen anderen Mobilfernsehverfahren ist der vorgesehene Rückkanal über den interaktive Dienste und mobiles Video-on-Demand (VoD) unterstützt oder über den beim Teleshopping Bestellungen aufgegeben werden können. Neben den Video- und Audiodaten können in den Übertragungskanälen auch Navigationsdaten oder andere Meldungen übertragen werden. Mit der angedachten Übertragung von HDTV sticht das ATSC-M/H alle anderen Verfahren für Handy-TV aus. Der Sinn dieses technischen Ansatzes wird noch eine Zeitlang verschlossen bleiben. BCMCS, broadcast Broadcast Multicast Service (BCMCS) ist ein multimedialer Service für mobile Endgeräte, der multicast service von 3GPP2 als Teil der weltweiten Entwicklung von CDMA2000 standardisiert wird. Mit dieser Technik wird Mobilfernsehen im Broadcast oder Multicast auf TV-Handys übertragen. BCMCS ist vom Service her eine Technologie mit der multimediale Dienste im Broadcast über Mobilfunknetze an mobile Endgeräte übertragen werden können. Die Übertragung erfolgt dabei mittels Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindung. Das bedeutet, dass beim Broadcasting alle an den BCMCS-Dienst angeschlossenen Teilnehmer die gleichen Informationen empfangen. Im Multicast erhalten nur die Teilnehmer die Informationen, die den Dienst auch bestellt haben. Eine verbesserte Version von BCMCS ist EBCMCS (Enhanced). 4
  • Handy-TV Übertragungstechnologien für mobiles digitales Fernsehen (MDTV) Weitere Techniken für die Übertragung von Mobilfernsehen sind: DVB-H, T-DMB, MBMS, ISDB- T und MediaFLO. CMMB, China multimedia China Multimedia Mobile Broadcasting (CMMB) ist ein hybrides terrestrisch- mobile broadcasting satellitengestütztes Netz für Mobilfernsehen, konzeptionell vergleichbar DVB-SH. Bei diesem Konzept sorgt die Satellitenübertragung im S-Band für die flächendeckende Versorgung, und die terrestrische Übertragung im UHF-Bereich für die Ausstrahlung von Regionalprogrammen. Die Empfangsgeräte benötigen daher Dual-Band-Tuner für das S-Band und den UHF-Bereich. Die Fernsehprogramme werden als gemultiplexter Datenstrom aus Video, Audio und Daten übertragen. Dabei können je nach Datenrate mehrere Programme zu einem Service 5
  • Handy-TV zusammengefasst werden. Ein solcher Datenstrom kann bis zu 39 Services beinhalten, die jeder für sich codiert und einem logischen Kanal zugeordnet sind. CMMB benutzt für die Satellitenübertragung das S-Band zwischen 2 GHz und 4 GHz und für die terrestrische Ausstrahlung den Frequenzbereich zwischen 470 MHz und 760 MHz im UHF- Bereich. Die ausgestrahlten Signale werden OFDM moduliert, oder auch mit BPSK, QPSK und 16QAM. DAB, digital audio Digital Audio Broadcast (DAB) ist Digital-Rundfunk für stationäre und mobile broadcast Empfangseinrichtungen. Es wurde in den 80er Jahren im Rahmen von EUREKA entwickelt und Digitaler Hörfunk von der ETSI und der ITU standardisiert. Die digitale Rundfunkübertragung zeichnet sich gegenüber der analogen Übertragung durch eine gleichbleibend hohe Audioqualität aus, die CD-Qualität entspricht. Außerdem sind Zusatzinformationen leichter in das digitale Audiosignal integrierbar und es hat eine bessere Frequenzökonomie als die analoge Übertragung. Die Sendeleistung sind bei digitaler Übertragung geringer, zudem werden weniger Sender benötigt. Digital Audio Broadcast benutzt das Musicam-Verfahren zur Audiokompression, das auf MPEG- 1-Audio Layer-2 (MP2) basiert. Die Nutzdatenraten für die Audiosignale liegen zwischen 1,2 Mbit/s und 1,5 Mbit/s und reichen aus um 6 Audiokanäle mit hoher Qualität zu übertragen, wobei die Datenraten für einen Stereo- oder Surroundkanal bis zu 384 kbit/s betragen können. Seit 1999 wird DAB als regulärer Dienst, vorerst parallel zu UKW, über ein Gleichwellennetz abgestrahlt. Die Vorteile gegenüber UKW liegen in der hohen Empfangsqualität - auch beim mobilen Empfang - und in einer um den Faktor 3 höheren Frequenzökonomie. Diese wird ebenso wie die Skalierbarkeit der Datenströme durch die verwendeten Codierungs- und der Modulationsverfahren erzielt. DAB kann theoretisch auf allen VHF- und UHF-Frequenzen 6
  • Handy-TV zwischen 30 MHz und 3 GHz übertragen werden. International hat die WARC den Frequenzbereich von 1,452 GHz bis 1,492 GHz im L-Band reserviert. Diese Frequenzen können sowohl für die terrestrische Übertragung, T-DAB, als auch für die Satellitenübertragung, S- DAB, verwendet werden; sind aber nicht bindend. So werden in Deutschland für T-DAB die Band-III-Frequenzen zwischen 174 MHz und 230 MHz benutzt; darüber hinaus wird in Ballungsgebieten im L-Band gesendet. Für die Satellitenübertragung gibt es das in Europa standardisierte Eureka 147 DAB. Ein DAB-Kanal hat eine Bandbreite von 1,536 MHz. Die Kanalcodierung mittels COFDM nutzt je nach Modus 192, 384, 768 oder 1.536 Trägerfrequenzen, die mittels DQPSK moduliert werden. Im Modus mit 1.536 Trägern ist auch bei höchsten Bewegungsgeschwindigkeiten bis 240 km/h ein einwandfreier Empfang Frequenzbereiche und Bandbreiten der verschiedenen analogen und möglich. Bei 384 digitalen Rundfunksysteme Trägersignalen und einem 7
  • Handy-TV Kanalabstand von 4 kHz kann die Bewegungsgeschwindigkeit noch 120 km/h betragen. Neben der Übertragung von Mono und Stereo unterstützt der DAB-Datenstrom mit DAB- Surround auch den Surroundklang. Das Verfahren für den Raumklang basiert auf MPEG- Surround und ist rückwärtskompatibel zu vorhandenen DAB-Empfängern. Konzeptionell werden im DAB-Datenstrom neben der reinen Audio-Übertragung noch andere Daten übertragen, so genannte Program Associated Data (PAD) und Non-Program Associated Data (NPAD). Bei den letztgenannten Diensten kann es sich um Verkehrsinformationen, IP- basierte Dienste oder Radiotext-Informationen handeln. Mit DAB+ gibt es eine verbesserte Variante zu DAB, die dank neuer Kompressionsverfahren und Übertragungstechniken wesentlich effizienter arbeitet, da sie in dem beengten Frequenzband mehr Programme übertragen kann. In den USA wird DAB nicht benutzt, das entsprechende Konkurrenzverfahren heißt HD-Radio. http://www.worlddab.org DAB-IP, digital audio Das IP-basierte DAB (DAB-IP) ist eine DAB-Variante mit der Fernsehen mit dem IP-Protokoll broadcast Internet übertragen wird. Der eigentliche Standard heißt DAB Enhanced Packet Mode (EPM) und protocol überträgt die Daten als IP-Datenpakete, die in dem DAB-Datenframe verkapselt werden. Dadurch kann Digital Audio Broadcast (DAB) auch für multimediale Dienste wie Mobilfernsehen eingesetzt werden. DAB EPM hat eine Fehlerkorrektur, die mit dem Reed-Solomon-Code arbeitet, und die Empfangsqualität erhöht. DAB-IP hat gegenüber Digital Multimedia Broadcast (DMB) einen höheren Overhead, zeichnet sich aber durch eine höhere Flexibilität aus. Es wird in England eingesetzt und arbeitet mit den Videocodecs WMA9 und WMV9. 8
  • Handy-TV Digital-TV Beim Digitalfernsehen (DTV) erfolgt die Bild- und Tonübertragung ausschließlich digital und DTV, digital television basiert auf dem Standard Digital Video Broadcasting (DVB). Digital-TV zeichnet sich durch verbesserte Bild- und Tonqualität aus, ermöglicht den Zugang zu mehr Kanälen und bietet Rückkanäle für Zusatzdienste wie den Internetzugang über Settop-Boxen und als elektronischen Programmführer den Electronic Program Guide (EGP). Dem DTV-Standard steht für die Übertragung von Video, Audio, Hilfs- und Steuerdaten eine Bandbreite von 6 MHz zur Verfügung. Mit dieser Kanalbreite werden bei terrestrischer Übertragung Datenraten von 19 Mbit/s und bei der Übertragung in Breitbandkabelnetzen sogar von 38 Mbit/s erzielt. Bei der Übertragung setzt Digital-TV konsequent auf die Verfahren der Datenreduktion und benutzt als Kompressionsverfahren MPEG-2. Mit diesen Verfahren können die ansonsten sehr hohen Datenraten auf einen Bruchteil reduziert werden. Digital-TV gibt es in verschiedenen Formaten, die sich in der Auflösung von 1.920 x 1.080 Bildpunkten beim hochauflösenden HDTV (High), über EDTV (Enhanced) mit Studioqualität und SDTV (Standard) in Standardqualität bis zu 376 x 282 Bildpunkten beim LDTV (Low) unterscheiden. Die Bildauflösung mit 1.920 x 1.080 Pixeln wird als Full-HD bezeichnet. Als einheitliche standardisierte Bedienerplattform dient die Multimedia Home Platform (MHP). DMB, digital multimedia Der von der ETSI im Jahre 2005 standardisierte Broadcastdienst Digital Multimedia Broadcast broadcast (DMB) zielt auf interaktive multimediale Dienste für Mobilgeräte wie Digital-Rundfunk, digitalem Fernsehen und Websites. Einen vergleichbaren Anspruch haben Digital Video Broadcasting (DVB) und ISDB. Als Übertragungsinfrastruktur benutzt Digital Multimedia Broadcast das Netz von Digital Audio Broadcast (DAB), das um eine vom Empfänger ausgeführte Fehlerkorrektur ergänzt wird. Durch diese spezielle Fehlerkorrektur-Technik können die DMB-Signale auch an geografisch 9
  • Handy-TV ungünstigen Empfangsorten fehlerfrei dargestellt werden. Darüber hinaus kann die Unequal Error Protection (UEP) für jedes individuelle Programm und jeden Kanal gesetzt werden und schützt alle, denen eine höhere Priorität zugewiesen wurde. Dies ist für den mobilen Empfang besonders wichtig, da sich die Empfangsbedingungen ständig ändern können. DMB arbeitet mit dem breitbandigen DAB-Netz für das Broadcast und setzt beim Samsung-Mobilgerät als Empfänger für Digital Multimedia Broadcast Rückkanal auf vorhandene Mobilfunknetze. Die DMB-Videosignale werden in MPEG-4 codiert und mit einer Übertragungsrate von über 1 Mbit/s übertragen. Das bedeutet, dass über DMB etwa vier Fernsehprogramme mit ca. 400 kbit/s übertragen werden können. Im Gegensatz dazu können in einem DVB-H-Kanal 25 Multimedia-Programme untergebracht werden. Die Empfangsfeldstärke von DMB ist geringer als die von DVB-H, was sich letztendlich in einer längeren Batterielebensdauer bemerkbar macht. DMB wurde 2005 als offizieller europäischer Standard von der ETSI verabschiedet. Es gibt die Version für die terrestrische Übertragung, T-DMB, und für die satellitengestützte, S-DMB. 10
  • Handy-TV Außerdem hat DMB mit Visual Radio einen hochwertigen Hörfunkdienst. In China gibt es mit DMB-T/H ein Verfahren für die terrestrische Übertragung von Mobilfernsehen (MDTV). DMB-T/H, digital DMB-T/H ist das in China und Hongkong benutzte terrestrische Verfahren für Mobilfernsehen, multimedia broadcast das auch als Digital Terrestrial Multimedia Broadcast (DTMB) bezeichnet wird. Im Gegensatz terrestrial/handheld zu China Multimedia Mobile Broadcasting (CMMB), das eine hybride terrestrisch- satellitengestützte Technik ist. Digital Multimedia Broadcast Terrestrial/ Handheld (DMB-T/H) arbeitet im UHF- Bereich zwischen 470 MHz und 760 MHz und benutzt Modulationsverfahren mit einer Trägerfrequenz als auch mit Zweiträgerverfahren, u.a. Time Domain Synchronous OFDM (TDS-OFDM), QPSK, 16QAM und 64QAM. Der terrestrische Empfangsbereich soll 10 km weiter sein, als bei dem in Europa benutzten DVB-T, außerdem soll der Empfang auch bei Geschwindigkeiten von 200 km/h nicht eingeschränkt sein. Dienste, die weltweit für das Mobilfernsehen eingesetzt werden 11
  • Handy-TV DVB, digital video Digital Video Broadcasting (DVB) startete 1993 mit dem Ziel, europäische Standards für broadcasting Digitalrundfunk, Digital-TV, multimediale Dienste und interaktive Verteildienste zu entwickeln. Diese können über Breitbandkabelnetze, DVB-C, terrestrische Netze, DVB-T, DVB-H und DVB- Übertragungstechniken und -wege für stationäres Fernsehen und Mobilfernsehen 12
  • Handy-TV X, Satellit, DVB-S, oder über Telekommunikationsnetze verbreitet werden. Für die verschiedenen Übertragungswege mussten unterschiedliche Übertragungsverfahren entwickelt und standardisiert werden. Konzeptionelle Grundlage aller DVB-Übertragungsmodi ist ein Container, der für die verschiedenen Übertragungsmedien unterschiedlich groß sein kann. So kann dieser Container bei der terrestrischen Übertragung (DBV-T) bei einer Bandbreite von 8 MHz bis zu 24 Mbit/s pro Kanal übertragen. Als Modulationsverfahren wird COFDM benutzt. Bei Breitband-Kabelnetzen (DVB-C) kann die Datenrate bei gleicher Kanalbreite bis zu 38 Mbit/s betragen. Für die Kompression arbeitet DVB MPEG-2 im Main-Profil und SNR-Profil. Als Audiokompression kann auch AC-3 und das DTS-Audiodateiformat implementiert werden. Da die Europäer in ihrem Standard auch Sprache und Video übertragen wollten, schlossen sich Mitte der 90er-Jahre die beiden Organisationen DVB und DAVIC zusammen und bildeten den DVB/DAVIC-Standard auch bekannt als DVB/RCCL (Return Channels for Cable and LMDS). Dieser Standard, von ETSI mit ETS 300 800 bezeichnet, eignet sich sowohl für die Übertragung in HFC-Netzen als auch in drahtlosen LMDS-Netzwerken. Die ITU hat diesen Standard unter der ITU-Bezeichnung J.112 übernommen. Auf Basis der verfügbaren DVB-Spezifikationen wurde die Spezifikationen für DVB-RCC (DVB Return Channel for Cable) erarbeitet und standardisiert. Dieser Standard schließt eine In- Band- und Out-of-Band Übertragung mit ein und bietet einen zusätzlichen Datenkanal. Darüber hinaus hat die DVB-Organisation für die Satellitenkommunikation einen Standard verabschiedet, den DVB-RCS (Return Channel for Satellite). Auf Basis dieses Standards können Endgeräte der kommenden Generation digitale Fernsehprogramme und Computerdaten mit Übertragungsraten von bis zu 50 Mbit/s empfangen und per Rückkanal mit bis zu 2 Mbit/s mit dem Satellit kommunizieren. 13
  • Handy-TV Das DVB-Konzept umfasst u.a. die Multimedia Home Platform (MHP), die Synchronisation von Gleichwellennetzen, die Übertragung in IP-Netzen, die Schnittstellen zwischen der DVB-Welt und Hochgeschwindigkeitsnetzen, das Digital Satellite News Gathering (DSNG) und die Vernetzung von DVB-Endgeräten und Speichermedien. Des Weiteren sind zu nennen Mechanismen für gesicherte Transaktionen, die Authentifizierung und die Zugangskontrolle. Die Nutzung von DVB wird durch die Nutzungsrichtlinien geregelt, in denen die technischen Leistungsmerkmale für den Empfang spezifiziert sind. Je nach Qualitätsanspruch unterscheidet man zwischen Digital-TV mit niedriger Qualität, dem LDTV, mit Standardqualität, dem SDTV, mit Studioqualität, ETDV, und dem hochauflösenden Fernsehen HDTV. Die Qualitätsunterschiede beim Ton betreffen Mono, Stereo und Dolby Surround. In Breitband-Kabelnetzen setzt sich neben DVB zunehmend das von CableLabs entwickelte Datenraten von DVB für verschiedene TV-Standards 14
  • Handy-TV und in der ITU standardisierte DOCSIS mit EuroDOCSIS auch in Europa durch. An den DVB-Aktivitäten beteiligen sich weit über 200 Unternehmen, Institute, Sendeanstalten, Carrier und Organisationen. http://www.dvb.org DVB-H, DVB for DVB for Handhelds (DVB-H) ist aus dem Standardvorschlag DVB-X für mobiles terrestrisches handhelds Broadcasting, also Mobilfernsehen, hervorgegangen. Basis für DVB-X bildet DVB-T mit einer Datenrate von etwa 9 Mbit/s, die in einem 8-MHz-Kanal im UFH-Bereich erreicht wird. Bei DVB-H können über einem solchen DVB-T-Kanal etwa 25 Fernsehprogramme, außerdem Datendienste und Digitalrundfunk übertragen werden. Die verschiedenen Dienste werden dabei periodisch in komprimierten Bursts gesendet. Dieses Sendesignal können die Tuner zeitselektiv empfangen und brauchen nur während dieser Zeit aktiv eingeschaltet zu sein. Da sie dazwischen abgeschaltet sind, trägt das Time-Slicing zu einer wesentlichen Energieeinsparung und damit zur Verlängerung des Batteriebetriebs bei. Das Zusammenfügen der verschiedenen Dienste erfolgt beim Dienste, die weltweit für das Mobilfernsehen eingesetzt Time-Slicing im Zeitmultipex. Eingehende werden Bursts werden gepuffert, sodass der 15
  • Handy-TV nachgeschaltete Decoder sie mit konstanter Bitrate auslesen kann. Für die Datenübertragung nutzt DVB-H das IP-Protokoll. Die zugrunde gelegte Datenrate beträgt 384 kbit/s und ist vollkommen ausreichend für eine gute Ton- und Videoqualität auf einem Display mit einer Bildauflösung in QVGA mit 320 x 240 Bildpunkten oder auch im CIF- Darstellformat mit 360 x 288 Bildpunkten. Eine wichtige Anforderung an die Mobilität stellt die Leistungsaufnahme der mobilen Endgeräte wie portable Medienplayer, TV-Handys und Handhelds dar, die nur 100 mW betragen darf. Darüber hinaus setzt man bei DVB-H auf die sehr effektive Videokompression H.264/AVC; für die Audio-Übertragung nutzt DVB-H MPEG-4 aacPlus. DVB-H hat eine Plattform, die das IP- Protokoll, Video und MPEG unterstützten. In DVB-H sind die unteren Schichten mit der Bitübertragungsschicht und der Sicherungsschicht für den Zugriff definiert. Die darüber liegende Transportschicht unterstützt das IP-Protokoll, das UDP- Protokoll und das RTP- Protokoll. Darüber liegt die Anpassungsschicht, für die Protokollstack von DVB-H IP-Datacast-Protokolle. 16
  • Handy-TV Diese enthalten die Programm-Navigation zwischen den Diensten, unterstützen interaktive Dienste und die Verschlüsselung von Programmen. Da in IP-Datacast auch ein zusätzlicher Mobilfunkkanal vorgesehen ist, bietet DVB-H mit diesem Rückkanal einen Upstream-Kanal für interaktive Anwendungen. Übertragungstechnisch kann DVB-H in den Frequenzbereichen zwischen 470 MHz und 890 MHz für DVB-H, das allerdings von DVB-T belegt ist, im L-Band zwischen 1,452 GHz und 1,492 GHz (EU) und zwischen 1,670 GHz und 1,675 GHz (USA). Als Modulationsverfahren benutzt DVB-H COFDM-QPSK (2k, 4k, 8k) sowie 16QAM und 64QAM. Ebenso wie an den anderen DVB-Verfahren wird auch an einer verbesserten Variante DVB-H2 entwickelt. http://www.dvb-h.org DVB-H2, DVB for DVB-H2 ist eine Weiterentwicklung von DVB-H für terrestrisches Mobilfernsehen. handhelds Es befindet sich in der Standardisierung und soll nach 2010 die UHF-Frequenzen benutzen, in denen derzeit noch das analoge terrestrische Fernsehen übertragen wird und das in einigen Jahren abgeschaltet wird. In dem gleichen Frequenzbereich soll auch das verbesserte terrestrische Fernsehen DVB-T2 übertragen werden. DVB-IPDC, DVB IP DVB-IPDC (IP Datacast) ist ein standardisierter DVB-Dienst, der die Harmonisierung von IP- datacast Datacast-Services über DVB-H, Digital Audio Broadcast (DAB), MBMS und UMTS spezifiziert. Dank DVB-IPDC müssen die Fernsehanstalten ihre Fernsehsignale für Mobilfernsehen nur einmal aufbereiten, unabhängig von der benutzten Übertragungstechnik. Bei DVB-H und Digital Audio Broadcast werden die gleichen Übertragungsformate und -protokolle benutzt. 17
  • Handy-TV Das bedeutet auch, dass TV-Handys nur eine Technik unterstützen müssen. Der IPDC-Standard basiert auf dem deutschen DXB-Projekt mit dem ein hohes Maß an Harmonisierung mit DVB-H erreicht wird. Bei dieser Technik findet der Enhanced Streaming Mode aus T-DMB und das Multi Protocol Encapsulation von DVB-H Verwendung. Wodurch Multimedia-Anwendungen mittels IP-Protokoll ohne Umcodierung über DAB-Netze, DVB-H oder UMTS übertragen werden können. DVB-IPDC wird im VHF-Band III im Frequenzbereich zwischen 174 MHz und 230 MHz übertragen und kann flächendeckend eingesetzt werden, wohingegen DVB-H besser für Ballungsgebiete geeignet ist. DVB-SH, DVB satellite DVB Satellite Service to Handhelds (DVB-SH) ist ein Rundfunkstandard für die service to handhelds satellitengestützte Übertragung von Rundfunk, Fernsehen und für die Datenübertragung auf mobile Endgeräte. Der wesentliche Unterschied zu DVB-S besteht darin, dass dieses satellitengestützt arbeitet, allerdings für stationäre Empfangsstationen ausgelegt ist. Wohingegen DVB-H für Handhelds ist, aber terrestrisch sendet. Der eigentliche Vorteil des Satellitenfernsehens besteht darin, dass ein Fernsehprogramm flächendeckend von einem Transponder abgestrahlt wird. Das SH-Konzept setzt hingegen auf die Ausstrahlung von Regionalprogrammen ohne Richtantennen, auf den Empfang ohne Sichtverbindung und in Gebäuden. Es ist ein hybrides terrestrisch-satellitengestütztes System, bei dem der Satelliten-Transponder die sogenannte Umbrella-Zelle bildet und für den landesweiten Empfang sorgt. DVB-SH sendet im S-Band über Satelliten im Frequenzbereich zwischen 2,17 GHz und 2,2 GHz. Das System sieht 12 bis 20 Kanäle vor mit einer maximalen Kanalbreite von 30 MHz. Für die Rundfunkprogramme ist eine Datenrate von 128 kbit/s vorgesehen. 18
  • Handy-TV Da der Satellitenempfang von DVB-SH eine Sichtverbindung (LOS) zum Satelliten voraussetzt, sieht das DVB-SH-System alternativ noch terrestrische Füllsender vor, die als Repeater arbeiten. Über diese kann das mobile Endgerät die Signale dann empfangen, wenn keine Sichtverbindung (NLOS) vorhanden oder der Versorgungsbereich im innerstädtischen oder in großen ländlichen Bereichen eingeschränkt ist. Die terrestrische Übertragung erfolgt im UHF- Bereich und benutzt die UMTS-Sendestationen. Die mobilen Empfangseinrichtungen können so ausgelegt sein, dass sie sowohl DVB-H (Handheld) als auch DVB-SH empfangen können. DXB, digital extended Für das Mobilfernsehen existieren unterschiedliche technische Ansätze. In Deutschland geht broadcasting es dabei im Wesentlichen um DVB-H und DMB. Digital Extended Broadcast (DXB) soll diese beiden Mobilfunkkonzepte, die einerseits auf Digital Video Broadcasting (DVB) basieren, andererseits das physikalische Übertragungsverfahren von Digital Audio Broadcast (DAB) nutzen, vereinheitlichen. DXB ist ein Förderprogramm des Forschungsministeriums und soll Digital Audio Broadcast so erweitern, dass mit dem IP-Protokoll Video, Audio und Zusatzinformationen übertragen werden. EDGE, enhanced data Enhanced Data Service for GSM Evolution (EDGE) ist ein Mobilkommunikationssystem, das wie service for GSM HSCSD und GPRS auf die bestehende GSM-Infrastruktur aufsetzt. Es zeichnet sich durch evolution höchste Übertragungsraten aus und ist konzeptionell ausgerichtet für mobile Echtzeitanwendungen wie Video- oder Internettelefonie. Im Gegensatz zu HSCSD und GPRS, bei denen die Übertragungsgeschwindigkeit durch Optimierung der Fehlerkorrektur erhöht wird, setzt EDGE bereits bei der Modulation an um eine höhere Datenrate zu erreichen. EDGE arbeitet mit einer Phasenumtastung (8PSK), mit der acht Symbole übertragen und damit die 19
  • Handy-TV Übertragungsgeschwindigkeit eines GSM-Kanals auf bis zu 59,2 kbit/s erhöht werden kann. Bei diesem Verfahren werden drei Bits gleichzeitig in einer Gruppe übertragen, wobei der Träger zwischen acht verschiedenen Phasenlagen wechselt. Im Gegensatz dazu wird mit dem bestehenden GSMK-Verfahren, das adaptiv bei stark gestörten Verbindungen eingesetzt wird, nur ein Bit pro Übertragungsschritt übertragen. Je nach Übertragungsverfahren ergeben sich mit GMSK-Modulation Übertragungsraten zwischen 8,8 kbit/s pro Kanal und 17,2 kbit/s pro Kanal, bei der Phasenumtastung (8-PSK) liegen die Werte zwischen 22,4 kbit/s pro Kanal und 59,2 kbit/s pro Kanal. Das bedeutet, dass man bei Nutzung aller acht Kanäle mit GMSK im Übertragungsmodus mit dem Modulation and Coding Scheme (MSC4) eine maximale Datenübertragungsrate von 137,6 kbit/s erzielen kann. Dieser Wert erhöht sich bei 8-PSK-Modulation im MSC9-Nodus auf eine maximale Übertragungsrate von 473,6 kbit/s. Diese Werte können nur bei störungsfreiem stationärem Betrieb in Nähe der Sendeeinrichtung erreicht werden. Der paketorientierte Teil des EDGE-Standards ist der Enhanced General Packet Radio Service, EGPRS, als Nachfolger von GPRS. EDGE stellt die letzte Stufe des geplanten Ausbaus vorhandener GSM-Netze dar. Auf Seite der Netzbetreiber sind Änderungen im Funknetz und Erweiterungen von vorhandenen GPRS- Einrichtungen erforderlich. EDGE bildet die Vorstufe für WCDMA und UMTS, wobei nicht sicher ist, ob alle Mobilfunknetzbetreiber ihre Netz-Infrastruktur auf EDGE umrüsten, da wesentliche Netzkomponenten ausgetauscht werden müssen. HSDPA, high speed High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) und High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) downlink packet access sind Erweiterungen des UMTS-Standards hin zu höheren Übertragungsgeschwindigkeiten. 20
  • Handy-TV HSDPA für das Downlink, HSUPA für das Uplink. Die von 3GPP definierte HSDPA-Technik arbeitet mit paketbasiertem Datendienst in WCDMA, dem von der ETSI standardisierten breitbandigen Zugangsverfahren für Mobilfunknetze der 3.5 Generation (3.5G). Die Datenrate für die Downlink-Übertragung liegt zwischen 8 Mbit/s und 10 Mbit/s; für MIMO (Multiple Input Multiple Output) sogar bei 20 Mbit/s bei einem 5 MHz breiten Übertragungskanal. Die Architektur von HSDPA hat eine parallele Struktur, die einen hohen Datendurchsatz bei niedrigen Taktraten ermöglicht. HSDPA arbeitet mit einer verbesserten Modulationstechnik, einer Kombination aus QPSK und Quadraturamplitudenmodulation (16QAM), mit der in Verbindung mit einer speziellen Kompression, dem so genannten Turbo Codec, Datenübertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 21,6 Mbit/s erreicht werden. Zur Erhöhung der Datenrate werden auch Diversitäts-Verfahren eingesetzt, so als Antennen- oder Receiver-Diversität. Darüber hinaus zeichnet sich HSDPA durch extrem kurze Antwortzeiten aus, die bei 2 ms liegen kann. Der Vorteil von HSDPA gegenüber dem schnelleren WiMAX liegt in der Infrastruktur. HSDPA ist für mobile Anwendungen ausgelegt und benötigt bei Handys lediglich einen Software- Download, bei Notebooks zusätzlich HSDPA-Karten um in den vorhandenen UMTS-Netzen arbeiten zu können, WiMAX hingegen benötigt eine vollkommen neue Infrastruktur. HSDPA und HSUPA für den Down- und Uplink im UMTS-Netz 21
  • Handy-TV HSUPA, high speed High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) ist eine Ergänzung von UMTS mit der das Third uplink packet access Generation Partnership Project (3GPP) die Übertragungsraten für den Upstream in UMTS- Netzen erhöht. Die Datenraten von HSUPA liegen mit 1,0 Mbit/s bis 1,5 Mbit/s unter denen der Downstream-Technik HSDPA. Sie können aber mit speziellen Techniken wie dem Enhanced Uplink (EUL), dessen Übertragungskanal mit Enhanced Uplink Channel (EUCH) bezeichnet wird, auf Übertragungsraten bis zu 5,76 Mbit/s erhöht werden. HSUPA hat einen Enhanced Uplink Channel für Daten, E-DCH, mit drei weiteren Signalisierungskanälen für das Downlink, die die erhöhte Datenrate von HSUPA unterstützen: In dem E-HICH, E-DCH HARQ Indicator Channel, wird die Übertragung von dem UMTS-Handy in dem E-DCH zu bestätigt. Der E-AGCH, der E-DCH Absolute Grant Channel, zeigt der UMTS- Mobilstation die mögliche Datenrate im Uplink an und die zulässige Sendeleistung. Über den dritten Signalisierungskanal E-RGCH, was für E-DCH Relative Grant Channel steht, kann die Uplink-Datenrate erhöht oder reduziert werden. Ziel der HSPA-Aktivitäten ist es die beiden Dienste HSDPA und HSUPA in UMTS-Netzen zu kombinieren. Damit könnten dann Anwendungen realisiert werden, die in beiden Übertragungsrichtungen hohe Datenraten benötigen, wie Videokonferenzen oder E-Mails mit großem Anhang. Generell sind für HSDPA und HSUPA entsprechende UMTS-Handys mit Datenkarte erforderlich. IPDC, IP datacast IP Datacast (IPDC) ist ein IP-basierter Service, der für die Übertragung von Video, Audio und Daten über Breitbandsysteme benutzt wird. Bei der Übertragung werden die Daten in einem IP-Datenstrom verkapselt. Handelt es sich bei den Daten um Fernsehdaten, dann spricht man auch von Internetfernsehen (IPTV). IP Datacast bildet im Protokollstack von DVB-H die Anpassungsschicht und unterstützt 22
  • Handy-TV interaktive Dienste und die Programm-Navigation zwischen den Diensten. Es wird sowohl von DVB-H als auch von MBMS für die Übertragung der Fernsehkanäle und anderer multimedialer Inhalte auf das TV-Handy benutzt. IPTV, Internet protocol Internetfernsehen (IPTV) ist ein Internet-Dienst, der von Netzbetreibern angeboten und über television IP-Netze vertrieben wird. Der Netzbetreiber stellt dem Anwender die für die Übertragung des Internet-Fernsehens erforderliche Bandbreite zur Verfügung. Neben der Bereitstellung von TV-Programmen, die gleichzeitig von vielen Kunden abgerufen werden können, ist der kontrollierte, zeitbezogene Abruf eines gewünschten Videos, das Video-on-Demand, einer der wichtigsten Dienste des Internetfernsehens. Der Zuschauer kann zu jeder Zeit, an jedem Ort und auf jedem Gerät das sehen, was er sehen möchte. Darüber hinaus bietet Internet-Fernsehen gegenüber dem konventionellen Fernsehen den Vorteil der Interaktivität. Ein weiterer Aspekt von IPTV ist die selektive Werbung, die sich am Zuschauerbedürfnis orientiert. Im Gegensatz zum Digital-TV arbeitet das Internetfernsehen interaktiv, die Live-Programme werden im Streaming übertragen und können direkt oder zeitversetzt betrachtet werden. Für die zeitversetzte Betrachtung kann das IPTV mittels Download auf dem eigenen Computer oder der Settop-Box gespeichert werden. Zu diesem Zweck benutzt IPTV neben dem IP- Protokoll das IGMP-Protokoll für die Kanal-Signalisierung bei Live-TV, und das RSTP-Protokoll für das zeitversetzte Video-on-Demand. Entscheidend für die Qualität und Größe der Darstellung ist die benutzte Computer-Hardware und -Software sowie die im Zugangsnetz bereitgestellte Übertragungsrate. Parallel zu dieser Entwicklung gibt es Ansätze existierendes Pay-TV über das Internet auf ein handelsübliches Fernsehgerät zu übertragen. Dieser Ansatz ist vor dem Hintergrund des 23
  • Handy-TV Schutzes des geistigen Eigentums zu sehen. Für die Übertragung von IPTV werden die Daten in Videocodecs komprimiert, beispielsweise mit MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC, XviD, DivX, WMV9 oder einer anderen effizienten Videokompression. Dadurch kann beispielsweise HDTV mit einer Datenrate von etwa 8 Mbit/s übertragen werden. Das bedeutet, dass Datenraten von ADSL für Internet-Fernsehen gerade ausreichen, höhere Datenraten werden mit ADSL2+, VDSL und VDSL2 erzielt. Im Anschlussbereich können auch passive optische Netze (PON) oder die Funktechnik WiMAX zum Einsatz kommen. Weitere Aspekte für das Internetfernsehen sind die Software für das Broadcast von unterschiedlichen Fernsehprogrammen, die Verschlüsselung und das Management der Video- Aufbau einer IPTV-Übertragung 24
  • Handy-TV Inhalte, der Electronic Program Guide (EGP) mit dem Programmangebot für mehrere Wochen in Voraus, das Accounting der Anwender und die Software für den Empfang und die Programm- Selektion in den Settop-Boxen. All dies erfolgt über den Switched Video Service (SVS). Durch die zunehmende Konvergenz von Fernsehen und Internet haben TV-Anbieter und Netzanbieter IPTV-Angebote etabliert. Neben den kommerziellen Angeboten existieren diverse Projekte, die sich auf bestimmte Marktnischen konzentrieren. Neben dem IPTV gibt es mit High-Definition IPTV (HD-IPTV) auch eine hochauflösende Variante mit einer Auflösung von 1.920 x 1.080 Pixeln. ISDB, integrated service Die aus dem Namen bereits hervorgeht handelt es sich bei Integrated Service Digital digital broadcasting Broadcasting (ISDB) um Digital-Rundfunk mit integrierten Services. Dabei bildet die Dienste- Integration das primäre Ziel des in Japan und Brasilien benutzten ISDB-Systems, das sowohl Rundfunk als auch Fernsehen übertragen kann. ISDB gibt es als ISDB-C, mit dem Fernsehen in Kabelverteilnetzen übertragen wird, als ISDB-S für Satellitenübertragung und als ISDB-T für terrestrisches Fernsehen. ISDB kann Standard Definition Television (SDTV) und auch HDTV mit Mehrkanalton übertragen. ISDB-T (Terrestrial) arbeitet im Frequenzbereich zwischen 470 MHz und 770 MHz und eignet sich für terrestrische Übertragungen, gleichermaßen für stationäres Fernsehen aber auch für Mobilfernsehen. ISDB-C und ISDB-S benutzen für die Übertragung ein Trägersignal das in Quadratur-Phasenumtastung (QPSK) oder in Phasenumtastung (8PSK) moduliert wird. ISDB-T hat als Modulationsverfahren COFDM-DQPSK in den verschiedensten Varianten oder 16QAM und 64 QAM. Das europäische Pendant zu ISDB-T, das in Japan eingesetzt wird, ist T-DMB, die amerikanischen MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service), BCMCS (Broadcast Multicast 25
  • Handy-TV Service) und das proprietäre MediaFLO. ISDB-T wurde von der japanischen Association of Radio Industries and Business (ARIB) entwickelt. LTE, long term evolution Den verschiedenen Techniken der Mobilkommunikation werden Generationen zugeordnet. So gehört GSM der 2. Generation (2G) an, UMTS der dritten (3G) und HSDPA wird der 3,5. Generation zugeordnet. Long Term Evolution (LTE) ist als Nachfolgetechnik von UMTS und HSDPA anzusehen. Sie hat daher die chronologische Einordnung als 4. Generation (4G), ebenso wie Mobile-WiMAX und Ultra Mobile Broadband (UMB), das die gleichen Datenraten bietet wie Long Term Evolution. Alle 4G-Techniken konkurrieren um den Markt des Mobile Broadband, des mobilen Breitbands. Long Term Evolution wird dabei von den großen Betreibern der UMTS-Netze priorisiert, die sich weltweit zur LTE- Technologie bekannt haben. LTE ist damit weltweit der erste Mobilfunkstandard. Die Standardisierung der LTE-Technik ist in 3GPP als Release 8 definiert. Diese Die Entwicklung der Datenraten von UMTS, HSPA und LTE Technik kann in Verbindung 26
  • Handy-TV mit MIMO und OFDMA Spitzendatenraten von 100 Mbit/s im Downlink empfangen. Neben der höheren Datenrate nutzt die LTE-Technik den zur Verfügung stehende Frequenzbereich effizienter aus. Im Uplink werden Datenraten von 50 Mbit/s vom Mobilgerät zur Basisstation erreicht. Die hohen Datenraten werden durch Zuweisung von verschiedenen Bandbreiten erzielt. So können Bandbreiten von 1,25 MHz, 1,6 MHz, 2,5 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz und 20 MHz flexibel zugewiesen werden. Weiterhin steigert die in LTE angewandte MIMO-Technik den Antennengewinn und erhöht die Empfangsleistung, weil bei dieser Technik mehrere Antennen in Gruppen zusammengefasst werden. Jede Verdoppelung der Antennenzahl verursacht einen um 3 dB höheren Empfangspegel, wenn die Antennensignale miteinander verknüpft sind und eine Wellenüberlagerung erfolgt. Ein 4x4-Antennen-Array hat somit eine um 3 dB höhere Empfangsleistung als ein 2x2-Antennen-Array. Darüber hinaus bietet das MIMO-LTE-Konzept eine verbesserte Unterdrückung von Interferenzen und eine bessere Verbindungsqualität. Long Term Evolution (LTE) arbeitet auf der physikalischen Ebene im Downlink mit OFDM als Zugangsverfahren, diese Technik wird auch als High Speed OFDM Packet Access (HSOPA) bezeichnet. Im Uplink kommt das Zugangsverfahren Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) zum Einsatz. Long Term Evolution ist so konzipiert, dass es als Upgrade von vorhandenen Mobilfunktechnologien angesehen werden kann, so von CDMA2000 und EVDO. Als Nachfolgetechnologie von LTE wird von 3GPP bereits LTE Advanced ausgearbeitet. MBMS, multimedia Der Multimedia Broadcast Multicast Service (MBMS) ist eine Erweiterung für GSM- oder UMTS- broadcast multicast Netze für die Verteilung von Multimedia- und Broadcastdiensten. MBMS ist eine IP-basierte service Technologie und überträgt über GPRS, EDGE, WCDMA, HSDPA oder Long Term Evolution (LTE) 27
  • Handy-TV die multimedialen Inhalte für Handy-TV ohne die für den Sprachverkehr benötigte Bandbreite zu beeinträchtigen. Im Unterschied zu normalem IP-Traffic, bei dem jedes Datenpaket unicast zu jedem Benutzer übertragen wird, arbeitet MBMS mit einem IP-Datacast. Bei dieser Technik teilen sich viele Benutzer die zur Verfügung stehenden Netzwerk-Ressourcen. Die eigentliche Ausgabe von MBMS ist es allerdings multimediale Inhalte über 3G-Netzwerke zu verbreiten. Die MBMS- Technik optimiert den Datentransport in einer Funkzelle, damit gleichzeitig mehrere Benutzer die multimedialen Inhalte empfangen können. Dafür wird die Funkschnittstelle neben der Punkt-zu-Punkt-Verbindung (P2P) auch Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen (P2MP) Übertragungstechnologien für mobiles digitales Fernsehen (MDTV) 28
  • Handy-TV unterstützen. Als Übertragungskanal steht hierfür ein Multicast Data Traffic Channel (MDTCH) pro Funkzelle zur Verfügung auf dem die Datenströme nicht einzeln für jeden Benutzer, sondern gemeinsam ausgestrahlt werden. In dieser Verbindungsart erfolgt eine ungesicherte Übertragung der aggregierten Kanäle, da kein individueller Rückkanal zur Verfügung steht. Auf dem Übertragungskanal, der eine Bandbreite von 5 MHz hat, können bis zu 16 Kanäle mit 64 kbit/s übertragen werden. Weitere mobile Broadcast-Technologien sind BCMCS, DVB-H, ISDB, T-DMB, ATSC-M/H und MediaFLO. MBMS wird von 3GPP zur Standardisierung vorangetrieben. MBSAT, mobile Mobile Broadcast Satellite (MBSAT) ist ein in Japan benutzter Broadcast-Satellitendienst über broadcast satellite den Digital-Rundfunk, Video und andere multimediale Dienste für mobile Endgeräte übertragen werden. MBSAT benutzt MPEG-2 AAC für die Audiokompression und MPEG-4 für die Videokompression und transportiert die Informationen in einem MPEG-2-Container. Das MBSAT-System kann gleichzeitig über 50 Programme unterstützen. Die Satellitenübertragung erfolgt im Downlink im S-Band zwischen 2,630 GHz und 2,655 GHz. Um Übertragungslücken innerhalb dichtbesiedelter Städte auszuschließen, sieht das MBSAT- Konzept überall dort eine terrestrische Übertragung vor, wo kein Satellitenempfang möglich ist. Das MBSAT-Satellitensystem hat 16 Transponder, die alle auf der gleichen Frequenz mit Code Division Multiplexing (CDM) arbeiten. MediaFLO Mit Forward Link Only (FLO) hat der Chiphersteller Qualcomm ein Übertragungssystem für FLO, forward link only Mobilfernsehen für TV-Handys entwickelt, das als Pendant zu DVB-H, T-DMB, MBMS, ATSC-M/ H und ISDB-T angesehen werden kann. Die FLO-Technik wird in Amerika auch als MediaFLO 29
  • Handy-TV bezeichnet und überträgt die Broadcastsignale beispielsweise für das Mobilfernsehen in einer Richtung - Forward Link Only (FLO) - vom Sender zum mobilen TV- Handy. MediaFLO-Architektur mit MediaFLO-Server und -Client Die FLO-Technik zeichnet sich gegenüber DVB-H durch eine bessere Bandbreiteneffizienz aus, daraus resultiert eine bessere Frequenzökonomie. Bezogen auf die Bandbreite kann die doppelte Anzahl an Kanälen übertragen werden. Weitere Vorteile liegen in der kurzen Kanalwechselzeit und der intuitiv erlernbaren Programmierung. FLO überträgt in Frequenzbändern, die nicht von den zellularen Netzen genutzt werden, so im Frequenzbereich zwischen 470 MHz und 862 MHz, das für die terrestrische Übertragung der UHF-Kanäle genutzt wird, und zwischen 1,452 GHz bis 1,492 GHz. Als Modulationsverfahren benutzt MediaFLO COFDM-QPSK (4k) oder 16QAM. Das FLO-Konzept wird von dem FLO-Forum gefördert, das weltweit über 90 Mitglieder aus verschiedenen Branchen zählt. http://www.floforum.org Mobiles Bei den mobilen Geräten für das Mobilfernsehen und den Playern differenziert man sehr Unterhaltungsgerät deutlich zwischen den TV-Handys, den portablen Medienplayern (PMP) und den mobilen 30
  • Handy-TV MET, mobile entertain- Unterhaltungsgeräten (MET). ment terminal TV-Handys werden für Sprachkommunikation benutzt und können auf einem relativ kleinen Display Fernsehen darstellen. Portable Medienplayer haben einen größeren Bildschirm und können Fernsehsendungen speichern und darstellen. Mobile Unterhaltungsgeräte sind Kombigeräte bestehend aus einem Portabler Medienplayer von Epson Mobil-TV und einem portablen Medienplayer. Ein mobiles Entertainment Terminal zeichnet sich durch Portabilität aus, es muss unterwegs Fernsehsendungen empfangen und speichern können und sein Bildschirm muss wesentlich größer sein als der von TV-Handys. METs können Daten mittels Podcasting oder Vodcasting empfangen und haben einen analogen TV-Eingang für Composite Video über den das mobile Unterhaltungsgerät als Videorecorder benutzt werden kann. Die Kommunikation mit einem Media-Server, einer Settop-Box oder einem Personal Computer Daten sollte möglich sein, damit auch Daten von Vodcasts überspielt werden können. MET-Geräte arbeiten in der Videokompression mit H.264, einige mit dem WMV-Dateiformat. Mobilfernsehen Unter Mobilfernsehen versteht man Übertragungstechniken mit denen ein Fernsehbild auf ein mobile TV mobiles Endgerät, das Fernsehen empfangen und wiedergeben kann, übertragen wird. Die 31
  • Handy-TV Voraussetzungen für Mobilfernsehen (MDTV) wurden mit UMTS und der Entwicklung entsprechender multimedialer Handys und TV-Handys geschaffen. Beim Mobilfernsehen muss man klar trennen zwischen dem IP-basierten Internetfernsehen (IPTV) und den Broadcastdiensten. IPTV arbeitet mit dem IP-Protokoll und Streamingtechniken. Dabei werden individuelle Verbindungen zu den einzelnen Benutzern aufgebaut, was einen hohen Bandbreitenbedarf mit sich bringt. So kann IPTV über HSDPA mit einer Datenrate von 3,6 Mbit/s übertragen werden. Diese IP- basierte Technik über die Mobilfunknetze ist für Live-Fernsehen nur bedingt geeignet. Anders ist es bei den Broadcasttechniken, die funktechnisch mittels Broadcasting arbeiten und den Anwendern eine Auswahl an Fernseh- Szenarien für die Fernsehdarstellung auf einem TV-Handy kanälen zur Verfügung 32
  • Handy-TV stellen. Diese Technik kann sowohl über terrestrische Netze arbeiten, als auch über Satelliten. Zu den Broadcastdiensten gehören die in Europa favorisierten DVB-H und Digital Multimedia Broadcast (DMB), ebenso die in den USA im Wettbewerb stehenden standardisierten Übertragungstechniken MBMS, BCMCS und das proprietäre MediaFLO, das terrestrische Digital Multimedia Broadcast (T-DMB), sowie das in Japan bevorzugte ISDB. In China setzt man auf das hybride terrestrisch-satellitengestütze Netz, CMMB, und auf DMB-T/H. Die genannten Technologien unterscheiden sich in den Frequenzbereichen, die sie für ihre Übertragung nutzen, und in der Luftschnittstelle, die mit den unterschiedlichsten Modulationsverfahren belegt ist. Was die Frequenzbereiche anbetrifft, so belegt DVB-H im UHF-Bereich die Frequenzen, die bisher für terrestrische Fernsehübertragungen genutzt wurden; MediaFLO belegt Frequenzen um 700 MHz. Anders ist es bei MBMS, das die 3G-Netze mit ihren Diensten GPRS, EDGE und WCDMA nutzt und BCMS, das auf CDMA2000 setzt. Von der Modulationstechnik her bieten sich mit OFDM und COFDM Modulationsverfahren mit hoher Frequenzökonomie. Des Weiteren werden die Quadratur-Modulation, 16QAM und 64QAM, und die Quadratur-Umtastung benutzt. Die Markteinführung hängt einerseits von der Bereitstellung entsprechender Produkte ab, andererseits vom übertragungstechnischen Ansatz. So kann DVB-T in Europa erst dann flächendeckend eingeführt werden, wenn die Anwendungen in den noch benutzten Frequenzbereichen sukzessive abgeschaltet worden sind. Handy-TV im Taschenformat beschränkt sich empfangstechnisch nicht auf das TV-Handy bzw. den portablen Medienplayer (PMP), sondern ist auch für die Automotive-Technik von besonderer Bedeutung. Fernsehen an jedem Ort, zu jeder Zeit und unabhängig vom Stromnetz. 33
  • Handy-TV Portabler Medienplayer Der portable Medienplayer wurde speziell für das Mobilfernsehen entwickelt. Er ist für PMP, portable media Fernseh- und Tonwiedergaben optimiert und zeichnet sich gegenüber dem TV-Handy durch ein player größeres Display aus, das eine Bildschirmdiagonale von 10 cm bis 15 cm hat, gegenüber TV- Handys, die auf 7,5 cm beschränkt sind. Hinzu kommt, dass die Bildschirmauflösung in Wide- QVGA mit 480 x 270 Pixeln das 16:9-Format unterstützt. PMP-Player wie die Playstation portable (PSP) arbeiten mit einem Flash-Speicher oder einer Festplatte mit ca. 20 GB und können auch unterwegs empfangene Fernsehsendungen aufzeichnen. Damit wird der PMP-Layer zum Personal Video Recorder (PVR). Neben der direkten Wiedergabe oder der Speicherung von Fernsehsendungen besteht auch die Möglichkeit des Podcasting und Vodcasting. S-DMB, satellite DMB Satellite Digital Multimedia Broadcast (S-DMB) ist eine Kombination von satellitengestützter und terrestrischer Übertragung. Es ist ein spezieller Dienst für digitales Broadcast mit dem mobile Endteilnehmer multimediale Services wie Mobilfernsehen oder -rundfunk empfangen können. Im Schichtenmodell von S-DMB wird eine Mulicast-Schicht über der terrestrischen Unicast-Übertragung des UMTS-Netzes implementiert wird. S-DMB-Systeme arbeiten mit geostationären Satelliten (GEO), die mit Umbrella-Funkzellen mit Durchmessern von 700 km bis 1.000 km Europa bestrahlen. Mit diesen Funkzellen können über 90 % des Empfangsbereichs von mobilen Endgeräten der 3. Generation im Outdoor-Bereich abgedeckt werden. Um diese Werte und eine Strahlungspenetration in Gebäuden zu erreichen, muss die empfangene HF-Leistung über 15 dBm liegen, was einer EIRP des Satelliten von 72 dBW entspricht. Die leistungsstarken GEO-Satelliten benutzten für die Übertragung im Downlink Frequency Division Duplex (FDD) und WCDMA und für die terrestrische Verbindung zum 3G-Zugangsnetz 34
  • Handy-TV S-DMB-Konstellation mit sattelitengestützter und terrestrischer Übertragung den Fixed Satellite Service (FSS), die terrestrische Übertragung zwischen Funknetz und UMTS/ GSM-Endgerät erfolgt über eine entsprechende Luftschnittstelle. 35
  • Handy-TV Streaming-Media Unter Streaming-Media versteht man die Quasi-Echtzeitübertragung komprimierter Video- und Audiodateien über das Internet. Beim Streaming werden die Daten nicht auf einmal heruntergeladen, sondern schubweise im Store-and-Forward-Verfahren. Sie kommen beim Anwender also nicht als fortlaufende Datei an, sondern werden in Puffern kurz zwischengespeichert, was zu Beginn der Übertragung einige Zeitverzögerungen verursacht. Dabei sind sowohl Live-Übertragungen als auch spätere Downloads der Daten möglich. Eine auf dem Rechner installierte Software, der Player, dekomprimiert diese Daten, wobei in der Regel der Player im Browser integriert ist. Vom Browser wird ein asx-File an den User übermittelt. Diese Datei startet den Media-Player auf dem Rechner des Nutzers und teilt ihm mit, auf welchem Server die Videosequenz liegt. Der Player beginnt anschließend über das UDP-Protokoll den Video-Streamer abzurufen. Die Geschwindigkeit und auch die Qualität der Daten hängen im Wesentlichen von der verfügbaren Bandbreite ab. Um eine kontinuierliche Darstellung zu gewährleisten, sollte der Internet-Zugang mindestens eine Geschwindigkeit von 300 kbit/s haben. Für das Audio- und Video-Streaming gibt es unterschiedliche Dateiformate. Die bekanntesten sind MP3, RealAudio, DivX, Quicktime und Windows Media Audio (WMA). Die Steuerung der Streaming-Media-Daten erfolgt in der Regel mit dem RTSP-Protokoll, der Datentransport mit dem RTP-Protokoll. Die Übertragung kann mit dem RTCP-Protokoll überwacht werden. Beim Streaming unterscheidet man zwischen dem Live-Streaming, bei dem der Benutzer die Streaming-Inhalte zeitgleich mit der Erstellung erhält, so bei Live-Konzerten oder Pressekonferenzen, dem intelligenten Streaming, bei dem der Streaming-Datenstrom an die Bandbreite des Endbenutzer-Zugangs angepasst wird und dem Video-Streaming, dem Übertragen von Videosequenzen mittels Streaming-Technologie. 36
  • Handy-TV Die Einsatzmöglichkeiten von Streaming-Media reichen vom Entertainment, so die Live- Übertragung von Konzerten, Veranstaltungen, Talks, Musik usw. mittels Internetradio, über Online-Werbung, News und Sportereignisse bis hin zu Internetfernsehen (IPTV), Video- und Webkonferenzen. T-DMB, terrestrial DMB Digital Multimedia Broadcast (DMB) ist ein von der ETSI Komponenten und Verfahren für Streaming-Media standardisierter Broadcastdienst für die Übertragung von Mobilfernsehen über TV-Handys und portable Medienplayer. Die terrestrische Variante von Digital Multimedia Broadcast ist T-DMB, das eine Weiterentwicklung von Digital Audio Broadcast (DAB) darstellt. Für die Übertragung von Video benutzt T-DMB H.264/AVC, für Audio u.a. AAC+ und für interaktive Inhalte BIFS. Mit T-DMB werden je nach Fehlerkorrektur Datenraten von bis zu 1,5 Mbit/s erreicht. Als übertragungstechnisches Frequenzband nutzt T-DMB, das ja über Digital Audio Broadcast übertragen wird, das L-Band bei 1,5 GHz. International hat die WARC den Frequenzbereich von 1,452 GHz bis 1,492 GHz reserviert. Als Modulationsverfahren benutzt T-DMB OFDM- DQPSK bis zu 2k. 37
  • Handy-TV T-DMB wird in Korea weiterentwickelt und auch dort und in verschiedenen Regionen Chinas eingesetzt. Weitere mobile digitale TV-Dienste (MDTV) sind BCMCS, DVB-H, ISDB-T, MBMS, ATSC-M/H und MediaFLO. TV-Handy Um der zunehmenden Mobilität der Anwender gerecht zu werden, wurden diverse Mobilgeräte TV cellphone für die unterschiedlichsten Anwendungen entwickelt. Eines, das Mobilfernsehen oder Handy-TV unterstützt, ist das TV- oder Fernseh-Handy. Dabei handelt es sich um ein UMTS-Handy mit vergrößertem Farbdisplay und erweiterten Empfangseinrichtungen. Die Displays erreichen Bildschirmdiagonale von 7,5 cm und eine Auflösung von QVGA. Neben dem normalen UMTS- Empfang bieten TV-Handys auch Empfangseinrichtungen für terrestrisch gesendetes Digital- TV. Dabei setzt man mit DVB-H und Digital Multimedia Broadcast (DMB) auf spezielle Varianten für Handhelds. TV-Handy für DVB-H, Nokia N92 Das TV-Handy kann somit über 38
  • Handy-TV den UMTS-Datendienst HSDPA Internetfernsehen (IPTV) mit Datenraten von 3,6 Mbit/s empfangen oder über die terrestrischen Fernsehnetze Digital-TV. Darüber hinaus können TV- Handys Rundfunk empfangen und über Bluetooth oder WLAN mit anderen Handys kommunizieren. Als Alternative für den mobilen Fernsehempfang wurden die portablen Medienplayer (PMP) entwickelt, die größere Bildschirme besitzen und mit einer höheren Bildschirmauflösung arbeiten. UMTS, universal mobile UMTS ist ein vom ETSI 1998 standardisiertes System für die universelle Mobilfunk- telecommunications Telekommunikation. Dieser Standard soll die bisherige Mobilkommunikation über GSM, wie sie system in den D- und E-Netzen angewandt wird, mit einem erweiterten Leistungsspektrum ablösen. Vor allem im Bereich der Multimediatechnik soll UMTS dank der hohen UMTS- Übertragungsraten leistungsfähige Multimediadienste unterstützen. Dazu gehören neben den Sprach- und Audiodiensten die schnelle Daten-, Grafiken- und Textübertragung sowie die Übertragung von Bewegtbildern und Video. Den Anforderungen entsprechend sind UMTS- Handys mit einer Videokamera und einem Farbdisplay ausgestattet. UMTS integriert die Leistungsmerkmale der Leitungsvermittlung der GSM-Technik und der Datenpaketvermittlung der GPRS-Technik und schafft dadurch die besten Voraussetzungen für schnellen Datentransfer. Darüber hinaus enthält UMTS Spezifikationen, die den Transport von Daten auf der Grundlage des IP-Protokolls unterstützen und so die Verwendung von UMTS für einen funkgestützten Internet-Zugang ermöglichen. Außerdem soll der UMTS-Standard auch für die In-House-Kommunikation genutzt werden und als Standard für die Satellitenkommunikation, ohne die ein weltweites Netz nicht realisierbar ist. Durch den ergänzenden Einsatz von satellitengestützten UMTS-Mobilfunksystemen soll 39
  • Handy-TV auch ohne die Existenz flächendeckender terrestrischer UMTS-Systeme eine globale Erreichbarkeit für UMTS-Teilnehmer realisiert werden. Im Jahre 2000 wurden in den meisten europäischen Ländern die Lizenzen für die Frequenzbänder vergeben. In einigen Ländern, so auch in Deutschland, erfolgte dies in Form einer öffentlichen Versteigerung unter Federführung der Regulierungsbehörde. Die Lizenzen gingen dabei an T-Mobile von der Deutschen Telekom, an Mannesmann Mobilfunk, Mobilcom, Group 3G, E-Plus und Viag Interkom. Für die Rufnummern wurden von der Regulierungsbehörde RegTP der Nummernraum 015 freigegeben. An die Lizenznehmer wurden folgende Rufnummernblöcke mit jeweils 100 Millionen elfstelligen Rufnummern reserviert: (0)1505 Group 3G, (0)1511 T-Mobile, (0)1520 Vodafone und (0)1566 Mobilcom. http://www.umts-forum.org Visual Radio Visual Radio ist ein rundfunktechnischer Mehrwertdienst, der u.a. im Digital Multimedia Broadcast (DMB) eingesetzt wird. Bei diesem höherwertigen Hörfunkdienst werden gleichzeitig mit dem Radiogramm Standbilder, Zusatzinformationen, aktuelle Nachrichten, Verkehrs- und Wetternachrichten und Hintergrundinformationen visuell auf das Display des multimedialen Handys eingeblendet. Die Daten für die Standbilder werden im Videodatenstrom von MPEG-4 übertragen und können im Bildwechsel zwischen einer und zehn Sekunden dargestellt werden. DMB Visual Radio wird von der ETSI standardisiert. Vodcasting Ebenso wie Vlogging sind auch Vodcasting oder Vodcast Kunstworte, die aus Video und Podcasting entstanden ist. Es handelt sich dabei um die Online-Lieferung von Videos, die aus dem Internet herunter geladen werden. Für diese Technik hat sich der Begriff Vodcasting 40
  • Handy-TV eingebürgert, der einen unmittelbaren Bezug zum audiobasierten Podcasting herstellt. Beim Vodcasting, das einen funktionalen Bezug zu Video-on-Demand (VoD) hat, bestimmt der Nutzer wann er welches Video vodcastet, ob er es archiviert und wann er es sich ansieht. Dieser interessante Markt wird von der Angebotsseite her zunehmend von den etablierten Fernsehanstalten besetzt. Die Endgeräteseite hat sich mit Personal Computern, dem iPod, iPhone und iTunes, TV-Handys und PDAs bereits auf das Abspielen von Videos eingestellt. Technisch ist das Vodcasting vergleichbar dem Podcasting mit dem Unterschied, dass mit den RSS-Feeds und Atom-Feeds Videodateien angesteuert werden. Jeder Vodcast hat einen RSS- Prinzip des Vodcastings 41
  • Handy-TV Feed, der einen Überblick über das Video beinhaltet. Je nachdem von wem die Vodcasts angeboten werden, sind sie kostenfrei oder kostenpflichtig und können ebenso wie die Vodcast-Dienste abboniert werden. Beim Vodcasting erstellt der Vlogger ein Digitalvideo und daraus in der Videobearbeitung eine Videodatei. Die mittels DivX, MPEG-4 oder H.264-Kompression komprimierte Videodatei wird auf den Webserver gelegt, ebenso das komprimierte Tonsignal, das beispielweise mittels AAC-Kompression komprimiert wurde. Der Titel des Videos und eine kurze Zusammenfassung werden in Verbindung mit der URL in einem RSS-Feed oder Atom-Feed beschrieben. Das RSS- Feed wird auf den entsprechenden Webseiten verteilt und kann von Feedreadern wie iTunes gelesen und verarbeitet werden. D.h. der Feedreader empfängt die textbasierte RSS-Info und öffnet über die darin enthaltene URL den Link zu der Downloadseite auf dem Webserver. Ein an dem Vodcasting interessierter Vlogger kann über den URL-Link das Vodcasting vornehmen, sich das Video auf seinen Personal Computer downloaden, es speichern, es offline betrachten, archivieren und auf portable Medienplayer (PMP) überspielen. WCDMA, wideband code Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), Breitband-CDMA, ist ein von der ETSI division multiple access beschriebenes breitbandiges Zugangsverfahren, das Mobilfunkdienste der 3. Generation (3G) unterstützt. Das Verfahren kann in UMTS mit Übertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 2 Mbit/s eingesetzt werden. Es zeichnet sich dadurch aus, dass die Informationen gleichzeitig in zwei Phasen moduliert werden. WCDMA eignet sich ideal für Hochgeschwindigkeitsübertragungen, so für Multimedia-Anwendungen mit Bewegtbildübertragung und wird auch in HSDPA eingesetzt. Der UMTS-Standard WCDMA-FDD wird in verschiedenen Regionen eingesetzt. Der Standard 42
  • Handy-TV arbeitet im Uplink von der Mobilstation zur Basisstation im Frequenzband zwischen 1,920 GHz und 1.980 GHz und im Downlink zwischen 2,110 GHz und 2,170 GHz. Der Kanalabstand beträgt 5 MHz, das Kanalraster 200 kHz. Im Uplink wird mit HPSK moduliert, im Downlink mit QPSK. 43
  • Impressum Handy-TV Herausgeber Klaus Lipinski Datacom-Buchverlag GmbH 84378 Dietersburg ISBN: 978-3-89238-199-0 Handy-TV E-Book, Copyright 2010 Trotz sorgfältiger Recherche wird für die angegebenen Informationen keine Haftung übernommen. Dieses Werk ist unter einem Creative Commons Namensnennung-Keine kommerzielle Nutzung-Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland Lizenzvertrag lizenziert. Erlaubt ist die nichtkommerzielle Verbreitung und Vervielfältigung ohne das Werk zu verändern und unter Nennung des Herausgebers. Sie dürfen dieses E-Book auf Ihrer Website einbinden, wenn ein Backlink auf www.itwissen.info gesetzt ist. Layout & Gestaltung: Sebastian Schreiber Titel: © Vadim Andrushchenko - Fotolia.com Produktion: www.media-schmid.de Weitere Informationen unter www.itwissen.info 44