Home

Dokument_36.

1. 68 5 4 Ausgew hlte Details zu beschrittenen Losungsansatzen 71 5 4 1 EV esas aes eet cs no cs ona ttn es toa See 71 5 4 2 Austausch des HD Receivers ana 72 5 4 3 Umstellung der Programmierung auf eine State Machine 13 6 Zusammenfassung und Ausblick 22002000000000 n0nan0nnnnnnnn nun annn ann 74 6 1 DISKUSSION ee ee scenenedeciencnacenmenssaanenadousanseeachanceacens 14 6 2 Schritte fur die praktische UMSetZUNG ccccccceecceeeceeeeeeeeeeeeeeeeseeees 75 7 Abk rzungen und Begriffe 22 22000000002n0n n0nnnnnnnn nun nun ann ann nn nnnnnen 77 8 EITSFALUFVERZEICHNIS 2 nee 85 9 ANNAN PERSTERSTETSTIEIEDENTFETTERVERERTRTESTEETERETEPERSTERSTERTTELSUSUSEISTEISTEPETETETEIRTEIRTEFLTEIEPTERSTERG 88 gT Quellcode Unt aen a a a a 88 92 IBRHPrODOSal anrr EEEE 115 93 OFS 1110 DAO ee eee ee eee ee ee eee ee ee eee 118 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Ausstrahlung Wege zu HD in DVB nach 9 6 Abbildung 2 Schema f r den Gemeinschaftskanal der Dritten Programme 10 Abbildung 3 Schematischer Aufbau eines Transportstroms 12 Abbildung 4 Aufschl sselung des TS Headers 2202200220220200sne nennen 13 Abbildung 5 MPEG 2 Programm und Transportstrom Multiplex nach 15 14 Abbildung 6 Bouquet von ZDF Vision mit zugeh riger Servic
2. 31 4 1 2 Erweitertes Konzept f r das Proposal u220022022020220 een 32 4 2 Erg nzungen Zum IRT Proposal 022020 2200200 Rn0 nen nnenen nennen 34 4 3 EPG im HD Kanal u000000s20ssnsesnsnennnnnnnnnennnnennnne nennen nenne nennen 34 4 4 Verschiebungen und St rungen im Sendeablauf 37 5 Empf nger Demonstrator 22 200220n000n0nanunanunnnnnnnnnnnn nun nnmnnn nnn 39 5 1 Versuchsaufbau und verwendete Ger te uu u022s00snnennnen nennen 39 5 1 1 Bl ckschallBild sea nun 41 9 1 2 Fee TY A e 42 oo IEG SOWAS ee 44 5 2 Verwendete Module cccccccccceccsecceeceeeeeeeeeeeeseeeeeeeeeseeeeeesseeeseeeeeeaeees 48 5 3 Funktionen des EIT Analyse Programms cccccceecseeceeeeeceeeeeeeeeaees 50 Inhaltsverzeichnis 9 3 1 Saed 0 2 1 Ree neta ee eee NENNE cere 50 5 3 2 Auffinden der ben tigten Daten in der Prozedur HandleEitData 52 9 3 3 Bedingungen a DIS Era 56 994 Slas 0 DIS O ar E ae 59 5 3 5 Senden von Befehlen ber das Infrarot Modul 62 5 3 6 Verarbeitung von empfangenen Infrarot Befehlen 63 5 3 7 Eingabe von Basisdaten ber ein Config File 65 5 3 8 Paralleler Schaltvorgang von Settop Box und Analyse Programm 67 5 3 9 Grafische Darstellung des Programmablaufs
3. 28 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte Ein HD f higer Receiver w rde in Zukunft diese Linkage Types erkennen und verarbeiten ein Receiver der nicht HD f hig ist w rde dagegen diese Werte einfach ignorieren Somit ist auch die Kompatibilit t gew hrleistet denn f r den Zuschauer ohne HD Equipment ist die Information dass ein HD Content auf einem speziellen HD Kanal vorliegt irrelevant weil er sie nicht nutzen kann Service A Service B SDTV HDTV Event A Event E Kein Linkage Descriptor Kein Linkage Descriptor Event B Event F Linkage Descriptor zum Service B Linkage Type 0x0B Linkage Descriptor Zum Service A Linkage Type 0x0C Automatisches Umschalten Event C Event G Kein Linkage Descriptor Kein Linkage Descriptor Event D Kein Linkage Descriptor Event H Kein Linkage Descriptor Abbildung 16 HD SD Umschaltvorgang nach IRT Proposal f r TR 101 211 Nach dem IRT Proposal soll der aktuelle SD Kanal nach dem Linkage Type Ox0B durchsucht werden Wird er gefunden soll berpr ft werden ob das dazugeh rige Event im SD Kanal auch als present gekennzeichnet ist Es muss folglich die EIT fur den actual TS und der oresent following Event Information also die EIT mit der Table ID Ox4E nach dem Linkage Type durchsucht werden Wird der richtige Linkage Type OxOB gefunden soll der Receiver automatisch auf den im Linkage Descriptor angezeigten HD Kanal umschalten Da
4. DLoopLen Descr Descr e Se SS Ss Tag Length Event ID Schleife Descriptor Schleife Abbildung 36 Event Information Table EIT aufgeteilt nach Bytes Das Auffinden von Informationen innerhalb der Event ID und der Descriptor Schleife ist etwas schwieriger da deren Lange sich erst durch Angaben innerhalb der EIT ergeben Man muss sich also von einer Schleife zur nachsten durchhangeln die Informationen lesen und entsprechend verwerten oder verwerfen siehe Abbildung 37 Am Anfang jeder Event ID Schefe muss die Information der Descriptors loop length die Lange der Descriptor Schleife ermittelt werden Je 54 5 Empf nger Demonstrator nach L ngenangabe k nnen dann in der Descriptor Schleife unterschiedlich viele Descriptoren vorkommen Am Anfang jedes Descriptors wiederum steht der Descriptor Tag der angibt um welche Art von Descriptor es sich handelt z B Linkage Descriptor sowie die L nge des jeweiligen Descriptors descriptor_length vgl Kapitel 3 6 Mit diesen Informationen kann man sich nun schrittweise die Informationen heraussuchen Die Variable pos im Quellcode gibt dabei die jeweils aktuelle Position an schwarze senkrechte Pfeile in Abbildung 37 Eine weitere Variable pos gibt jeweils den Anfang der n chsten bzw das Ende der vorangegangenen Event ID Schleife an Die Bedingung f r die Event ID Schleife blau markiert in Abbildung 34 Abbildung 36 und Abbil
5. Heidelberg H thig Verlag ISBN 3 7785 2857 2 Seiten 87 100 ARD Play Out Center RBB Potsdam Internet http www ard digital de index php id 559 7 amp languageid 1 20 10 2006 Transponder Monitor INFOSAT Euro Media S A Heft 7 Juli 2006 Nr 220 20 Jahrgang Seite 103 Ruelberg K Vorlesung Grundlagen der Film und Fernsehtechnik 04 05 2004 und 11 05 2004 Fachhochschule Koln Wikipedia Die freie Enzyklopadie Internet http de wikipedia org wiki Hexadezimal 06 11 2006 Norm EN 300 468 V1 3 1 1998 02 Digital Video Broadcasting DVB Specification for Service Information SI in DVB systems Wikipedia Die freie Enzyklopadie Internet http en wikipedia org wiki Finite_state_machine 06 11 2006 Telemeter Electronic GmbH Internet http www telemeter de index php shop produkte_bereiche hf_mikrowellentechnik__1 dc_blocks 10 11 2006 Wikipedia Die freie Enzyklop die Internet http de wikipedia org wiki Fernbedienung 06 11 2006 Institut f r Rundfunktechnik M nchen Internet www irt de IRT produkte IRT DVB Playout_Server_d pdf 20 10 2006 Muller Marcus IRTrans GmbH IRTrans Benutzerhandbuch Version 2 8 Zugl Internet http www irtrans de download Docs Installation 20und 20Bedienung 2 OlRTrans_DE A5 pdf 06 11 2006 86 26 27 8 Literaturverzeichnis Borland Delphi Professional Version 3 0 Build 5 53 Delphi Hilfe Hilfsthema Die Anweisung case Daniel Tonks Re
6. die Bedingungen a bis e definiert und abgepr ft werden sowie der Sendebefehl an das Infrarot Modul ausgel st wird Um die beiden ineinander verschachtelten for Schleifen der EIT abzubilden vgl Abbildung 11 musste entsprechend eine hnliche Struktur f r die Prozedur die die EIT auswertet gew hlt werden Abbildung 34 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Struktur von HandleEitData Im oberen wei en Bereich werden Table ID Section Length Service ID Section Number Transportstrom ID und Original Network ID aus der EIT herausgesucht und auf entsprechende Variablen gespeichert 52 5 Empf nger Demonstrator procedure HandleEitData Deklaration lokaler Variablen begin table _id section length service id des aktuellen HD SD Services section number transport _stream_id des aktuellen HD SD Services original network_id des aktuellen HD SD Services event id descriptors loop length descriptor tag transport _stream_id eines referenzierten HD SD Services original network id eines referenzierten HD SD Services service_id eines referenzierten HD SD Services Funktionen innerhalb der linkage_type Descriptor Schleife while pos lt dpos Bedingungen a b c Bedingungen d e F r den Fall case dass Status 0 und a true dann Status 1 und b true dann Status 1 und d true dann Status 2 und c true dann Status 3 und e true dann Abbildung 34 Vereinfachte Struktu
7. die Oper Don Giovanni europaweit in HD ausgestrahlt 11 3 Grundlagen der genutzten Konzepte 3 Grundlagen der genutzten Konzepte In diesem Kapitel werden die Grundlagen erl utert die zum Verst ndnis dieser Arbeit erforderlich sind Zun chst werden hierbei die f r die Signalisierung erforderlichen Grundlagen vom Transportstrom ber die Event Information Table EIT bis zum Linkage Descriptor erkl rt Anschlie end wird das Prinzip des in dieser Arbeit verwendeten State Diagramms beschrieben sowie ein kurzer berblick ber das Hexadezimalsystem gegeben das in der Signalisierung von DVB verwendet und bei der Programmierung gebraucht wird 3 1 DVB Transportstrom Die digitalen Video und Audiodaten liegen am Ausgang der jeweiligen Encoder jeweils in einem Elementarstrom ES vor vgl Abbildung 3 Der Elementarstrom wird in Pakete unterschiedlicher L nge zerlegt Die L nge eines Pakets ohne Header betr gt normalerweise maximal 65 535 Byte Ome 1 Byte Diesen Elementarstrom Stucken wird ein so genannter minimal 6 Byte langer Packet Header vorangestellt in der Abbildung 3 blau gekennzeichnet In diesem Packet Header befinden sich unter anderem Angaben uber den Paketinhalt die Paketlange und die Zeitsynchronisation Der nun vorliegende Packetized Elementary Stream PES setzt sich somit aus einem aufgeteilten paketierten Elementarstrom zusammen E ee ee ES Abbildung 3 Schematisc
8. Attraktivit t und Reichweite erhalten 1 Der Pay IV Sender Premiere ist bereits mit drei Spartenkan len mit HDTV vertreten HD Film HD Sport Discovery die aber separate HDTV Kan le sind und somit kein Beispiel f r den Simulcast Betrieb darstellen Daneben gibt es den 2 Einf hrung von Simulcast f r HDTV Spielfilm und Unterhaltungskanal Anixe HD 4 die belgischen HDTV Kan le HD1 und HD2 HD5 des Anbieters Euro1080 Dabei werden letztere im Timesharing Verfahren ausgestrahlt was bedeutet dass HD5 inaktiv ist wenn HD2 aktiv ist und umgekehrt 5 Au erdem sind in Deutschland ber Satellit noch einige fremdsprachige Sender wie z B BBC HD empfangbar Des Weiteren gibt es verschiedene Demonstrationskan le diverser Anbieter die in Europa in HDTV ausgestrahlt werden Sie wollen dem Zuschauer die neuen M glich und F higkeiten des neuen hochaufl senden Fernsehens schmackhaft machen Astra HD Demo Channel Astra HD Promo Evenement HD National Geo HD Kanal D HDTV Polsat HD Rai Uno HD Test Eutelsat Test G1 Satmode HD Promo u a 6 71 Der Medienkonzern ProSiebenSat 1 strahlt seit Oktober 2005 neben den SD Kan len ProSieben und Sat 1 die beiden Fernsehsender ProSieben HD und Sat 1 HD im Regelbetrieb in HDTV aus Das Unternehmen versteht sein HDTV Engagement dabei als Initiative zur Weiterentwicklung des Mediums Fernsehen und zum Erhalt seiner Technologief hrerschaft in der europ ischen Fernsehlan
9. B in eine laufende Sendung des NDR und findet der Receiver einen entsprechenden Hinweis in den Zusatzdaten dass gerade auf dem HD Gemeinschaftskanal eben diese Sendung auch in h herer Aufl sung lauft dann soll der Receiver auf den HD Kanal umschalten Der Zuschauer sieht nun die gew hlte Sendung in HDTV Endet diese Sendung und folgt im HD Kanal keine weitere Sendung des NDR soll der Receiver wieder auf den Herkunftskanal den NDR zur ckschalten Den HD Kanal teilen sich dabei die Dritten Programme der ARD Wie in Abbildung 2 anhand der farbigen Markierung zu sehen ist wird der Gemeinschaftskanal von 2 Einf hrung von Simulcast f r HDTV den verschiedenen Landesrundfunkanstalten gespeist Die farbigen Felder markieren dabei die Sendungen die gleichzeitig in SDTV und HDTV verf gbar sind Der Gemeinschaftskanal kann zwar auch als separater Kanal angew hlt werden aber vom Prinzip her soll sich der Zuschauer wie oben beschrieben f r einen SD Kanal entscheiden und das Umschalten im Falle dass eine Sendung in HDTV vorliegt seinen Ger ten und der entsprechenden Signalisierung berlassen Es wird m glicherweise aufgrund der je nach Landesrundfunkanstalt unterschiedlichen Programmschemata nicht moglich sein den Gemeinschaftskanal l ckenlos mit Inhalt zu f llen Diese L cken lie en sich dann beispielsweise mit Trailern f llen die den Mehrwert von HDTV bewerben ARD Dritte Programme ARD HD Die Dritten Ell lL einsc
10. Erste neun regionale Landesprogramme Dritte Programme und BR alpha Arte 3sat Ki Ka Phoenix EinsPlus EinsExtra EinsFestival sowie s mtliche Radioprogramme der Landesrundfunkanstalten und zahlreiche interaktive Dienste 16 Zum Bouquet von ZDFVision geh ren ZDF 3sat Ki Ka ZDFinfokanal ZDFdokukanal und ZDFtheaterkanal sowie die beiden Radioprogramme Dkultur und DLF siehe Abbildung 6 Die Sender 3sat Arte Ki Ka und Phoenix sind dabei offentlich rechtliche Gemeinschaftsprogramme Deshalb werden ber Satellit 3sat und Ki Ka im Transponder des ZDF bertragen und Arte und Phoenix in dem der ARD 15 3 Grundlagen der genutzten Konzepte Bouquet Name Services K Service ID Event ZDFinfokanal SID 28011 Heute ZDFdokukanal SID 28014 SID 28014 3satSID 28007 SID 28007 Wetten dass ZDF Vision Johannes B Kerner ZDFtheaterkanal SID 28016 SID 28016 KLKA sip 28008 KA SID 28008 Abbildung 6 Bouquet von ZDF Vision mit zugeh riger Service ID nach 17 Ein Event ist eine Sendung also ein Einzelbeitrag mit definierter Anfangs und Endzeit wie z B die Tagesschau oder der Tatort Mehrere Events sind zu einem Program zusammengestellt Dar ber hinaus ist Content die Bezeichnung f r den Inhalt also das eigentliche Programmmaterial an dem die Rundfunkanstalt die Verwertungsrechte besitzt 13 Nach Definition der European Broadcasting Union EBU wird die Kombination aus
11. Essence Video und Audiodaten und Metadaten Zusatzinformationen wie z B Produktionsnummer Inhaltsangaben Kameramann als Content bezeichnet 13 3 4 Zusatzdaten Einfache Zusatzdaten die Program Specific Information PSI werden bereits durch MPEG 2 definiert sie erm glichen dem Empf nger grunds tzlich die Decodierung Weitere Informationen sind mit der in DVB definierten Service Information SI m glich Die PSI besteht aus vier Tabellen Program Association Table PAT Program Map Table PMT Network Information Table NIT und Conditional Access Table CAT Die PAT enthalt eine Liste aller im Transportstrom enthaltenen Programme und zeigt auf die PIDs die die jeweiligen programmspezifischen PMTs enthalten Die PMT wiederum verweist auf die PIDs der entsprechenden Video Audio und Daten PES siehe Abbildung 7 Die PAT selbst hat immer die PID 0 16 3 Grundlagen der genutzten Konzepte PAT NIT CAT PMT Program Network Conditional Program Association Information Access Map Table Table Table Table PID 0x00 PID 0x01 PID Oxxx TSD PCR_PID Pregammol natuon ove esc Urner VideoA HTPIESVideoA PID xa Audiot y PES Audio 1 PID xb Audio 2 PID xc Abbildung 7 Verkettung der PSI Tabellen 14 Data x PID xd Descriptors PID der EMMs En FID xe gt A Konfiguration PID xf Die CAT enth lt Daten zur Zugriffssteuerung und die NIT enth lt netzwerk
12. Euro Media S A Satellite Frequency List October 2006 Seite 21 Satfinder Info Sat TV und Radio Programmtabellen in Europa Internet http www satfinder info index php 06 11 2006 Allgemeine Nachrichten Fernseh und Kinotechnische Gesellschaft FKTG e V Internet https www fktg de news php ID 4644 22 10 2006 Autorenteam IRT Tagungs CD 22 FKTG Jahrestagung 15 18 Mai 2006 Potsdam Session 3 HD in der Einf hrung Vortrag 15 Konversionsprozesse bei der Einf hrung von HDTV Technische Spezifikation ETSI TS 101 154 V1 7 7 2005 1 Digital Video Broadcasting DVB Implementation guidelines forthe use of Video and Audio Coding in Broadcasting Applications based on the MPEG 2 Transport Stream Norm ISO IEC 13818 1 1994 E Information Technology Generic coding of moving pictures and associated audio systems 85 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 8 Literaturverzeichnis Meyer Schwarzenberger G srt Hrsg Lexikon Video Audio Netztechnik Heidelberg Huthig Verlag ISBN 3 7785 2856 4 srt Hrsg Ausbildungshandbuch audiovisuelle Medienberufe Band Ill Heidelberg Huthig Verlag ISBN 3 7785 2855 6 Seite 231 241 39 594 Schafer R DVB bei den offentlich rechtlichen Rundfunkanstalten Eine Einfuhrung 51 Jahrgang Nr 10 1997 Seiten 620 630 Mausl R Fernsehtechnik Vom Studiosignal zum DVB Sendesignal 3 Auflage
13. Event Dar ber hinaus gibt es noch die beiden EIT Typen f r den Sendeplan schedule des gegenw rtigen und eines anderen Transportstroms Diese Schedule Tabellen k nnen z B f r die Anzeige eines vollst ndigen EPG Electronic Program Guide der das Programm der n chsten Tage oder sogar Wochen anzeigt im Empf nger genutzt werden actual other TS Ox4E Ox4F EIT EIT present present actual other present Section No 0 Section No 0 Ox4E Ox4F EIT EIT following following actual other following Section No 1 Section No 1 mr EIT EIT schedule schedule actual other 0x50 to Ox5F 0x60 to Ox6F Mehrere Tage oder Wochen Abbildung 10 Grafische bersicht ber die unterschiedlichen EIT Typen Die formale Struktur die die EIT haben muss ist in der Norm EN 300 468 festgelegt Dort sind die verschiedenen Informationen chronologisch und mit der 21 3 Grundlagen der genutzten Konzepte Anzahl Bits die zur Beschreibung der jeweiligen Information zur Verf gung stehen angegeben Innerhalb der EIT befinden sich zwei ineinander verschachtelte for Schleifen Einmal die Descriptor Schleife in Abbildung 11 mit blauem Rahmen markiert in der der Linkage Descriptor der im n chsten Kapitel beschrieben wird zu finden ist und einmal die Event ID Schleife in Abbildung 11 mit rotem Rahmen Die L nge der Schleifen wird nicht durch die Norm bestimmt sondern steht in dem Wert f r die descriptors loop length f
14. Landesrundfunkanstalten Asynchronous Serial Interface Das AS Interface ist ein Standard f r die bertragung von Transportstr men Bouquet Association Table Tabelle in der gt SI Datei die Aufgaben nacheinander bearbeitet Batch hei t w rtlich bersetzt Listenabarbeitung oder Stapelverarbeitung neben der gt HD DVD ein designierter Nachfolger der DVD Element das immer einen von zwei Werten annimmt wahr falsch true false oder 1 0 Virtuelle Gruppierung mehrerer digitaler Programme die sich auch ber mehrere gt Transponder erstrecken k nnen zu einem Gesamtangebot Bayerischer Rundfunk Landesrundfunkanstalt f r den Freistaat Bayern Rundfunkbetreiber Objektorientierte Programmiersprache basierend auf der Programmiersprache C Conditional Access Table Tabelle in der gt PSI Continuity Counter Stellt die zeitlich richtige Abfolge der Transportpakete im gt TS sicher Kodierer Ger t das eine Kodierung erzeugt 71 Config Datei CRC D DC DC Block Delay Delphi DLF DVB DVB C DVB S DVB T DVB Transportstrom DVB Triple 7 Abk rzungen und Begriffe Konfigurationsdatei Datei in die Konfigurationen f r ein Programm eingetragen und oder abgespeichert werden Cyclic Redundancy Check Zyklische Redundanzpr fung Pr fsumme die eine berpr fung der Daten auf fehlerfreie bertragung erm glicht Direct Current Gleichstrom Bauteil zum Einschrauben zw
15. Nummer 918 liegt soll das Programm beim Empfang des Befehls Programm den Befehl Herkunftskanal 1 schicken Wird also auf dem HD Kanal beispielsweise gerade eine Sendung des NDR bertragen und befindet sich der SD NDR auf dem Programmplatz mit der Nummer 8 so soll an den Receiver beim Dr cken der Taste Programm der Befehl Programm 9 und nicht Programm 919 gesendet werden In Abbildung 45 ist die Realisierung des Befehls Programm dargestellt if Kommando prog then begin if Forml CurrentPaceChannel 9 then begin Forml Info Es sind nur einstellige Ziffern belegt end Forml CurrentPaceChannel 9 else if Forml CurrentPaceChannel Forml ChannelList 0 PaceChannel then begin if Forml HerkunftsChannelSd 9 then begin Forml Info Es sind nur einstellige Ziffern belegt end Forml HerkunftsChannelSd 9 else if Forml HerkunftsChannelSd lt gt 9 then begin Forml SendIrCommand CRemote prog IntToStr Forml HerkunftsChannelSd 1 Forml SendIrCommand CRemote ok Forml LastRemoteKlick now sleep 200 Forml Info Befehl prog IntToStr Forml HerkunftsChannelSd 1 wurde ubersetzt und gesendet Forml CurrentPaceChannel Forml HerkunftsChannelSd 1 Forml ChannelStatus 0 DisplayStatus 0 end Form l HerkunftsChannelSd lt gt 9 end if Forml CurrentPaceChannel Forml ChannelList 0 PaceChannel else if Forml CurrentPaceChannel lt gt Forml ChannelList 0 PaceChanne
16. Rundfunkanstalten mehr und h ufiger in HDTV senden wollen und die 74 6 Zusammenfassung und Ausblick Finanzierung dies zul sst k nnte nach dem in dieser Arbeit beschriebenen Prinzip ein zweiter oder dritter Gemeinschaftskanal gestartet werden Dann w rden sich entweder entsprechend weniger Rundfunkanstalten einen Sender teilen oder die jeweiligen Events w rden auf die verschiedenen Gemeinschaftskan le verteilt Beide Versionen sind realisierbar da durch das im Linkage Descriptor enthaltene DVB Triple eindeutig ist wohin geschaltet werden soll Somit ist das entworfene Szenario sogar zukunftssicher und es kann schrittweise entweder zu einem vollst ndigen Simulcast oder auch einer kompletten Abschaltung der SD Kan le entwickelt werden 6 2 Schritte f r die praktische Umsetzung Anhand der vorliegenden Diplomarbeit liegt nun eine ausgereifte Dokumentation vor welche Schritte f r die Einf hrung von Simulcast f r HDTV empf ngerseitig notwendig sind F r die Senderseite dort lag nicht der Schwerpunkt dieser Arbeit wurden durch die Arbeit folgende verbleibende Fragen die bei der Aufnahme eines praktischen Betriebs abschlie end gekl rt werden sollten identifiziert und formuliert Welche Information soll in der EIT following und der EIT schedule bertragen werden Die des SD oder die des HD Kanals zwei L sungsvarianten wurden im Kapitel 4 3 beschrieben Wie soll im Falle einer St rung von SD oder HD Service verfahre
17. Type 0x0C Umschalten dp Kan O N 5 z O lt Event C Event G Kein Linkage Descriptor Linkage Descriptor Zum Service C Event D Linkage Type 0x0C Kein Linkage Descriptor Event H Kein Linkage Descriptor Abbildung 17 HD SD Umschaltvorgang aus IRT Proposal fur TR 101 211 Automat Umschalten Service C SDTV Event Kein Linkage Descriptor Event J Linkage Descriptor Zum Service B Linkage Type Ox0B Event K Kein Linkage Descriptor 4 1 1 Abbildung des Proposals in einem State Diagramm Im Laufe der Durchf hrung der Arbeit zeigte sich dass Algorithmen am Besten durch State Diagramme vgl Kapitel 3 7 beschrieben werden In dem unten abgebildeten State Diagramm Abbildung 18 ist der Ablauf der Schaltung von SD nach HD und wieder zur ck gem des IRT Vorschlags vgl Kapitel 4 1 dargestellt Merke Herkunft Abbildung 18 State Diagramm nach dem IRT Proposal 31 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte EIT muss present sein Linkage Type muss vorhanden sein und er muss OxOB sein EIT muss von aktueller Service ID sein Bedingung a Bedingung b EIT muss present sein LinkageType Ox0C muss vorhanden sein EIT muss von aktueller Service ID sein EIT muss present sein seangungle Der LinkageT ype OxOC muss verschwinden mit einem LinkageDvb Triple auf den Herkunftskanal Tabelle 4 Liste der Bedingungen a bis c laut IRT Proposal Beinn EIT m
18. bzw 2 vgl Abbildung 18 In diesem Falle k nnte das Programm vor dem Schaltvorgang die Zusatzinformationen des SD Kanals Herkunftskanals speichern und dann im HD Kanal aus dem Speicher abrufen Das Speichern ist notwendig da ein Empf nger nicht gleichzeitig auf zwei Kan len auf die ElTs horchen kann daf r br uchte man ein zweites Empf ngermodul das f r diesen Einsatz zu teuer sein d rfte Selbst mit einem zweiten Empf ngermodul k nnte es je nach technischer Infrastruktur beim Empf nger zu Problemen kommen Das Signal muss n mlich bei 35 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte Satellitenempfang fur die beiden Empf nger in horizontale und vertikale Polarisation sowie Low und High Band unterscheidbar sein Somit werden zwei Antennenanschl sse ben tigt Der Nachteil dieser Variante w re dass die Information f r die Dauer des HD Events statisch bleibt und nicht aktualisiert werden kann da die Daten eben aus einem Speicher und nicht live abgerufen werden Dass die Daten nicht aktualisiert werden k nnen ist nicht problematisch da sie sich sowieso nur auf ein Event beziehen und danach ung ltig werden Hat entsprechend vorher kein Schaltvorgang stattgefunden werden eben die Informationen f r den HD Kanal angezeigt Viel eleganter dagegen ist folgende L sung siehe Abbildung 19 Man richtet zwei HD Kan le mit unterschiedlichen Service IDs ein die aber auf dieselben Elementarstr me verweisen Sh
19. einer Ziffer im Hexadezimalsystem o lt 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 oo em 1101 1110 1111 Tabelle 1 Gegenuberstellung von Dezimal Hexadezimal und Dualsystem nach 19 14 3 Grundlagen der genutzten Konzepte Um eine Hexadezimalzahl von einer Dezimalzahl unterscheiden zu k nnen wird die Hexadezimalzahl mit einem Pr fix oder Suffix versehen Verbreitete Schreibweisen sind zum Beispiel 7216 72H Ox72 72 72h oder 72 In dieser Arbeit werden die Schreibweisen 0x72 im Text und 72 im Programmcode verwendet Ist eine Unterscheidung notwendig kann eine Dezimalzahl zum Beispiel mit 11410 oder 114p gekennzeichnet werden F r eine Umrechnung vom Hexadezimal ins Dezimalsystem muss man die einzelnen Ziffern mit der jeweiligen Potenz der Basis multiplizieren Die Hexadezimalzahl Ox4FE entspricht 1278p und wird berechnet mit 4 16 15 16 14 16 1278p Eine M glichkeit zur Umrechnung vom Dezimal ins Hexadezimalsystem ist die Betrachtung der Divisionsreste bei der Division durch 16 1278 16 79 Rest 14 E 79 16 4 Rest 15 F 4 16 0 Rest 4 gt Ox4FE 19 3 3 Bouquet Services und Events In einem Kanal Kabel Satellit terrestrisch mit einer gewissen Kapazitat konnen mehrere Angebote die so genannten Services untergebracht werden Bestimmte Services k nnen zu einem Bouquet zusammengefasst werden So geh ren zum Bouquet von ARD Digital 18 Fernsehprogramme Das
20. ist ber einen Menueintrag in der Settop Box sollte diese Funktion jedoch fur denjenigen der diese automatische Umschaltung nicht wunscht abschaltbar sein Es gibt vom IRT Institut fur Rundfunktechnik einen Vorschlag der eine entsprechende Kennzeichnung in den Zusatzdaten der jeweiligen Sendung vorsieht so dass der Receiver entsprechend erkennen kann ob es sich um eine Sendung in HD oder in SD handelt Die Voraussetzungen hierf r und die genaue Art der Kennzeichnung sind Gegenstand dieser Arbeit und werden in den Kapiteln 2 und 4 detailliert beschrieben Das Grundproblem bei der Einf hrung neuer Konzepte besteht h ufig darin dass keiner den ersten Schritt machen will Die Ger tehersteller sehen z B keinen Anlass eine solche Funktion in ihre Receiver zu implementieren weil es noch keine Ausstrahlung gibt auf die diese Funktion sinnvoll anwendbar w re Die Rundfunkanbieter wiederum sind der Meinung dass eine Ausstrahlung nach diesem Simulcast Prinzip dass sich mehrere Sender einen Kanal teilen keinen Sinn macht weil es keine Ger te gibt die die Funktion der automatischen Umschaltung beherrschen Also ein typisches Henne Ei Problem zu dessen L sung diese Arbeit beitragen kann 1 4 Aufgabenstellung In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Szenarien f r die Einf hrung von Simulcast f r HDTV betrachtet werden Dabei soll neben der Optimierung des existierenden IRT Vorschlags bewiesen werden dass die herausgearbe
21. und der Startkanal des Receivers PaceStartChannel das ist der Kanal in dem die Box beim Einschalten startet und sich meist ber das Men der Settop Box einstellen l sst eingetragen werden Ansonsten l sst sich das Verhalten der Settop Box und des Analyse Programms nicht synchronisieren Gespeichert werden die Daten in einem so genannten Array of records Ein Record ist dabei ein Verbund aus Komponenten unterschiedlichen Typs Nach Tabelle 7 w re ein Record eine Zeile in dieser Tabelle Der Record mit der Nummer 0 h tte die Komponenten Network ID Channe Nwld Transportstrom ID ChannelTsld Service ID ChannelSvld Programmplatznummer PaceChannel und Frequenz Ein Array Feld ist dabei eine Anordnung oder Reihe von gleichen Elementen in einer festgelegten Art und Weise In diesem Beispiel w re das Array die gesamte Tabelle mit den immer in gleicher Weise aufgebauten Records hier Record O bis 9 Abfragen l sst sich die Programmplatznummer des HD Kanals im Quellcode beispielsweise mit folgender Zeile HdPaceChannel ConfigFile ReadInteger 0 PaceChannel 0O Dabei ist 0 die Record Nummer PaceChannel die gesuchte Komponente und die O der Default Wert wenn in der Config Datei nichts Passendes steht Die anderen Komponenten in den verschiedenen Records lassen sich analog dazu ansprechen 66 5 Empf nger Demonstrator 5 3 8 Paralleler Schaltvorgang von Settop Box und Analyse Programm Taucht ein Linka
22. 1 1 1 Einf hrung von Simulcast u20u02200220ennenenenennnennnnnnnnnnnenennne nennen 2 1 2 Motivation T r SIMUlcast u sennn a 3 t3 zHIeENNe amp ElL FIODIEN ee ee ee 3 t4 AUTQADENStGNUNG sisses ron a E 4 1 9 Str kt rerung der AIDC ll are 5 2 Einf hrung von Simulcast f r HDTV u 2200200020002000002n0nnnnnnnn nun nnn ann 6 2 1 Wege zur Ausstrahlung von HD in DVB ccc ccec cece cece eee eee eeeeeseeeneeaees 6 2 2 Situation bei den privaten Rundfunkanbietern ccccceeceeeeeeeeeeeeeees 7 2 3 Situation und Modelle bei den offentlich rechtlichen Rundfunkanstalten 9 3 Grundlagen der genutzten Konzepte uz 0222020000000000n0nanunnnnnnnnnn 12 3 1 DV B 1Fansporlst om 2er n O E O ees 12 3 2 DasiHexagezimalsysiem a iencieiieieeeslbe 14 3 3 Bouquet Services und EventS 02202202sunsensnennnennennennennn nennen nennen 15 94 SZUsalzlalehn mern ee 16 3 5 Event Information Table EIT 022002000202n0 a 20 3 6 Linkage Descriptor 022022002s0nnnennnnnnnennnnnnennennnnnnennenen en enenne nennen 23 3 7 Finite State Machine 222022202000002n0nnno nano nnnennn nenn nnne nn ne nnne anne 27 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte 2 2002un0020 28 4 1 IRT Proposal fur eine Erweiterung von EN 300 468 und TR 101 211 28 4 1 1 Abbildung des Proposals in einem State Diagramn
23. 3 a Tx Send 113 i ee 16 36 18 Ich gende Kommando prog 918 a b Schalte auf HD Service e FALSE 16 36 18 CurentPaceChannel now 918 16 36 18 ChannelStatus 1 Linkage Type Modifikation Serving 555 i O 0B deaktivieren anderer Linkage Type andere Event ID Service 556 OxOC aktivieren OxOC deaktivieren anderer Linkage Type SetChannelStatus fo Send 1 Box On Off Reset Abbildung 51 Screenshot der Bedienoberfl che des EIT Analyse Programms 5 4 Ausgew hlte Details zu beschrittenen L sungsans tzen Bei der Realisierung des Demonstrators sind einige Schwierigkeiten aufgetreten die jedoch alle im Laufe der Arbeit gel st werden konnten Im Folgenden werden diese L sungen kurz vorgestellt 5 4 1 Event ID Die berlegung war zun chst beim Schaltvorgang von HD zur ck auf SD die Event ID als Schaltkriterium zu benutzen also zur ckzuschalten wenn die Event ID sich ndert bzw ein neues Event beginnt Dabei ergibt sich die Schwierigkeit dass einer der verschiedenen SD Herkunfts Services m glicherweise dieselbe Event ID verwendet wie ein anderer Herkunfts Service Das ist m glich weil die Event IDs nur innerhalb eines Services eindeutig sein m ssen Dies bedeutet dass f r den Fall dass das jeweilige HD Event immer dieselbe Event ID hat wie das SD Event die Event IDs innerhalb des HD Kanals nicht mehr eindeutig sind Es k nnte also passieren dass im HD Service eine Sendung des SWR dieselbe Eve
24. Bedingungen a bis e Die Bedingungen zum Umschalten auf einen anderen Zustand werden in diesem Abschnitt n her erl utert vgl auch Tabelle 6 Die Bedingungen a bis c k nnen dabei nur dann true bzw false bei Bedingung c werden wenn ein Linkage Descriptor gefunden wurde das Programm sich also in der in Abbildung 34 gelb markierten if Schleife innerhalb der Prozedur HandleEitData befindet Die Bedingungen d und e dagegen m ssen auch dann auf true gesetzt werden k nnen wenn kein Linkage Descriptor gefunden wurde Deshalb werden sie in der Descriptor Schleife erst nach der if Bedingung gesetzt Bei allen Bedingungen wird berpr ft ob es sich bei dem gerade gefundenen DVB Triple um das des Kanals handelt der momentan eingeschaltet ist z B blauer Rahmen in Abbildung 38 sowie ob es sich um eine EIT present z B roter Rahmen in Abbildung 38 handelt Wenn au erdem der Linkage Type noch vom SD auf den HD Kanal referenziert Linkage Type 0x0B gr ner Rahmen Abbildung 38 dann wird die boolesche Variable a auf true wahr gesetzt gelber Rahmen 56 5 Empf nger Demonstrator SectionNumber S0 and LinkageType SB then begin a TRUE Forml Info TimeToStr now a BoolToStr a Forml Info Leerzeile end Abbildung 38 Bedingung f r a true im Sourcecode Bei Bedingung b wird ebenfalls das DVB Triple sowie die EIT present berpr ft Wenn der Linkage Type vom HD auf den SD Service referenziert
25. DVB mandatory optional PID 0x0010 PID 0x0010 NIT NIT Actual transport Other transport stream Stream _ PID 0x0011 BAT PID 0x0011 PID 0x0011 SDT SDT Actual transport Other transport stream Stream _ PID 0x0012 _ PID 0x0012 PID 0x0012 EIT EIT EIT Actual transport Actual transport Other transport stream stream stream present following schedule present following PID 0x0014 TDT schedule PID 0x0013 RST PID 0x0014 TOT PID 0x0010 to 0x0014 ST Network Information Bouquet Association Service Description Event Information Running Status Time Offset Stuffing NOTE stream NIT table entitled DVB mandatory should read Actual delivery system instead of Actual transport NIT table entitled DVB optional should read Other delivery system instead of Other transport Stream Abbildung 9 Allgemeine Organisation der Service Information SI aus EN 300 468 19 3 Grundlagen der genutzten Konzepte 3 5 Event Information Table EIT Die Event Information Table ist u a f r die Auswertung der Daten im Demonstrator notwendig Deshalb wird auf diese Tabelle in diesem Abschnitt detailliert eingegangen Wie bereits in Kapitel 3 4 erw hnt befinden sich in der EIT die Angaben ber Beginn und Dauer eines Beitrags Titel und Kurzbeschreibung Ausf hrliche Beschreibung Signalisierung von baldiger Beginn l
26. Demonstrator miteinander verbundenen KOMPODENIEN anerkennen 41 Abbildung 23 Dektec DTA 140 PCI Bus Karte f r DVB ASI Input Output 42 Abbildung 24 Dektec DTU 205 ASI SDI Output Adapter 42 Abbildung 25 NewTec NTC 2180 L Band Satelliten Modulator 43 Abbildung 26 Humax PR HD 1000 Digitaler Satelliten Receiver 43 Abbildung 27 IRTrans USB Modul Infrarot Sender und Empf nger 44 Abbildung 28 Screenshot der Oberfl che des DVB Playout Servers 45 Inhaltsverzeichnis Abbildung 29 Prinzip mit dem die EITs uber Batch Dateien ge ndert werden 46 Abbildung 30 Screenshot der Oberfl che des EIT Editors 47 Abbildung 31 Kommunikationsprinzip des Infrarotmoduls IrTrans 47 Abbildung 32 Ausschnitt aus einer ASCIl Remote Datei 48 Abbildung 33 State Diagramm des Empf nger Demonstrators 50 Abbildung 34 Vereinfachte Struktur der Prozedur HandleEitData 53 Abbildung 35 Belegung der Variablen f r das DVB Triple in der Prozedur HAN EEND Ad 54 Abbildung 36 Event Information Table EIT aufgeteilt nach Bytes 54 Abbildung 37 Prinzip der schrittweisen Informationssuche in der Prozedur Halldlee lDAld a Et 56 Abbildung 38 Bedingung f r a true im Source
27. IT beschreibt den Namen des Events Tagesschau Wetter Sportschau Startzeit und Dauer Beschreibung des Events Live Sendung Inhalts Klassifikation Spielfilm Krimi sowie Parental Rating geeignet ab 16 ab 12 Die RST gibt den Status des Events an running not running pausing In der TDT steht das aktuelle Datum und die Uhrzeit in UTC Weltzeit und in der TOT ist die Abweichung zwischen lokaler Zeit und Weltzeit zu finden 18 Abbildung 9 zeigt die allgemeine Organisation der Service Information Hier ist zusammenfassend dargestellt welche Tabellen in MPEG 2 und welche in DVB definiert sind Au erdem ist aus dieser Abbildung zu erkennen welche Tabellen verbindlich mandatory und welche wahlweise optional als Zusatzdaten im Transportstrom enthalten sein m ssen Ferner ist die PID angegeben die diesen Tabellen fest zugewiesen ist siehe auch Tabelle 2 weiter unten Einige Tabellen wie z B die EIT sind mehrfach vorhanden Sie kann f r den gerade aktuellen Transportstrom actual und f r einen anderen other angegeben werden vgl Abbildung 10 Diese verschiedenen EITs werden f r die in dieser Arbeit untersuchte Signalisierung genutzt 18 MPEG 2 defined 3 Grundlagen der genutzten Konzepte Defined in the present document MPEG 2 PID 0x0000 PAT _PID 0x0001_ CAT PID P_ PMT PID 0x0002 TSDT Time amp Date DVB
28. Linkage Type OxOC gr ner Rahmen in Abbildung 39 und auch noch das in dem Linkage Descriptor angegebene DVB Triple auf den SD Kanal verweist von dem gerade hergeschaltet wurde magentafarbener Rahmen dann wird b gleich true gesetzt gelber Rahmen NwId CurrentChannelNwid and rata Sufrenschemeiteie tn SvId CurrentChannelSvid and InLinkageReferencedNwId Forml HerkunftsNwId and InLinkageReferencedTsId Forml HerkunftsTsId and InLinkageReferencedSvId Forml HerkunftsSvId then begi b TRUE Forml Info TimeToStr now Forml Info Leerzeile end Abbildung 39 Bedingung fur b true im Sourcecode Um das Verschwinden des Linkage Types Ox0OC erfassen zu k nnen wurde bei Bedingung c eine inverse Logik gewahlt Dabei ist c immer true es sei denn die Bedingungen aus Abbildung 40 treffen zu dann wird die Bedingung c auf false gesetzt So kann man sagen dass ein Wechsel von einem Status in einen anderen immer dann stattfinden kann wenn die entsprechende Bedingung true ist Das macht das Programm etwas ubersichtlicher und leichter verstandlich Die Bedingungen fur die Variablen b und c sind hierbei im Programmcode identisch Trotzdem wurde entschieden zwei verschiedene if Bedingungen zu schreiben Falls einmal etwas an dem Programm ge ndert werden sollte z B or 5 Empf nger Demonstrator zus tzliche States oder bergangsbedingungen definiert und deshalb auch existierende ge ndert werden k
29. RLTEEIRTERERTRUETEAELEUETERTEBETEERRUREUEETERETRHEFENRTERTERR 14 Tabelle 2 PID Zuordnung f r die SI aus 20 2 0220022022000222 20 Tabelle 3 Linkage type coding nach 20 u 2200220220 ernennen 24 Tabelle 4 Liste der Bedingungen a bis c laut IRT Proposal me Tabelle 5 Liste der Bedingungen a bis c nach dem erweiterten IRT Proposal 33 Tabelle 6 Liste der Bedingungen a bis e f r den Empfanger Demonstrator 51 Tabelle 7 Tabellarische Darstellung der Werte der Config Datei 66 1 Einf hrung Problemstellung 1 Einf hrung Problemstellung Der Anfang f r die Einf hrung von HDTV einem neuen zuk nftigen Fernsehstandard mit 1 080 bzw 720 Zeilen der den heutigen SDTV Standard PAL mit 576 digital sichtbaren Zeilen abl sen wird ist gemacht Die Ger tehersteller bieten neben hochwertigen Projektoren eine Vielzahl von Flachdisplays mit ber 80 cm Bildschirmdiagonale und einer Aufl sung von etwa 1 000 Zeilen an Nun sind die Rundfunkanbieter an der Reihe diese Displays und Projektoren auch mit entsprechend hochwertigem Inhalt zu versorgen F r die Programmanbieter bedeutet dies einen tief greifenden Umstellungsprozess und einen hohen finanziellen Aufwand HDTV wird dabei in einem l ngerfristigen bergangsprozess eingef hrt werden 1 Derzeit ist das Hauptproblem in Bezug auf die Einf hrung von HDTV hnlich
30. TC 2180 xA Abbildung 22 Blockschaltbild der im Demonstrator miteinander verbundenen Komponenten Der realisierte Demonstrator besteht im Kern aus einem PC der das Videosignal ausspielt wieder einliest analysiert und je nach Analyse Ergebnis das angeschlossene Infrarot Modul steuert Daneben existiert ein paralleler Aufbau bestehend aus einem Modulator einer Settop Box und einem daran angeschlossenen Display der es erm glicht den analysierten Transportstrom vom Rechner ber eine Output Karte auf einem Display darzustellen Abbildung 22 stellt den Aufbau schematisch dar Zun chst spielt der DVB Playout Server eine vom IRT entwickelte Software die in diesem Kapitel noch n her beschrieben wird einen Transportstrom mit mehreren Services ber eine am USB Anschluss angeschlossene ASI Output Karte aus Diese teilt das Signal auf 41 5 Empf nger Demonstrator zwei verschiedene Wege auf Der erste Signalweg geht ber einen Modulator mit DC Block der eine bertragung von Gleichstrom Spannungen auf nachfolgende Ger te verhindern soll 22 an die Settop Box An die Settop Box kann dann ein HD f higes Display angeschlossen werden Der zweite Signalweg geht quasi als Parallelempfang ber eine ASI Karte zur ck in den Rechner Dort wird das Signal dann von dem EIT Analyse Programm entsprechend ausgewertet und der Infrarot Sender gesteuert 5 1 2 Hardware Die wesentlichen Hardware Bausteine f r den Empf nger Demonstrator si
31. UNTERSUCHUNG VON VERFAHREN ZUR SCHRITTWEISEN EINF HRUNG VON SIMULCAST F R HDTV UND ENTWICKLUNG EINES EMPF NGER DEMONSTRATORS Diplomarbeit am Institut f r Medien und Phototechnik an der Fachhochschule K ln Autorin Birgit Schr ter aus D sseldorf Matrikel Nr 11036639 Referent Prof Dr Klaus Ruelberg Fachhochschule K ln Korreferent Dr Rainer Sch fer Institut f r Rundfunktechnik M nchen M nchen im November 2006 INVESTIGATION ON METHODS FOR SUCCESSIVE INTRODUCTION OF SIMULCAST FOR HDTV AND DEVELOPMENT OF A RECEIVER DEMONSTRATOR Thesis at the department of Media and Phototechnology University of Applied Sciences Cologne Author Birgit Schroter Dusseldorf Matrikel No 11036639 First Reviewer Prof Dr Klaus Ruelberg University of Applied Sciences Cologne Second Reviewer Dr Rainer Schafer Institut fur Rundfunktechnik Munich Munich in November 2006 Kurzbeschreibung Titel Untersuchung von Verfahren zur schrittweisen Einf hrung von Simulcast f r HDTV und Entwicklung eines Empf nger Demonstrators Autorin Birgit Schr ter Referenten Prof Dr Klaus Ruelberg Fachhochschule K ln Dr Rainer Sch fer Institut f r Rundfunktechnik M nchen Zusammenfassung Simulcast bedeutet die zeitgleiche Ausstrahlung des gleichen Inhalts auf weiteren zus tzlichen Kan len in diesem Fall die zeitgleiche Ausstrahlung desselben Events auf einem SD und einem HD Kanal Zur automatischen Umschaltu
32. abellen den Linkage Type OxOC nicht soll er sofort d h ohne Timeout Wartezeit auf den SD Kanal zur ckschalten Doch welche Information ist in der EIT following des HD Kanals zu finden Die Information des SD Kanals oder die des HD Kanals siehe auch Kapitel 4 3 Ist die Information in der EIT following die des n chsten Events im SD Kanal dann ist diese L sung so nicht realisierbar Daher wurde diese Variante auch nicht fur die Realisierung im Demonstrator ausgew hlt 4 3 EPG im HD Kanal W rde ein HD Gemeinschaftskanal f r die Dritten Programme eingef hrt werden m sste man sich auch Gedanken dar ber machen welche Zusatzinformationen dem Zuschauer angezeigt werden sollen wenn er sich auf dem HD Kanal befindet Was passiert wenn der Zuschauer auf dem HD Kanal die Videotext die EPG oder die Infotaste dr ckt Passiert nichts also ist die Taste inaktiv Oder wird die Information des HD Kanals der aber von verschiedenen Rundfunkanstalten gespeist wird angezeigt Oder wird die Information des Herkunftskanals angezeigt Eine Taste die nicht funktioniert nur weil man sich auf dem HD Kanal befindet ist unlogisch und w rde zudem den Zuschauer ver rgern Diese M glichkeit scheidet 34 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte also aus Die Anwendung einer der beiden anderen M glichkeiten h ngt von der Philosophie der Betreiber ab Versteht man den Kanal als eigenst ndigen HD Kanal muss auch die Information
33. abgeschlossenen Systems direkt in die Software des Receivers kein Eingriff erfolgen kann und die Steuerung ber ein zus tzliches Infrarotmodul und einen PC erfolgen muss Der Benutzer kann aber mit der Fernbedienung die Settop Box wie gewohnt steuern Dabei wurde das Ziel das gleiche Look and Feel Erlebnis wie bei der Bedienung einer herk mmlichen Settop Box auch bei der Bedienung des Demonstrators zu erreichen voll erf llt Die aufgetretenen Schwierigkeiten w hrend der Programmierung konnten gel st werden und somit ein f r einen Demonstrator bestens geeignetes lauff higes Programm erstellt werden Ein Einsatz im realen Fernsehbetrieb ist m glich Nach einer Implementierung einer solchen Funktion durch die Settop Boxen Hersteller und der Kl rung der abschlie end in Kapitel 6 2 genannten Restfragen kann ein solcher Gemeinschaftssender tats chlich auf Sendung gehen Diese Diplomarbeit hat das gezeigt Nat rlich ist zu diesem Zeitpunkt noch ungewiss wie sich Hersteller und Rundfunkanstalten entscheiden aber mit dieser Arbeit liegt f r die Empf ngerseite ein vollst ndiges Konzept vor das bereits mit dem Demonstrator auf seine Realisierbarkeit hin berpr ft wurde Die Broadcaster sind schon mit Hilfe dieses Demonstrators in der Lage eine entsprechende Test ausstrahlung zu starten ohne auf die Verf gbarkeit entsprechender Empf nger angewiesen zu sein In der Zukunft wenn sich HDTV mehr und mehr durchsetzt die einzelnen
34. able Tabelle in der gt SI Technical Report Von der ETSI ver ffentlichte informative Regelungen Der Begriff Transponder ist zusammengesetzt aus den Begriffen Transmitter und Responder Ein Fernsehsatellit benutzt den Transponder um das auf 83 Transportstrom lt lt IN I lt 1x N 7 Abk rzungen und Begriffe einer Frequenz empfangene Signal auf einer anderen Frequenz wieder zur ckzustrahlen DVB Transportstrom Transportstrom Satellitenkommunikation von der Erdstation zum Satelliten Westdeutscher Rundfunk Landesrundfunkanstalt f r das Land Nordrhein Westfalen Zweites Deutsches Fernsehen ffentlich rechtliche Sendeanstalt in Deutschland 84 8 Literaturverzeichnis 8 Literaturverzeichnis 1 2 3 4 gt 6 7 8 9 10 11 HDTV in Deutschland Statusbericht 2005 Deutsche TV Plattform AG HDTV und Bildqualit tsverbesserung Release 1 0 Kuhn Kelin J HDTV Television An Introduction Internet http www ee washington edu conselec CE kuhn hdtv 95x5 htm 19 10 2006 S dwestrundfunk Das Internetportal der ARD Internet http www ard de intern organisation rechtsgrundlagen grundversorgung id 54408 1cm440t index html 06 11 2006 Anixe HD Television GmbH amp Co KG Internet http www anixehd tv index php id sites about 06 11 2006 European HDTV Media Company Internet http www euro1080 tv 06 11 2006 INFOSAT
35. al Network ID der Transportstrom ID und der Service ID ist in diesem Hex Dump zu finden Ox6DDA 28122p ist hier die Service ID hr info Ox044D 1101p die Transport Strom ID und Ox0001 1p die Original Network ID Mit diesen drei Werten ist jeder Transportstrom weltweit eindeutig beschrieben denn die Original Network ID ist bei DVB in der ETSI Norm ETR 162 registriert mi 5 10 15 16 0000 E FO 4B GDIDA DF I o E ee 01 4E 84 41 0010 DO C3 11 42 00 00 00 4D OC 64 65 75 07 0020 05 46 65 73 13 65 6E 00 50 DG EZ 03 D2 64 65 75 0030 69 03 F7 1B 2A 5F 04 00 00 00 05 82 OD 31 32 3A 0040 34 32 31 34 2H 30 33 23 30 30 EB 15 DD 75 Abbildung 12 Hex Dump einer EIT actual following 3 6 Linkage Descriptor Wie auch in den meisten anderen Tabellen kann in der EIT ein so genannter Descriptor vorkommen vgl Abbildung 11 blauer Rahmen Es gibt viele verschiedene Descriptoren so z B einen Content Descriptor der eine Eingruppierung des jeweiligen Events in ein Genre Movie Sports erm glicht oder den Service Descriptor der den Namen des Service Providers ARD ZDF sowie dessen Service Type digital television service digital radio sound service Teletext service angibt F r diese Arbeit ist der so genannte Linkage Descriptor relevant deshalb werden die anderen Descriptoren nicht n her betrachtet Der Linkage Descriptor wird benutzt um einen Link zu einem anderen Service anzugeben Wenn di
36. anal k nnen aus den verschiedensten Gr nden St rungen auftreten Im schlimmsten Fall kann es sogar zu einem zeitweisen Totalausfall von Bild Ton und oder Zusatzdaten kommen Das Problem das hier betrachtet werden soll ist wie sich die St rung auf den Schaltvorgang von SD nach HD und umgekehrt verh lt Ist der SD Service fehlerhaft kann m glicherweise auf Grund des fehlenden Linkage Descriptors keine Schaltung nach HD stattfinden obwohl eventuell der HD Service nicht betroffen ist In diesem Fall m sste manuell eine Umschaltung auf den eigenst ndig anw hlbaren HD Service durch den Zuschauer erfolgen da die automatische Signalisierung gest rt ist F r den Fall dass der ber den Linkage Descriptor erreichte HD Service gest rt ist gibt es einen Fall Back auf den SD Service nach einer bestimmten Zeit in der 3 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte kein entsprechender Linkage Descriptor in den Zusatzdaten gefunden wird Dieses Vorgehen wird in Kapitel 5 3 1 n her erl utert Eine weitere m gliche St rung kann eine Verschiebung im Sendeablauf sein wenn sich beispielsweise aus aktuellem Anlass die Sendungen um eine bestimmte Zeit verschieben eine Live Sendung berzogen wird oder eine Programm nderung stattfindet Unwahrscheinlich ist dass dann das Programmschema im HD Kanal so viel Luft hat dass dort ebenfalls eine Verschiebung m glich ist Wahrscheinlicher ist jedoch dass eine Verschie
37. ared PID und somit nur geringf gig mehr Datenrate ben tigen daf r aber beide M glichkeiten zur Anzeige von Zusatzdaten erm glichen Der eine der beiden Kan le ist dann praktisch ber die Linkage Descriptoren erreichbar und kann einen der hinteren Programmpl tze in der Sendertabelle einnehmen In diesem Kanal m ssten jedem Event andere Zusatzinformationen sowohl EIT present EIT following als auch die vollst ndige EIT schedule mitgegeben werden und zwar in der Regel die des SD Herkunftskanals Der andere Kanal ist eigenst ndig anw hlbar belegt m glicherweise auch einen der vorderen Pl tze in der Sendertabelle und gibt dann auch die Zusatzinformationen so an dass die Informationen der einzelnen HD Events so wie sie nacheinander im HD Kanal ablaufen angezeigt werden 36 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte ber Linkage Eigenst ndig Descriptor anw hlbar Service ID 556 Service ID 4 ARD HD ARD HD Die Dritten Die Dritten Zeitpunkt x EPG SWR Event x 1 in SD Event x 1 vom hr Event x 1 in SD Event x 1 vom mdr Event x 2 in SD Video ES P0201 Yo E Audio ES Abbildung 19 ARD Gemeinschaftskanal mit zwei unterschiedlichen Zusatzinformationen 4 4 Verschiebungen und St rungen im Sendeablauf Eine wichtige Frage im Zusammenhang mit dem HD Gemeinschaftskanal und den jeweiligen SD Landesrundfunkanstalten ist wie im Falle einer St rung verfahren wird Sowohl auf dem HD als auch auf dem SD K
38. ass sie an der Grenze der M glichkeiten von Infrarot Empf ngern liegen Die kurzen Infrarot Kommandos die Pace benutzt sind offenbar die die auch f r den Datentransfer ber kurze Distanzen z B von einem Rechner zu einem Mobiltelefon gedacht waren und nicht die langsameren f r l ngere Strecken und Fernbedienungen entwickelten Befehle 27 Auf Grund der sehr kurzen Impulse konnten die Infrarot Kommandos nicht zuverl ssig detektiert werden was zur Folge hatte dass die Pace Box unzuverl ssig auf gesendete Befehle reagierte Nach zahlreichen vergeblichen Versuchen eine verl sslich funktionierende Remote Datei zu erstellen wurde beschlossen einen anderen HD Receiver eine Settop Box der Firma Humax f r den Demonstrator zu verwenden Im Quelltext ist dagegen noch h ufig die Bezeichnung Pace beispielsweise als Teil eines Variablennamens zu lesen Da der Name der Variable aber keinen 12 5 Empf nger Demonstrator Einfluss auf die Funktion des Programms hat und trotzdem dass jetzt ein Humax Receiver verwendet wird auch mit der Bezeichnung Pace klar ist was gemeint ist wurde der Name im Quellcode nicht ge ndert 5 4 3 Umstellung der Programmierung auf eine State Machine In einer der fr hen Versionen des EIT Analyse Programms war die Programmierung noch nicht so klar anhand eines State Diagramms strukturiert sondern mit vielen stark ineinander verschachtelten Bedingungen aufgebaut So war es zum einen recht schwi
39. aufend Pause Typ der Komponenten Text Audio TV Stereo Mono Untertitel Bildseitenverh ltnis Klassifizierung nach Genre Altersbeschr nkung Kennung eines benutzten Conditional Access Systems Verweise 14 Die EIT ist durch die Kennzeichnung mit der PID 185 bzw 0x0012 im Transportstrom eindeutig auffindbar Die anderen Tabellen haben ebenfalls eine fest zugewiesene PID siehe auch Tabelle 2 pT DIT Ox001E 0x001F Tabelle 2 PID Zuordnung f r die SI aus 20 Es gibt vier Typen von EITs die durch ihre unterschiedlichen Table IDs differenziert werden k nnen table_id Ox4E f r actual TS present following event information table _id Ox4F f r other TS present following event information 20 3 Grundlagen der genutzten Konzepte table _id 0x50 bis Ox5F f r actual TS event schedule information table_id 0x60 bis Ox6F f r other TS event schedule information Dabei gibt es eine physikalisch rtliche Unterscheidung zwischen dem gegenw rtigen und einem anderen Transportstrom actual other sowie eine zeitliche Unterscheidung zwischen momentan laufendem Event und unmittelbar anschlie endem Event present following vgl Abbildung 10 wobei present und following lediglich durch die in der EIT angegebene Section Number section_number siehe Abbildung 11 unterschieden wird Dabei steht die Section Number 0 f r das momentan laufende Event und die Section Number 1 fur das folgende
40. b TV Standard 625 Zeilen interlaced 25 Hz Vollbildfrequenz Program Association Table Tabelle in der gt PSI Verschl sseltes Bezahl Fernsehen Packetized Elementary Stream paketierter aufgeteilter gt ES Packet Identifier Identifikation der Daten nach Programm Video und Audio Das Ausspielen Ausspielserver f r Streams Program Map Table Tabelle in der gt PSI 81 PSI Q Quelltext R RAW RB RBB Receiver RST SAT SD SDT SDTV Sections Service Settop Box SI Simulcast 7 Abk rzungen und Begriffe Program Specific Information Durch MPEG 2 definierte Zusatzdaten siehe Sourcecode roh Rohdatenformat Radio Bremen Landesrundfunkanstalt f r das Bundesland Bremen Rundfunk Berlin Brandenburg Landesrundfunkanstalt f r die L nder Berlin und Brandenburg Empfangsgerat zur Decodierung digital ubertragener Fernseh und Mehrwertdienste ber Kabel Satellit oder terrestrische Antenne Running Status Table Tabelle in der gt SI Abk rzung f r Satellit Standard Definition Standard Aufl sung Service Description Table Tabelle in der gt SI Standard Definition Television Sammelbegriff f r analoge Fernseh und Videonormen deren Aufl sungen geringer sind als bei gt HDTV Daten mit begrenztem Umfang und mit einheitlichem Datenheader die zyklisch erneut ausgestrahlt werden Programmangebot in einem bestimmten Kanal vgl Kapitel 3 3 Ger t das an ein
41. bei soll er sich aber den Service merken der den Umschaltvorgang ausgel st hat Herkunftskanal Im HD Kanal sollte dann entsprechend in der EIT mit der Table ID Ox4E der Linkage Type Ox0C vorhanden sein Die Interpretation dieses Linkage Types sei nur zul ssig wenn ein oben beschriebener Umschaltvorgang vorher stattgefunden hat Solange der Linkage Type OxOC in der EIT present vorhanden ist soll der Receiver auf dem derzeitigen HD Kanal bleiben Sobald in einer neuen EIT present der Verweis auf 29 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte den Herkunftskanal nicht mehr vorhanden ist soll der Receiver automatisch auf den Herkunftskanal zur ckschalten Ist der Link vom HD auf den SD Kanal Linkage Type Ox0C nach dem Schalten auf den HD Kanal dort nicht sofort vorhanden was der Fall sein k nnte wenn z B die ElTs im SD und HD Kanal nicht absolut synchron sind soll der Receiver nicht zur ckschalten sondern auf dem HD Kanal bleiben bis der Linkage Type Ox0OC auftaucht und anschlie end verschwindet In Abbildung 17 ist die Darstellung aus dem IRT Proposal zu sehen In Event J befindet sich ein Linkage Descriptor der auf Service B verweist Dort in Service B wird das Gegenst ck der Linkage Descriptor zur ck zum Service C gefunden und erst wenn dieser Linkage Descriptor wieder verschwindet also am Ende von Event G erfolgt die Schaltung zur ck auf Service C Dieser Vorschlag ist f r die Ver ffentlichung i
42. bung im HD Kanal nur schwer m glich ist Zum einen durch die sowieso schwierige Programmplanung des HD Services zum anderen weil m glicherweise ab einem bestimmten Zeitpunkt vor Sendestart kurzfristig keine nderung mehr m glich ist Das ganze Szenario der automatischen Umschaltung von SD auf HD macht nat rlich nur Sinn wenn die beiden in der Aufl sung unterschiedlichen Events synchron zueinander laufen 38 5 Empf nger Demonstrator 5 Empf nger Demonstrator Der Aufbau und die Funktionsweise des im Rahmen dieser Diplomarbeit entwickelten Empf nger Demonstrators werden im nun folgenden Kapitel vorgestellt Zun chst werden die verwendeten Ger te und Programme erkl rt anschlie end wird im Detail auf das entwickelte Programm zur Analyse der EIT und zur Steuerung des Demonstrators eingegangen 5 1 Versuchsaufbau und verwendete Ger te Senderseite Empf ngerseite Abbildung 20 Versuchsaufbau nach Sender und Empf ngerseite getrennt Die Anforderung an den Demonstrator war dem Nutzer ein realistisches Gef hl bei der Bedienung zu vermitteln Es sollte eine state of the art Settop Box verwendet werden wobei die fehlenden Zusatzfunktionen in einem separaten PC implementiert werden sollten Die Funktionsweise sollte einer direkt in den Receiver implementierten Funktion m glichst nahe kommen Das bedeutet der Demonstrator sollte aussehen wie eine Settop Box und sich in der Bedienung 39 5 Empf nger Demo
43. code ccecceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 57 Abbildung 39 Bedingung f r b true im Sourcecode 2 2022002002n0sn nennen 57 Abbildung 40 Bedingung fur c falSe im Sourcecode u2202220220sn sen nennen 58 Abbildung 41 Bedingung f r d true im Sourcecode 222022002202n0on nennen 58 Abbildung 42 Bedingung f r e true im Sourcecode ccecceeceeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 59 Abbildung 43 Vereinfachte Darstellung der case Anweisung in der Prozedur gfe gto sad Br tc ars oe ea MIR 61 Abbildung 44 Sourcecode der Prozedur SendPaceChannel 62 Abbildung 45 Sourcecode der Verarbeitung des Infrarot Befehls Programm 64 Abbildung 46 Prinzip des Auslesevorgangs und Findens des richtigen Kanals aus GERBONNG DACs ans ass 67 Abbildung 47 Anzeige von Status 0 SD Videobild und SD Anzeige auf der SEHOP BOX ne sera 69 Abbildung 48 Anzeige von Status 1 HD Videobild und HD Anzeige auf der SPOD BOX ne ee BE 69 Abbildung 49 Anzeige von Status 2 HD Videobild und HD Anzeige auf der SEHOR BOX sirana orn nE E NANa 69 Abbildung 50 Anzeige von Status 3 SD Videobild und SD Anzeige auf der SOOD BOK ee ee en EEA 70 Abbildung 51 Screenshot der Bedienoberfl che des EIT Analyse Programms 71 Inhaltsverzeichnis Tabellenverzeichnis Tabelle 1 Gegen berstellung von Dezimal Hexadezimal und Dualsystem nach ALS e EURE RTETEORTRTETTERTERETEERRERTRURFE
44. dern Um diese ver nderlichen Daten nicht m hsam im Sourcecode suchen und an vielen Stellen ndern zu m ssen wurde eine Config Datei erstellt in der die entsprechenden Daten eingetragen wurden und dort auch bei Bedarf ge ndert werden k nnen Beim Starten des EIT Analyse Programms werden diese Daten ausgelesen Prozedur ReadConfigFile und auf Variablen mit denen dann weitergerechnet wird abgespeichert Es m ssen also nur einmal bzw nur wenn sich etwas ndert und auch nur an einer Stelle n mlich in der Config Datei die Daten eingetragen werden Tabelle 7 zeigt eine Auflistung der Sendertabelle die aus der Config Datei ausgelesen wird das Original ist im Anhang zu finden Da f r die Demonstration ein HD und ein SD Kanal ausreichen werden momentan nur die Kan le mit der Service ID ChannelSvid 555 f r SD und 556 f r HD im Programm verwendet Kommen senderseitig weitere SD Kan le hinzu k nnen diese durch ein Update der Config Datei problemlos in das Programm integriert werden Auch eine Angabe Abfrage der Transponderfrequenz ist m glich ist aber f r den Betrieb des Demonstrators mit ASI Schnittstellen nicht erforderlich 65 5 Empf nger Demonstrator on ChannelTsld ChannelSvid PaceChannel No oO HD Sikes 2 SD 1 9999 a M ye 9 SD 1 9999 2 p w Tabelle 7 Tabellarische Darstellung der Werte der Config Datei Daneben muss in die Config Datei noch die Anzahl der Sender ElementCount
45. des The meaning of other values of linkage_type is not defined in this context Note that the linkage_type does not indicate the service_type of the referenced service An example of the intended use of the linkage descriptor is that an IRD user interface could include a mechanism like info about the event which would make the IRD tune to the linked service after the user initiated the mechanism 117 9 Anhang 9 3 Config Datei configchannel ini Global ElementCount 10 PaceStartchannel 1 0 Dies ist der HD Kanal ChannelnwId 1 ChannelTsiId 9999 ChannelSvId 556 PaceChannel 918 Frequenz 123 1 ARD ChannelnwId 1 ChannelTsiId 9999 ChannelSvid 555 PaceChannel 1 Frequenz 123 2 BR ChannelINwid 1 ChannelTsiId 9999 ChannelSvid 22 PaceChannel 2 Frequenz 123 3 WDR ChannelNwId 1 ChannelTsId 9999 ChannelSvid 23 Pacechannel 3 Frequenz 123 nr ChannelINwid 1 ChannelTsid 9999 ChannelSvid 24 PaceChannel 4 Frequenz 123 5 SWR ChannelNwId 1 ChannelTsId 9999 ChannelSvid 25 PaceChannel 5 Frequenz 123 6 NDR ChannelNwId 1 ChannelTsId 9999 ChannelsvId 26 PaceChannel 6 Frequenz 123 7 mdr ChannelNwId 1 ChannelTsId 9999 ChannelSvid 27 PaceChannel 7 Frequenz 123 8 rbb ChannelNwId 1 ChannelTsId 9999 ChannelSvid 28 PaceChannel 8 Frequenz 123 9 HD_selbstaendig 1 ChanneINwid ChannelTsiId 9999 ChannelSv
46. des HD Kanals angezeigt werden Der in Kapitel 2 3 beschriebene Ansatz und der entwickelte Empf nger Demonstrator gehen davon aus dass der Zuschauer sich vom Prinzip her f r einen SD Kanal entscheidet und falls eine Sendung dieses SD Kanals auch in HD auf dem HD Kanal verf gbar ist der Receiver automatisch umschaltet Der Zuschauer w rde sich also unter Umst nden gar nicht bewusst sein dass er sich auf einem anderen Kanal befindet Deshalb sollten sich die anw hlbaren Zusatzinformationen in diesem Fall auch auf den Herkunftskanal beziehen In einem zweiten Fall wurde der HD Gemeinschaftskanal direkt angew hlt Hier m chte der Zuschauer beim Dr cken der EPG Taste auf der Fernbedienung auch wissen was als n chstes auf dem HD Kanal kommt unabh ngig davon von welcher Rundfunkanstalt das HD Event urspr nglich kommt Es muss also eine Fallunterscheidung f r die Anzeige der Zusatzdaten das betrifft vor allem die EIT following und die EIT schedule auf dem HD Kanal gemacht werden Hat vorher ein Schaltvorgang vom SD auf den HD Kanal stattgefunden Dann zeige die Zusatzinformationen des SD Kanals bzw Herkunftskanals oder Wurde der HD Kanal direkt angew hlt Dann zeige die Zusatzinformationen des eigenst ndigen HD Kanals durchg ngig Hat vorher ein Schaltvorgang stattgefunden so ist dies dem Programm bekannt denn dann wurden die Linkage Descriptoren entsprechend ausgewertet das Programm bef nde sich quasi in Status 1
47. dschaft 8 Bei ProSiebenSat 1 erfolgt die Ausstrahlung im vollst ndigen Simulcast Betrieb was bedeutet dass der Inhalt der beiden HDTV Kan le dem regul ren Programmablauf von Sat 1 SD und ProSieben SD entspricht Sat 1 HD und ProSieben HD haben dabei seit dem Sendestart den Anteil ihrer nativen HD Inhalte kontinuierlich erh ht Da aber noch nicht alle Sendungen hochaufl send produziert sind werden die Sendungen die im Original nur als SD Signal vorliegen auf HDTV Aufl sung hochskaliert erreichen damit aber nicht die mit HDTV m gliche Qualit t Um sich eine solche Sendung in HDTV ansehen zu k nnen muss der Zuschauer lediglich auf den HD Kanal von ProSieben oder Sat 1 umschalten Um dann auch ein Bild sehen zu k nnen ist entsprechendes HD f higes Equipment Display Receiver sowie ein entsprechender Empfang von HD Signalen z B ber Satellit oder digitales Kabel erforderlich F r den Fall dass der Zuschauer den SD Kanal sieht kann eine Umschaltung auf das h herwertige Signal in Zukunft auch automatisch erfolgen wenn im Sinne der vorliegenden Arbeit entsprechende technische Voraussetzungen beim Zuschauer gegeben sind Die Signalisierung f r das 2 Einf hrung von Simulcast f r HDTV Umschalten wird dann entsprechend ignoriert wenn diese Voraussetzungen nicht gegeben sind Dies wird in Kapitel 4 n her erl utert 2 3 Situation und Modelle bei den ffentlich rechtlichen Rundfunkanstalten Auch die offentlich rec
48. dung 37 ist while pos lt SectLen 4 Also solange die aktuelle Position pos kleiner ist als die gesamte Section L nge section_length abz glich der 4 Byte f r den CRC rot markiert sollen die Befehle im Sourcecode ausgef hrt werden d h dass u a die Event ID und die Descriptor Loop L nge herausgesucht werden Die Descriptor Schleife gr ne Markierung die mehrere verschiedene Descriptoren enth lt hat im Programm die Bedingung pos lt dpos und wird entsprechend so lange ausgef hrt wie die aktuelle Position kleiner ist als das Ende der Descriptor Schleife Dabei wird f r jeden Descriptor berpr ft ob es sich um einen Linkage Descriptor handelt Falls nein wird lediglich die L nge des Descriptors ermittelt um mit dieser Information zum n chsten Descriptor springen zu k nnen Wird dagegen ein Linkage Descriptor gefunden d h ist der Descriptor Tag gleich 0x4A if sct4 pos 04A dann wird u a die Information welcher HD oder SD Service referenziert ist Linkage DVB Triple herausgesucht sowie die Umschalt Bedingungen a bis c berpr ft und ggf gesetzt 99 5 Empf nger Demonstrator 3 Byte 11 Byte 12 Byte Descriptors_loop_length 12 Byte DLoopL 12 Byte DLoopLen Section_length Event ID Schleife O L ngenangabe Descriptor L Descriptor Lange decriptor_length BE crc Abbildung 37 Prinzip der schrittweisen Informationssuche in der Prozedur HandleEitData 5 3 3
49. e Bedingung von Offen nach Geschlossen und b die Bedingung von Zustand 2 nach Zustand 1 Dabei k nnte die Bedingung a m glicherweise lauten Die Temperatur im Gew chshaus ist kleiner gleich 20 C Die Bedingung b lautet dann entsprechend Die Temperatur im Gew chshaus ist gr er als 20 C Das Verhalten der Steuerung f r das Gew chshausfenster l sst sich aus Abbildung 15 gut ablesen Ist das Fenster offen Zustand 1 und die Temperatur f llt unter 20 C dann w re die Bedingung a wahr und das Fenster w rde schlie en Wechsel in den Zustand 2 W rde die Temperatur hier wiederum ber 20 C steigen w rde sich das Fenster wieder ffnen usw Ben nn eh transition transition condition 2 Ge schlossen Zustand state b Abbildung 15 Vereinfachtes State Diagramm nach 20 27 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte Bei einer Ank ndigung wie Die nun folgende Sendung wird Ihnen pr sentiert in HDTV erwartet der technisch weniger versierte Zuschauer eine Sendung in h herer Aufl sung und wundert sich dass er keinen Unterschied zu der Qualit t der vorhergehenden Sendung erkennt Dem Zuschauer der noch gar kein HD fahiges Equipment besitzt kann man vielleicht noch erkl ren dass das mit den bei ihm vorhandenen Ger ten nicht geht aber bei demjenigen Zuschauer der einen HD ready Fernseher sowie eine HD f hige Settop Box sein eigen nen
50. e ID nach 17 16 Abbildung 7 Verkettung der PSI Tabellen 14 17 Abbildung 8 Program specific information nach 11 17 Abbildung 9 Allgemeine Organisation der Service Information SI aus EN 300 al So EP EE EE E RA TE E A ENE E E EPEE E A A 19 Abbildung 10 Grafische bersicht ber die unterschiedlichen EIT Typen 21 Abbildung 11 Syntax zur Event information section nach 20 22 Abbildung 12 Hex Dump einer EIT actual following u 200220r0sen nennen 23 Abbildung 13 Syntax Tabelle zum Linkage Descriptor nach 20 24 Abbildung 14 Grafische Darstellung einer EIT mit dem TS Analyser von Tektronix een 26 Abbildung 15 Vereinfachtes State Diagramm nach 20 27 Abbildung 16 HD SD Umschaltvorgang nach IRT Proposal f r TR 101 211 29 Abbildung 17 HD SD Umschaltvorgang aus IRT Proposal f r TR 101 211 31 Abbildung 18 State Diagramm nach dem IRT Proposal 0 02000 31 Abbildung 19 ARD Gemeinschaftskanal mit zwei unterschiedlichen Z USalZINIOTMalIOhEn runs RER 37 Abbildung 20 Versuchsaufbau nach Sender und Empf ngerseite getrennt 39 Abbildung 21 Foto vom Versuchsaufbau 002200220020200nnn onen nnn nenn nenen nenn 40 Abbildung 22 Blockschaltbild der im
51. e Service ID im Linkage Descriptor LinkageSvid die Kanalnummer des SD Herkunftskanals HerkunftsChannelSd sowie die Zust nde der Bedingungen a bis e Rechts neben der gerade erl uterten grafischen Darstellung des State Diagramms befindet sich ein Statusfenster f r diverse Textmeldungen an dem sich gut das detailliertere Verhalten des Programms ablesen l sst Im unteren Teil befinden sich eine Reihe von Buttons zur Modifikation des Linkage Types Diese Buttons rufen dabei lediglich die in Kapitel 5 1 3 beschriebenen Batch Dateien auf Sie dienen der Vereinfachung der Programmtests und spielen im praktischen Betrieb des Demonstrators keine Rolle Au erdem existieren neben dem bereits erw hnten Reset Button noch ein Button zum manuellen Setzen des Status ber ein Eingabefeld SetChannelStatus ein Button um die Box an bzw auszuschalten sowie ein Button zum Testen der Infrarotverbindung und Senden des Infrarot Kommandos Programm1 70 5 Empf nger Demonstrator F Formi 16 36 18 a TRUE 16 36 18 d TRUE H D 16 3618 CurrentChannelSvid 555 ChannelStatus 1 LurrentChannelPosition 1 CurentPaceChannel 1 16 36 18 InLinkageReferenceds yid 556 InLinkageR eferencedChannelPosition 0 Sue oe a nate InLinkageR ferencedChannel 915 Linkages vid 556 e d HerkunttsChannelsd 1 16 36 18 LinkageT ype 11 in der Service ID 555 in Sektion Number 0 gefunden Ts Send 113 d FALSE Tx Send 113 b FALSE d Tx Send 11
52. e Variable kann analog zu den verschiedenen States den Wert 0 1 2 oder 3 annehmen Abh ngig von diesem Wert f hrt das Programm dann die unter der entsprechenden Ziffer angegebenen Quelltext Zeilen aus siehe Abbildung 43 So wird zum Beispiel wenn der Status gerade Null ist berpr ft ob die Bedingung a gleich wahr ist if a TRUE then begin Ist dies der Fall werden verschiedene Aktionen ausgef hrt u a wird ein Infrarot Befehl ber den IRTrans an die Settop Box geschickt um auf den HD Kanal zu schalten Ist der Wert f r ChannelStatus gleich eins wird in diesem Fall eine Unterscheidung vorgenommen ob die Bedingung b oder die Bedingung d wahr ist In Abh ngigkeit davon werden unterschiedliche Aktionen ausgef hrt So wird z B der Status auf 2 gesetzt wenn die Bedingung b wahr ist oder z B der Status auf 3 gesetzt sowie wieder auf den SD Kanal geschaltet wenn die Bedingung d wahr ist 59 5 Empf nger Demonstrator Eine bersicht ber die Aktionen die in dem jeweiligen Status bzw case erfolgen ist in Abbildung 43 dargestellt Sie gibt das was im Quellcode programmiert ist in normalen Worten wieder also nicht in einer Programmiersprache wohl aber in der in der f r case Anweisungen blichen Struktur 60 5 Empf nger Demonstrator case Form1 ChannelStatus of if a TRUE then begin belege die Variablen f r das Herkunfts DVB Triple mit den Werten des aktuellen DVB Triples belege die Variable
53. eine 6 5 Empf nger Demonstrator weitere Kontrollm glichkeit mehr ob beide noch synchron laufen da der Status der Settop Box dem Programm nicht bekannt ist denn daf r gibt es keine Verbindung Dieses m gliche Problem wird aber in dem Augenblick in dem die Funktion in die Settop Box integriert ist gel st sein Denn dann gibt es nicht mehr zwei Sendertabellen die synchronisiert werden m ssen sondern nur noch eine Falls das Programm und die Box doch unerwarteterweise auseinander laufen weil beispielsweise der Infrarot Befehl von der Box nicht richtig erkannt wurde gibt es auf der Bedienoberfl che einen Reset Button der die Box einmal aus und wieder einschaltet die Config Datei erneut einliest und das Programm wieder in den Status 0 versetzt Seit der Verwendung der Humax Box wurde diese Funktion jedoch nur noch selten gebraucht da die Infrarot Befehle sehr zuverl ssig empfangen werden Bei der vorher verwendeten Pace Box war das anders Eine Recherche in diversen Internet Foren hatte ergeben dass auch andere User Probleme mit der Pace Fernbedienung haben Aus diesem Grunde und nach R ckschluss mit der Herstellerfirma des IRTrans wurde die Pace Box gegen eine Humax Box ausgetauscht siehe Kapitel 5 4 2 5 3 9 Grafische Darstellung des Programmablaufs Um den Status und den Ablauf des EIT Analyse Programms nicht nur in einer Textzeile im Statusfenster auszugeben wurde das State Diagramm in die Bedienoberfl che bern
54. eller Service ID sein EIT muss EIT muss present sein ss i ss is sS sein se ngungD LinkageType Ox0OC muss mit einem LinkageDvb Triple auf den Herkunftskanal vorhanden sein oe eee EIT aa a a e von EIT muss von aktueller Service ID sein i a sists Service ID sein EIT muss EIT muss present ein i a ai ss lt i s i lt C sein Bedingung Der LinkageType 0x0C muss verschwinden oder LinkageDvbTriple auf den Herkunftskanal muss verschwinden Tabelle 5 Liste der Bedingungen a bis c nach dem erweiterten IRT Proposal 33 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte 4 2 Erg nzungen zum IRT Proposal Mit den im vorherigen Abschnitt genannten Erg nzungen w rde der Empf nger Demonstrator von EN 300 468 bzw TR 101 211 funktionieren Jedoch gibt es noch weitere Punkte zu ber cksichtigen Wenn sich der Receiver im Status 1 befindet und der richtige Linkage Type 0x0C aus irgendeinem Grund nicht vorhanden ist w rde die R ckschaltung auf den HD Kanal nie erfolgen und der Receiver w rde ohne Eingreifen des Zuschauers immer auf dem HD Kanal bleiben Deshalb wurde im Demonstrator ein Timeout eingebaut das nach einer bestimmten Zeit in der der Linkage Type OxOC nicht gefunden wird auf den Herkunfts SD Kanal zur ckschaltet siehe Kapitel 5 3 1 Eine weitere M glichkeit w re dass der Receiver im Status 1 die EIT present und die EIT following nach dem Linkage Type durchsucht Findet er in beiden T
55. ellungsprozess auf HDTV der ja gewollt und bewusst schrittweise umgesetzt wird irgendwann soweit fortgeschritten sein dass ein Gro teil aller Beitr ge in HD vorliegt wird man sich neue Gedanken machen m ssen So lange ist dieses Modell eine gute L sung allen Landesrundfunkanstalten die M glichkeit zu geben berhaupt schon einmal in HD zu senden Damit zeigen auch die Offentlich rechtlichen Sender Pr senz und bekennen sich klar zu einer Einf hrung von HDTV Dabei werden dadurch dass erstmal nur zwei HD Kan le betrieben werden die Kosten m glichst gering gehalten Anders als mit einer ber l ngere Zeit gestreckten Investition lie e sich die Einf hrung von HDTV vermutlich gar nicht bew ltigen Zudem eine Erh hung der Rundfunkgeb hren zur Finanzierung der Einf hrung von HDTV mittelfristig wahrscheinlich nicht durchsetzbar w re Allerdings sollten die ffentlich rechtlichen Sender mit der Einf hrung von HDTV nicht zu lange warten sonst werden sie von anderer Seite vor vollendete Tatsachen gestellt Norm Format Features der Endger te etc und k nnen nicht mehr agieren sondern nur noch reagieren Es gabe dann f r sie keine oder nur noch eingeschr nkt die M glichkeit an der Gestaltung des zuk nftigen Fernsehstandards und der Endger te beim Zuschauer mitzuwirken Der offentlich rechtliche Gemeinschaftssender Arte nutzt bereits gelegentlich die beiden Astra HD Demokan le zur HDTV Verbreitung So wurde im Oktober 2006
56. en werden vgl Abbildung 44 Programmnummer aus mehreren Ziffern Verz gerung zwischen den Einzelbefehlen var ChannelString string i integer begin ChannelString IntToStr PaceProgNo for i 1 to length ChannelString do begin if i lt gt 1 then sleep WaitMs Forml SendIrCommand CRemote prog ChannelStringl i end end SendPaceChannel Abbildung 44 Sourcecode der Prozedur SendPaceChannel 62 5 Empf nger Demonstrator Die Prozedur Send rCommand stellt die Verbindung mit dem Infrarot Modul her und greift auf die Remote Datenbank zu sucht dort das ben tigte Kommando heraus und sendet diese via Infrarot Modul an die Settop Box vgl Abbildung 31 5 3 6 Verarbeitung von empfangenen Infrarot Befehlen Das Programm ist auch in der Lage zur Laufzeit Befehle einer Fernbedienung zu empfangen und zu verarbeiten da der Empfang in einem eigenen Thread l uft Um die an die Settop Box gesendeten Befehle filtern zu k nnen wurde eine andere Fernbedienung als die eigentlich zur Settop Box geh rende Fernbedienung verwendet Eine Verwendung der Originalfernbedienung war deshalb nicht m glich weil der Receiver direkt auf die gesendeten Befehle reagiert h tte was er aber in bestimmten Situationen nicht soll Der Befehl der fremden Fernbedienung wird nun vom Infrarot Modul empfangen vom Rechner analysiert und ggf in einen Original Befehl der Settop Box bersetzt sowie uber das Infrarot Modul an die Set
57. en Fernseher angeschlossen dem Benutzer zus tzliche Nutzungsmoglichkeiten bietet Service Information Durch DVB definierte Zusatzdaten Zeitgleiche Ausstrahlung des gleichen Inhalts auf weiteren zus tzlichen Kan len 82 Sourcecode SR State Diagramm STB ST Box SWR Syntax H Tag TCP TCP IP TDT Tektronix Thread Timeout Timeslot TOT TR Transponder 7 Abk rzungen und Begriffe In einer Programmiersprache geschriebener f r den Menschen lesbare Text eines Computerprogramms Saarl ndischer Rundfunk Landesrundfunkanstalt f r das Saarland siehe Kapitel 3 7 siehe Settop Box siehe Settop Box S dwestrundfunk Landesrundfunkanstalt f r die L nder Baden W rttemberg und Rheinland Pfalz Grammatik um bei einer Programmiersprache erlaubte Konstruktionen festzulegen und unerlaubte auszuschlie en Englisches Wort f r Kennzeichnung Marke Markierstelle Transmission Control Protocol Vereinbarung auf welche Art und Weise Daten zwischen Computern ausgetauscht werden sollen TCP Protokoll das auf dem IP Protokoll aufsetzt Time amp Date Table Tabelle in der gt SI Name einer Firma fur Test und Messgerate Aktivitatstrager In der Informatik bezeichnet ein Thread einen Ausf hrungsstrang beziehungsweise eine Ausf hrungsreihenfolge der Abarbeitung der Software Zeitspanne bevor ein Vorgang abgebrochen wird Zeitabschnitt innerhalb eines bertragungsrahmens Time Offset T
58. en a switching according to linkage type 0x0B was performed before As long as the EIT present carries a linkage descriptor with linkage type 0x0C the receiver shall remain on the current HD service As soon as a new EIT present does not longer contain the reference to the SD service which initiated the switching to the actual service the receiver shall switch automatically back to the indicated SD If the link back is nor present immediatly after switching to the HD service the receiver shall not switch back but keep on the HD service until the link back becomes active and then disappears this may be the case due to not fully sychronous EIT triggering An SD only receiver shall ignore a linkage descriptor with this linkage type The HD SD switching procedure according to linkage types 0x0B 0x0C is illustrated below 116 Service A SDTV event A no linkage des event B linkage descr to service B linkage type 0x0B event C no linkage des event D no linkage des automatic switching Service B HDTV event E no linkage des event F 1st linkage descr to service B linkage type 0x0C 2nd linkage descr to service C linkage type 0x0C event G linkage descr to service C linkage type 0x0C event H no linkage des O O rur 14 switching 9 Anhang Service C SDTV event no linkage des event J linkage descr to service B linkage type 0x0B event K no linkage
59. erig den Programmcode zu verstehen zum anderen trat pl tzlich die Situation ein dass sich das Programm unvorhergesehen verhalten hat In den vielen sich aufeinander beziehenden Bedingungen ist demnach der berblick verloren gegangen bzw man hat bestimmte Zusammenh nge in der Programmierung bersehen Zu diesem Zeitpunkt wurde die Entscheidung getroffen die Programmierung noch mal v llig neu aber diesmal klar strukturiert zu gestalten Es wurde das State Diagramm entwickelt und anhand dessen die Programmierung in States und Bedingungen umformuliert Damit war die bersicht ber die einzelnen Abh ngigkeiten wieder hergestellt das Programm verhielt sich wie erwartet und konnte konsequent und strukturiert erweitert werden 13 6 Zusammenfassung und Ausblick 6 Zusammenfassung und Ausblick 6 1 Diskussion Der f r die Entwicklung des Empf nger Demonstrators zugrunde gelegte Vorschlag des IRT f r eine Erweiterung der Normen EN 300 468 und TR 101 211 IRT Proposal erwies sich f r eine Implementierung als zu unpr zise Diese Ungenauigkeiten konnten beseitigt und das Verfahren konnte dar ber hinaus verbessert werden Dieses verbesserte Modell wurde zu einem lauff higen Demonstrator programmiert und somit der Beweis f r dessen Realisierbarkeit erbracht Der Demonstrator verh lt sich dabei fast genau so wie eine in den Receiver fest integrierte Funktion Der Unterschied ist dabei lediglich die Tatsache dass aufgrund des in sich
60. es Licht im Wellenl ngenbereich von etwa 780 nm bis 1mm Integrated Receiver and Decoder Integration von gt Receiver und Decoder Gemeint ist die Settop Box Institut f r Rundfunktechnik mit Sitz in M nchen Zentrales Forschungs und Entwicklungszentrum der ffentlich rechtlichen Rundfunkanstalten in Deutschland sterreich und der Schweiz Firmen und Produktname des Infrarotsteuerungssystems Kabel Baden W rttemberg GmbH amp Co KG mit Sitz in Heidelberg Kabelbetreiber in Baden Wurttemberg siehe Kapitel 3 6 80 LNB M MDR MHP MPEG 2 Multiplexen N NDR Pace Box Packet Header PAL PAT Pay TV PES PID Playout Playout Server PMT 7 Abk rzungen und Begriffe Low Noise Block Teil einer Satellitenempfangsanlage Mitteldeutscher Rundfunk Landesrundfunkanstalt f r die L nder Sachsen Sachsen Anhalt und Th ringen Multimedia Home Platform interaktive Dienste Plattform im digitalen Fernsehen Standard zur Video und Audiocodierung mit verlustbehafteter Kompression Verfahren um mehrere logische Kan le gleichzeitig ber einen physikalischen Kanal zu bertragen Norddeutscher Rundfunk Landesrundfunkanstalt f r die L nder Hamburg Niedersachsen Schleswig Holstein und Mecklenburg Vorpommern Network Information Table Tabelle in der gt SI Eine Settop Box bzw ein Receiver der Firma Pace siehe gt Header Phase Alternating Line europ ischer Far
61. eser Descriptor in der Descriptor Schleife auftaucht verlinkt er auf einen Service dessen DVB Triple im Linkage Descriptor angegeben ist siehe Abbildung 13 gelbe Markierung Alle Descriptoren werden durch eine zweistellige Hexadezimalzahl den Descriptor Tag in Abbildung 13 durch einen blauen Rahmen markiert eindeutig gekennzeichnet Der Wert des Descriptor Tags f r den Linkage Descriptor ist die 23 3 Grundlagen der genutzten Konzepte Hexadezimalzahl Ox4A 74 Mit dieser Zahl ist der Linkage Descriptor unter den anderen Descriptoren auffindbar Syntax No of Identifier linkage_descriptor descriptor_tag uimsbf descriptor_length uimsbf 2 uimsbf uimsbf uimsbf inkage_type uimsbf for 1 0 1 lt N 1 private_data_byte bslbf j Abbildung 13 Syntax Tabelle zum Linkage Descriptor nach 20 Der so genannte Linkage Type gibt die Art der Information an auf die verlinkt werden soll Fur die Kennzeichnung von HD und SD Events sollen zukunftig aus dem f r die sp tere Nutzung vorgesehenen Bereich in Tabelle 3 gelb markiert zwei Linkage Types vergeben werden die auf einen HD Service bzw einen SD Service verweisen CA replacement service 0x04 JTS containing complete Network Bouquet SI data broadcast service 0x80 to OxFE reserved for future use Tabelle 3 Linkage type coding nach 20 So g be es dann einen Linkage Type der im SD Service vorkommt und auf den zugeh rigen HD Conten
62. f r die Herkunfts Event ID mit dem Wert der aktuellen Event ID belege die Variable der Kanalnummer des Herkunftskanals mit der Kanalnummer des aktuellen 0 Kanals sende Infrarot Kommando an die Settop Box zum Schalten auf den HD Kanal schreiben der Systemzeit auf die Variable TimerStart belege die Variable der aktuellen Kanalnummer mit der Kanalnummer des HD Kanals setze den Status auf 1 setze die Display Anzeige auf Status 1 if b TRUE then begin setze den Status auf 2 setze die Display Anzeige auf Status 2 end 1 if d TRUE then begin setze den Status auf 3 setze die Display Anzeige auf Status 3 sende Infrarot Kommando an die Settop Box zum Schalten auf den Herkunfts SD Kanal belege die Variable der aktuellen Kanalnummer mit der Kanalnummer des Herkunfts SD Kanals if C TRUE then begin sende Infrarot Kommando an die Settop Box zum Schalten auf den Herkunfts SD Kanal 2 belege die Variable der aktuellen Kanalnummer mit der Kanalnummer des Herkunfts SD Kanals setze den Status auf 0 setze die Display Anzeige auf Status 0 if e TRUE then begin 3 setze den Status auf 0 setze die Display Anzeige auf Status 0 end end case Abbildung 43 Vereinfachte Darstellung der case Anweisung in der Prozedur HandleEitData 61 5 Empf nger Demonstrator 5 3 5 Senden von Befehlen uber das Infrarot Modul Der Sendebefehl zum Umschalten auf den HD Kanal bzw SD Kanal wird in den entsprechende
63. ge Descriptor im Transportstrom auf dann steht im Linkage Descriptor auch in Form des DVB Triples die Information wohin verlinkt werden sol Mit dieser Information soll das Programm die dazugeh rige Programmplatznummer heraussuchen dies geschieht in der Funktion GetChannelListPositionFromDvb Triple und dann die Box sowie sich selbst auf diese Nummer umschalten Das Prinzip des Auslesevorgangs und das Finden des richtigen Kanals ist in Abbildung 46 dargestellt Mit den Informationen des DVB Triples durchsucht das Programm die Config Datei nach den drei Werten des DVB Triples und gibt die dazugeh rige Programmplatznummer zur ck Configfile er Schalte Box und Programm LinkageTsld LinkageNwld LinkageSvld Abbildung 46 Prinzip des Auslesevorgangs und Findens des richtigen Kanals aus der Config Datei Wie erw hnt muss zu jeder Zeit sichergestellt sein dass Settop Box und Analyse Programm sich immer auf demselben Kanal befinden Die Settop Box muss sich dabei vor dem Start des Programms auf dem in der Config Datei eingetragenen Startkanal PaceStartChannel befinden um eine gemeinsame Startbedingung zu schaffen Also muss zus tzlich zum Umschalten der Box immer auch das Analyse Programm selbst auf den neuen Kanal umschalten und die EIT Suche ab diesem Zeitpunkt auf dem neuen Kanal fortsetzen Nach dem Einschalten der Settop Box und dem Start des Analyseprogramms gibt es dann jedoch k
64. ge zur Ausstrahlung von HD in DVB In der Technischen Spezifikation TS 101 154 10 sind die Mindestanforderungen f r Integrated Receiver Decoder IRD angegeben die alle IRDs einhalten bzw bertreffen m ssen Eine solche Spezifikation ist notwendig damit es eine einheitliche Basis gibt d h damit es Funktionen gibt die alle Ger te beherrschen und damit nicht jedes Ger t nach ganz anderen Regeln arbeitet Aus dieser Spezifikation ergeben sich verschiedene Anforderungen f r verschiede Standards SD oder HD und Kompressionsverfahren MPEG 2 und H 264 Heute etabliert f r DVB S C T 576 25i weitere Einzelne Ger te verf gbar Heute genutzt f r HD in USA Japan HD Tests in Deutschland Europa 720p 50 ne D Ger te seit Ende 2005 verf gbar 1080i 25 O HPG 1080p 25 1080p 50 nicht f r HD Einf hrung vorgesehen Sendesignale in jedem Fall inkompatibel mit heute existierender SD Empf ngerpopulation Abbildung 1 Ausstrahlung Wege zu HD in DVB nach 9 2 Einf hrung von Simulcast f r HDTV F r die Ausstrahlung im DVB Standard gibt es prinzipiell mehrere M glichkeiten siehe Abbildung 1 Zum einen gibt es zwei unterschiedliche Kompressionsverfahren zum anderen innerhalb dieser Kompressionsverfahren die Unterscheidung nach Profiles Einschr nkung der Komplexit t und Levels Einschr nkung der Parameter Fur SD ist das Kompressionsverfahren MPEG 2 mit Main Profile at Main Level MP ML heute f r das Sa
65. h vorbereitet Eine erneute nderung des Standards w rde beim Zuschauer verst ndlicherweise rger hervorrufen Dar ber hinaus stellt sich f r die Broadcaster die Frage der Finanzierung zur Einf hrung von HDTV Eine neuerliche Diskussion ber die Erh hung der Rundfunkgeb hren ist zurzeit politisch nicht erw nscht auch lie e sich eine solche Erh hung wahrscheinlich nicht durchsetzen ber mehrere Jahre werden also HDTV und SDTV parallel im so genannten Simulcast Betrieb ausgestrahlt werden der im n chsten Abschnitt n her beschrieben wird 1 1 Einf hrung von Simulcast Das Wort Simulcast ist ein Kunstwort und setzt sich aus den englischen Begriffen Simultaneous zeitgleich simultan und broadcast Ausstrahlung Aussendung zusammen Es bedeutet eine zeitgleiche Ausstrahlung des gleichen Inhalts auf weiteren zus tzlichen Kan len bzw Programmen Das Wort zus tzlich ist hierbei entscheidend denn f r jedes SD Programm bzw jeden SD Service muss beim vollst ndigen Simulcast die Bandbreite f r ein komplettes HD Programm bereitgestellt werden Dabei ist die Bandbreite die ein HDTV Programm ben tigt gr er als bei SDTV Vereinfacht gesagt ist die Bandbreite und somit auch die Datenmenge bei HDTV mindestens doppelt so gro wie bei SDTV Daher reicht die Bandbreite eines SD Kanals bei weitem nicht aus um ein HD Programm zu betreiben ein nicht unerheblicher Kostenfaktor f r die Programmanbieter So koste
66. halten 5 I O EEE es ES F Abbildung 2 Schema fur den Gemeinschaftskanal der Dritten Programme Diese Art einen gemeinsamen Kanal zu betreiben erfordert somit ein hohes Ma an Koordinierungsarbeit da nicht zwei Sender gleichzeitig den Sendeplatz auf dem HD Kanal belegen k nnen Das wird sicherlich zu Problemen f hren weil jeder Sender seine Highlights m glichst zur Primetime ausstrahlen und nicht irgendwann nachmittags oder gar nachts versenden m chte Eine m gliche L sung w re gr eren Landesrundfunkanstalten wie dem WDR einen Tag in der Woche die M glichkeit zu geben zur Hauptsendezeit einen Beitrag in HD zu 10 2 Einf hrung von Simulcast f r HDTV bringen nach dem Prinzip Montags ist beim WDR HD Tag und den kleineren z B jeweils alle zwei Wochen Da die Abstimmung in der Vergangenheit auch f r Das Erste dessen Programm ja in unterschiedlichem Prozentsatz von den verschiedenen Landesrundfunkanstalten kommt erfolgreich war ist eine Koordinierung f r den HD Gemeinschaftskanal sicher auch m glich wenngleich nicht ohne Konfliktpotential Das Modell des Gemeinschaftskanals stellt ohnehin nur eine bergangsl sung dar solange die Beitr ge in HDTV nicht ausreichen um einen Regelbetrieb mit einem HDTV Vollprogramm f r jede einzelne Landesrundfunkanstalt zu rechtfertigen Im Moment steht daf r noch nicht ausreichend genug an nativen HD Programminhalten zur Verf gung Sollte der Umst
67. her Aufbau eines Transportstroms 12 3 Grundlagen der genutzten Konzepte Beim Multiplexen der PES Pakete f r den Transportstrom TS werden die PES Pakete in lauter aufeinander folgende kurze Pakete fester L nge 184 Byte geteilt und mit einem 4 Byte langem TS Header in Abbildung 3 und Abbildung 4 orange dargestellt versehen Abbildung 4 zeigt eine Aufschl sselung des Inhalts des TS Headers So stellt z B der Continuity Counter CC am Ende des Headers die zeitlich richtige Abfolge der Transportpakete sicher Im Folgenden Kapitel 3 5 soll aber lediglich die PID die zur Identifikation der Daten nach Programm Video Audio 0 4 dient n her betrachtet werden Transport Packet Header TS Header SB Sync Byte 8 Bit TEI Transport Error Indicator 1 Bit PUSI Payload Unit Start Indicator 1 Bit TP Transport Priority 1 Bit PID Packet Identifier 13 Bit TSC Transport Scrambling Control 2 Bit 4 byte AFC Adaption Field Control 2 Bit CC Continuity Counter 4 Bit Adaption Payload Field i Nutzlast Lransportstrom Paket TS Transport Strom 188 byte Abbildung 4 Aufschlusselung des TS Headers Audio Video und Daten PES Pakete mehrerer Komponenten eines Programms oder auch mehrerer Programme werden dann zu einem Program Stream bzw Transport Stream gemultiplext Abbildung 5 Der Programmstrom auf den im Folgenden nicht weiter eingegangen wird ist fur die Nutzung in relativ fehlerfreien Umgebunge
68. htlichen Rundfunkanstalten sind davon berzeugt dass sich HDTV langfristig in Europa durchsetzen wird Dabei planen sie zun chst einen schrittweisen bergang von SDTV auf HDTV wobei erst einmal durch gr ere Datenraten die M glichkeiten zur Bildqualit tsverbesserung bei der digitalen bertragung ausgesch pft werden sollen Davon profitieren vor allem die Zuschauer die ihre Programme bereits digital empfangen Eine Einf hrung von HDTV im Regelbetrieb ist fr hestens f r 2008 2010 geplant 1 Zurzeit wird neben einem Simulcast Betrieb f r das ZDF Programm bei der ARD die Einf hrung von zwei HDTV Kan len diskutiert Einen f r den kompletten Simulcast Betrieb f r das Programm Das Erste und einen gemeinschaftlichen HDTV Kanal f r die Dritten Programme Im ersten Fall wird es vom Prinzip her so funktionieren wie bereits f r ProSieben und Sat 1 im Abschnitt 2 2 beschrieben Der Inhalt von Das Erste SD und Das Erste HD wird identisch sein also vollst ndiger Simulcast Der Gemeinschaftskanal f r die Dritten setzt sich aus einzelnen Beitr gen der verschiedenen Landesrundfunkanstalten zusammen So g be es f r eine Rundfunkanstalt die M glichkeit eine Sendung die in HD vorliegt zeitgleich auf dem Gemeinschaftskanal auszustrahlen Dieses Konzept macht f r Anbieter mit einem kompletten Bouquet wie eben die ARD Sinn Das Prinzip dieses Gemeinschaftskanals wird in Abbildung 2 erl utert Schaltet der Zuschauer z
69. id 4 PaceChannel 9 Frequenz 123 118 Eidesstattliche Erkl rung Ich versichere hiermit die vorgelegte Arbeit in dem gemeldeten Zeitraum ohne fremde Hilfe verfasst und mich keiner anderen als der angegebenen Hilfsmittel und Quellen bedient zu haben M nchen den 30 11 2006 Birgit Schr ter Sperrvermerk Die vorgelegte Arbeit unterliegt keinem Sperrvermerk Weitergabeerkl rung Ich erkl re hiermit mein Einverst ndnis dass das vorliegende Exemplar meiner Diplomarbeit oder eine Kopie hiervon f r wissenschaftliche Zwecke verwendet werden dart Munchen den 30 11 2006 Birgit Schroter
70. ie Mehrheit der Zuschauer keinen Empfang mehr haben oder m sste sich neue Ger te kaufen Hinzu kommt dass gerade das ffentlich rechtliche Fernsehen nach dem so genannten Niedersachsenurteil des Bundesverfassungsgerichts von 1986 zur Grundversorgung der Bev lkerung verpflichtet ist Dabei ist Grundversorgung eindeutig nicht als Minimalversorgung zu verstehen sondern schlie t die gesamten Programmangebote in den Bereichen Bildung Information und Unterhaltung ein 3 Bei den Privatsendern ist die Verpflichtung zur Versorgung der Zuschauer etwas anders gelagert aber die offentlich rechtlichen Rundfunkanstalten m ssen bei der Einf hrung von HDTV auch den Empfang von SDTV ber mehrere Jahre weiterhin gew hrleisten Es f hrt also kein Weg daran vorbei f r eine bestimmte Zeit Simulcast auszustrahlen 1 3 Henne Ei Problem F r den Fall dass zuk nftig HDTV im Simulcast Betrieb nach dem Modell dass sich mehrere Sender einen Kanal teilen wird in Kapitel 2 3 n her beschrieben eingef hrt ist gabe es die M glichkeit dem Zuschauer einen gewissen Komfort zu bieten Der Zuschauer m sste sich dann nicht darum k mmern muss ob eine 1 Einf hrung Problemstellung Sendung in HD vorliegt oder nicht Der Receiver w rde jeweils abh ngig davon ob der Zuschauer HDTV empfangen kann oder nicht die Umschaltung auf den HD Kanal automatisch vornehmen wenn eine Sendung gleichzeitig zur Ausstrahlung in SD auch in HD verf gbar
71. ischen SAT Kabel und Modulator Der DC Block verhindert ein bertragen von DC Spannungen auf nachfolgende Komponenten Englisches Wort f r Signal Verz gerung Name einer von der Firma Borland entwickelten objektorientierten Programmiersprache die aus Programmiersprache Pascal hervorgegangen ist Deutschlandfunk H rfunksender Digital Video Standardisierung von Verfahren zur bertragung von Broadcasting Projekt zur digitalen Inhalten Audio Video Zusatzdienste Digital Video Broadcasting Cable DVB Ubertragung ber Kabel Digital Video Broadcasting Satellite DVB Ubertragung Uber Satellit Digital Video Broadcasting Terrestrial Terrestrische erdgebundene Verbreitung der Fernsehsignale in der Atmosph re siehe Kapitel 3 1 Das DVB Triple besteht aus drei Werten mit welchen jeder gt Transportstrom weltweit eindeutig beschrieben ist Original Network ID Transportstrom ID und Service ID 78 DW Im EBU EIT EN Encoder EPG ES ETR ETSI F Free TV 7 Abk rzungen und Begriffe Deutsche Welle Rundfunkanstalt f r den deutschen Auslandsrundfunk mit Sitz in Bonn European Broadcasting Union Zusammenschluss nationaler Rundfunkanstalten aus 54 L ndern mit Sitz in Genf Event Information Table Tabelle in der gt SI Europ ische Norm Standards die von einem der europ ischen Standardisierungskomitees _ ratifiziert worden sind Coder Electronic Program Guide Ele
72. itete L sung funktioniert und sich auch in einen Receiver implementieren lie e Daf r wird ein Empf nger Demonstrator entwickelt und programmiert um den Ablauf m gliche verbleibende Probleme des Vorschlags die Funktionalit t und die Bedienung anschaulich darstellen zu K nnen 1 Einf hrung Problemstellung 1 5 Strukturierung der Arbeit Im folgenden Kapitel wird zun chst die aktuelle Situation bei den privaten und Offentlich rechtlichen Fernsehsendern beschrieben Anschlie end werden die zum Verst ndnis der weiteren Arbeit erforderlichen Kenntnisse ber den DVB Transportstrom die Event Information Table kurz EIT und den Linkage Descriptor vermittelt Im 4 Kapitel wird dann eine M glichkeit zur Einf hrung von Simulcast auf der Basis des bereits oben erw hnten IRT Vorschlags sowie dessen Erweiterung vorgestellt In Kapitel 5 folgt eine genaue Beschreibung des entwickelten Empf nger Demonstrators inklusive einer Beschreibung der verwendeten Hard und Software und der Funktionalit t der programmierten Module 2 Einf hrung von Simulcast f r HDTV 2 Einf hrung von Simulcast f r HDTV In diesem Kapitel wird zun chst die aktuelle Situation der privaten Rundfunkanbieter beschrieben da diese in Deutschland zurzeit die Einzigen sind die tats chlich auch HDTV ausstrahlen Anschlie end folgt eine Beschreibung der Situation bei den offentlich rechtlichen Rundfunkanstalten die in Zukunft auch in HD senden wollen 2 1 We
73. ktronischer Programmf hrer der im DVB Datenstrom bertragen wird Elementary Stream Elementarstrom Ein ES enth lt nur Video oder Audio oder sonstige Daten ETSI Technical Report Informatives Dokument des ETSI das von einem technischen Ausschuss zur Ver ffentlichung freigegeben wird European Jelecommunications Standards Institute eine der drei gro en Normungsorganisationen in Europa Frei empfangbares unverschl sseltes Fernsehen Oder MPEG 4 AVC Standard zur Videokompression High Definition hohe Aufl sung neben der Blu Ray Disc ein m gliches Nachfolgeformat der DVD High Definition Television engl f r hochaufl sendes Fernsehen 79 Header Hex Dump HR Humax Box ID lf Anweisung IP IR IRD IRT IRTrans A Ie Kabel BW L Linkage Descriptor 7 Abk rzungen und Begriffe Paketkopf Bits oder Bytes am Beginn eines Datenpakets vor dem eigentlichen Nutzsignalanteil Hexadezimales Speicherabbild Darstellung des Speicherinhalts in Form von Hexadezimalzahlen Hessischer Rundfunk Landesrundfunkanstalt f r das Bundesland Hessen Eine Settop Box bzw ein Receiver der Firma Humax Identifizierung Identifikation Merkmal oder Vorgang zum eindeutigen Erkennen eines Objekts Anweisung in der Programmierung die nur unter einer bestimmten Bedingung wenn ausgef hrt wird Internet Protokoll Netzwerkprotokoll in Computernetzen Infrarot nicht sichtbar
74. l then begin Forml SendIrCommand CRemote prog Forml Info Befehl prog wurde bersetzt und gesendet Forml CurrentPaceChannel Forml CurrentPaceChannel 1l Forml ChannelStatus 0 DisplayStatus 0 end Forml CurrentPaceChannel lt gt Forml ChannelList 0 PaceChannel end if Kommando progt Abbildung 45 Sourcecode der Verarbeitung des Infrarot Befehls Programm F r den Demonstrator war es ausreichend wenn lediglich die Programmpl tze 1 bis 9 anw hlbar sind Demnach m ssen aber andere Ziffernkombinationen entsprechend gefiltert und blockiert werden Dies geschieht einmal durch einen Timeout der Befehle abweist die vor Ablauf dieser Wartezeit eintreffen Zum anderen wird nach der bersetzung der jeweiligen Ziffer der Befehl OK hinterhergeschickt um den Umschaltvorgang zu beschleunigen und die Eingabe von mehrstelligen Ziffern zu verhindern 64 5 Empf nger Demonstrator Des Weiteren wird durch eine Abfrage verhindert dass man durch Dr cken der Taste Programm und Programm nicht ber 9 if else if Unterscheidung im roten Kasten Abbildung 45 bzw unter 1 gelangt 5 3 7 Eingabe von Basisdaten ber ein Config File Auch das EIT Analyse Programm ben tigt etwas Vergleichbares zu der Sendertabelle in der Settop Box Das Analyseprogramm muss ebenfalls wissen welcher Service sich auf welchem Senderplatz befindet Das kann je nach verwendeten Services unterschiedlich sein oder sich auch mal n
75. l muss verschwinden EIT muss von aktueller Service ID sein EIT muss present sein Bedingung d Die Wartezeit f r das Auftauchen des Linkage Types 0x0C ist abgelaufen EIT muss von aktueller Service ID sein EIT muss present sein SRSINgung gt Wenn die Event ID sich gegen ber der HerkunftsEvent ID ndert d h eine neue Sendung startet Tabelle 6 Liste der Bedingungen a bis e f r den Empf nger Demonstrator Im Unterschied zu den vorherigen State Diagrammen siehe Kapitel 4 1 2 und Kapitel 4 2 wurde hier ein Timeout hinzugef gt Bedingung d dessen Schaltzeit ca 6 Sekunden betr gt Diese Zeit setzt sich aus einer Sch tzung der Zeit zum sicheren Auffinden einer EIT die EIT wird zwar alle 2 Sekunden wiederholt aber es ist m glich dass der Receiver die erste Sendung der EIT nur unvollst ndig mitbekommt und der Schaltzeit der verwendeten Settop Box zusammen Ist im SD Kanal korrekt oder irrt mlich der Linkage Descriptor mit dem Linkage Type Ox0OB vorhanden d h das Programm befindet sich im Status 1 aber im HD Kanal wird kein oder der falsche Linkage Descriptor gefunden dann w rde nun das EIT Analyse Programm auf den Herkunfts SD Kanal Status 3 zur ckschalten wenn es 6 Sekunden lang keinen Linkage Type Ox0C bzw ein Linkage Type 0Ox0C der nicht auf den Herkunftskanal verweist findet Der Status 3 wurde als Zwischenstation eingef gt damit der Receiver nicht st ndig zwischen SD und HD hin und herschalte
76. mote Central com Your universal remote control center Internet http www remotecentral com features premotes htm 8 9 Anhang 9 2 IRT Proposal IRT Klaus Merkel V 0 1 19 September 2005 Linking HDTV events to SDTV services Proposal for the extension of DVB specifications and guidelines The proposed signalling allows to link HDTV events to SDTV services This feature can significantly ease the migration from SDTV services to full HDTV services It supports the continuation of SDTV services required for SD receiver compatibility reasons and avoids the need to have a full HD simulcast service as long as not 100 of the events is available in HD quality The proposed signalling is very lightweight and fully inline whith the existing SI standard It can be easiliy implemented in HD receivers and alternatively also be interpreted by broadcast MHP applications on HD MHP receivers The proposed changes of EN 300 468 and TR 101 211 are given below changes are marked in red Extensions to EN 300 468 Digital Video Broadcasting DVB Specification for Service Information SI in DVB systems 6 Descriptors 6 2Descriptor coding 6 2 17 Linkage descriptor Table 51 Linkage type coding Linkage_type Description 0x0B HD service with related content Ox0C SD service with related content Ox0D to Ox7F reserved for future use 0x80 to OxFE user defined XFF reserved for future use 115 9 Anhang Extensi
77. n werden siehe Kapitel 4 4 Was passiert wenn sich der Programmablauf bei einem der SD Services kurzfristig ndert siehe Kapitel 4 4 Wie kann man senderseitig daf r sorgen dass die Linkage Descriptoren immer zuverl ssig und zeitlich exakt synchron gesendet werden Die Signalisierung sollte hnlich exakt sein wie die Umschaltung zwischen 4 3 und 16 9 Die Umschaltung sollte m glichst schnell funktionieren Sollte ein schwarzer Bildschirm w hrend des Umschaltvorgangs unvermeidlich sein sollte der Receiver eine entsprechende Meldung beispielsweise Es wird auf HDTV umgeschaltet auf dem Display ausgeben 75 6 Zusammenfassung und Ausblick Bis auf den ersten Punkt der eine von den Programmgestaltern zu beantwortende Verfahrensfrage darstellt geben die weiteren Punkte Orientierungshilfen zur Optimierung der Performance bei der praktischen Einf hrung Mit der in dieser Arbeit entwickelten Dokumentation dem Demonstrators und der Kl rung der hier genannten Fragen ist eine ausreichende Grundlage geschaffen um den teilweisen Simulcast Betrieb unmittelbar in die Praxis umzusetzen 76 7 Abk rzungen und Begriffe 7 Abk rzungen und Begriffe A ARD ASI Karte B BAT Batch Datei Blu ray Disc Boolesche Variable Bouquet BR Broadcaster C C CAT CC Coder Arbeitsgemeinschaft der Offentlich rechtlichen Rundfunkanstalten der Bundesrepublik Deutschland Zusammenschluss der
78. n wie z B Studios oder Multimedia Applikationen gedacht der Transportstrom dagegen wird in Umgebungen in denen Fehler wahrscheinlich sind wie der Fernseh bertragung benutzt 11 12 13 14 13 dig Audio E Audio Encoder OD Transport MUX S Daten tream Coder IE Transport STC System Time Clock ES Elementardatenstrom I 3 Grundlagen der genutzten Konzepte System Clock MUX 27 MHz PES Packetized Elementary Stream 1 dig Video ES PES Proaram Stream PS Program Stream idR 65535 byte 218 1 byte Weitere Programme optional Abbildung 5 MPEG 2 Programm und Transportstrom Multiplex nach 15 3 2 Das Hexadezimalsystem Im Hexadezimalsystem werden Zahlen in einem Stellenwertsystem mit der Basis 16 dargestellt In der Datenverarbeitung verwendet man h ufig dieses System um die vom Rechner kommenden Dualzahlen in einer f r den Menschen bersichtlicheren Form zu notieren denn eine Bitfolge bestehend aus lauter Nullen und Einsen ist in einer Hexadezimaldarstellung leichter zu lesen und schneller zu schreiben In dem uns vertrauten Dezimalsystem 10er System werden 10 Symbole zur Notation der Ziffern 0 9 verwendet Im Hexadezimalsystem dagegen sind es 16 Ziffern die dargestellt werden m ssen Daher verwendet man zus tzlich die Buchstaben A bis F f r die Darstellung der fehlenden sechs Ziffern siehe Tabelle 1 Vier Stellen einer Bitfolge auch Nibble genant entsprechen dann
79. n Programme wird in den folgenden Abschnitten detaillierter eingegangen DVB Playout Server Der DVB Playout Server eine im IRT entwickelte Software ist eine leistungsstarke Playout L sung zum Senden und Testen von SD und HD DVB Services Diese Software kann als autonomes Playout System f r das Testen von MHP Applikationen und Set Top Boxen sowie zu Demozwecken und in Playout Systemen verwendet werden Das Programm kann au erdem verschiedene Transportstrom Files f r Remote Playout bzw Remote Uplink erstellen und Transportstr me re multiplexen 24 44 5 Empf nger Demonstrator ai Using Config Demo File Setup Recording About Play Generated PJS Generated Services Service 4 hd selbstaendig ees Pid 201 shared a Pid 202 shared Generated Ghost Components Set Pid 18 EIT_Service5SS fcycle 0 15 File C Dokumente und Einstellungen Birgit Eigene DateenwscthElT ServiceS55 sct File C Dokumente und Einstellungen EBirgit Eigene Dateien sct ElT ServiceSb sct ElT_Servicedd amp cycle 0 13 File E Birgit_T estsequenzensD emonstrator sMpege VActPto act meee Teck a File E Birgit_TestzequenzensD emonstrator M pegs ActS cd act Input Streams E Bingit_TestsequenzensD emonstratorsMpege 1 050125 16mb ts 18000000 bits Service IrVideo HD 1 556 es Pid 8000 gt 201 A bi25 Gmb ts 152 23 J3 Pid 8001 202 Ghost PIDs Pid 18 gt stop Pid 17 gt stop Pid 16 gt
80. n case Anweisungen ausgel st In der case Anweisung selbst werden dabei lediglich zwei weitere Prozeduren aufgerufen denen die zum Ausf hren ben tigten Werte mitgegeben werden Die aufgerufenen Prozeduren wiederum setzen dann das Infrarot Kommando entsprechend dieser bergebenen Werte ab Um Befehle mit mehreren Ziffern beispielsweise die Ziffernfolge 918 die hier der Programmplatz f r den HD Kanal ist senden zu k nnen muss die mehrstellige Zahl zun chst in ihre einzelnen Ziffern zerlegt werden Diese Ziffern k nnen dann nacheinander gesendet werden Die ist erforderlich weil in der Remote Datenbank nur die einzelnen Befehle also diejenigen die einer Taste auf der Fernbedienung entsprechen abgespeichert sind Eine Befehlsfolge erfordert deshalb auch eine Abfolge einzelner Befehle die dem IR Modul zuvor gelehrt und in der Datenbank abgespeichert wurden Die Prozedur SendPaceChannel zerlegt die ihr bergebene Ziffernfolge PaceProgNo in ihre einzelnen Ziffern Die Zahl wird in einen Textstring umgewandelt IntToStr und dann angefangen mit dem ersten Zeichen zeichenweise an die zweite Prozedur SendirCommand bergeben Nach dem Senden des Befehls f r das erste Zeichen wird eine bestimmte Zeit gewartet WaitMs damit der gerade abgesetzte Befehl vor dem Senden des n chsten Befehls sicher ausgef hrt werden kann Diese Wartezeit ist variabel und kann der Prozedur SendPaceChannel in Abh ngigkeit der Erfordernisse mit bergeb
81. n einem Standard noch etwas unpr zise und l sst verschiedene Interpretationen zu Es ist potenziellen Nutzern eines solchen Standards ggf nicht ganz klar welchen Sinn dieser Ablauf in der praktischen Anwendung machen soll da die Programmschemata von Service B und C nicht sinnvoll zusammenpassen Unverst ndlich w re dann warum zu Beginn von Event J mitten in das bereits laufende Event F hineingeschaltet werden soll und der Receiver dann bis zum Ende von Event G also ber die Eventgrenze hinaus auf dem HD Service bleibt wo es sich doch offenbar in Service C um ein Event in Service B aber um 1 Events wegen des unvollst ndigen Anfangs handelt Event F k nnte ein Beispiel daf r sein dass es m glich ist mehrere Linkage Descriptoren in einem Event unterzubringen Unter anderem ist es Ziel dieser Arbeit eine m glichst genaue und eindeutige Beschreibung des von den Endgerateherstellern zu implementierenden Verhaltens zu entwickeln sowie daf r geeignete Wege zur Dokumentation auszuw hlen Aus diesem Grund wird der Ablauf im folgenden Kapitel noch mal in einem State Diagramm beschrieben 30 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Konzepte Service A Service B SDTV HDTV Event A Event E Kein Linkage Descriptor Kein Linkage Descriptor Event B Event F 1 Linkage Descriptor zum Service A Linkage Type 0x0C Linkage Descriptor zum Service B Linkage Type 0x0B 2 Linkage Descriptor zum Service C Linkage
82. nd neben dem PC zwei ASlI Karten ein HD Satelliten Receiver und ein Infrarot Modul das sowohl senden als auch Infrarot Befehle empfangen kann ASI Input Karte ber die im Rechner eingebaute DVB ASI Karte DTA 140 der Firma Dektec liest das EIT Analyse Programm die Daten ein Abbildung 23 Dektec DTA 140 PCI Bus Karte f r DVB ASI Input Output ASI Output Karte ber den via USB angeschlossenen ASI SDI Output Adapter DTA 205 der Firma Dektec werden die Transportstr me mit dem DVB Playout Server ausgespielt Abbildung 24 Dektec DTU 205 ASI SDI Output Adapter 42 5 Empf nger Demonstrator Modulator Der Modulator bereitet das von der ASI Output Karte kommende Signal durch Modulation nach dem DVB S Standard und Mischung der Ausgangsfrequenz auf den Eingangsfrequenzbereich von Consumer Settop Boxen so auf dass der Receiver es interpretieren kann Er simuliert damit ein vom Satelliten kommendes Signal direkt auf der Frequenz die auch von einem Uhniversal LNB einer Satellitenempfangsanlage ausgegeben w rde LE Abbildung 25 NewTec NTC 2180 L Band Satelliten Modulator Receiver Der Humax Receiver PR HD 1000 wandelt das vom Modulator kommende Signal in ein fur den Fernseher empfangbares Signal um Er demoduliert das Eingangssignal erstellt einen Transportsttom und dekodiert diesen um die eigentlichen Elementarstr me zu erhalten Abbildung 26 Humax PR HD 1000 Digitaler Satelliten Receiver Infrar
83. ng zwischen diesen beiden Kan len soll zuk nftig eine entsprechende Signalisierung ausgewertet werden Um zu beweisen dass solch ein Szenario praktisch umsetzbar ist wurde in dieser Diplomarbeit ein Empf nger Demonstrator entwickelt Stichw rter Simulcast HDTV DVB EIT Linkage Descriptor Sperrvermerk Die vorliegende Arbeit unterliegt keinem Sperrvermerk Datum 30 November 2006 Abstract Title Author Reviewers Abstract Key Words Confidentiality Date Investigation on methods for successive introduction of simulcast for HDTV and development of a receiver demonstrator Schr ter Birgit Prof Dr Klaus Ruelberg University of Applied Sciences Cologne Dr Rainer Sch fer Institut f r Rundfunktechnik Munich Simulcast means broadcasting the same content simultaneously on further additional channels in this case it means the simultaneous broadcasting of the same event on a SD and on a HD channel For switching automatically between these channels there ought to be an appropriate signaling evaluated in the future In this thesis a demonstrator for the receiving end has been developed in order to prove the practicability of such a scenario Simulcast HDTV DVB EIT Linkage Descriptor The thesis is non confidential 30 November 2006 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einf hrung Problemstellung 2 2220002200020000000n0nanunannn ann nn nnnnnnRn
84. nnte es sein dass man versehentlich einen Zusammenhang bersieht Wenn man dann an einer gemeinsamen Bedingung etwas ndert dann k nnte es sein dass das Programm nicht mehr wie erwartet funktioniert Aus diesem Grund ist es besser von vornherein zwei eigenst ndige if Bedingungen zu formulieren f NwId CurrentChannelNwid and TsId CurrentChannelTsiId and Svid CurrentChannelSvid and SectionNumber S0 and LinkageType SC and InLinkageReferencedNwId Forml HerkunftsNwId and InLinkageReferencedTsId Forml HerkunftsTsId and InLinkageReferencedSvid Forml HerkunftsSvid then begin c FALSE Forml Info TimeToStr now BOOLT ODE I Yz Forml Info Leerzeile end Abbildung 40 Bedingung fur c false im Sourcecode Beim Ubergang von Status 0 auf Status 1 also beim Schalten vom SD auf den HD Kanal wird die aktuelle Systemzeit auf die globale Variable TimerStart geschrieben Ist im weiteren Verlauf des Programms die Differenz zwischen aktueller Systemzeit und der auf der Variablen TimerStart gespeicherten Zeit gr er als 6 Sekunden wird die Variable d auf true gesetzt siehe Abbildung 41 Vorausgesetzt das DVB Triple und die EIT present stimmen if now Forml1 TimerStart gt 6 24 3600 and 6s CurrentChannelNwId and CurrentChannelTsId and CurrentChannelSvid and SectionNumber 0 then begin d TRUE Forml1 Info TimerStart DateTimeToStr Forml TimerStart F
85. nstrator auch so anf hlen Look and feel sollten dabei einem echten Produkt m glichst hnlich sein sprich die blichen Interaktionen sollten ber eine gew hnliche Fernbedienung erfolgen k nnen Die Alternative w re gewesen dieselben Funktionen ohne Settop Box aber stattdessen mit einer in den Rechner eingebauten Receiver Karte zu realisieren Es w re jedoch eine omin se graue Kiste gewesen und die unmittelbare Anwendbarkeit des entwickelten Konzepts auf echte Settop Boxen w re weniger augenf llig gewesen Doch wie steuert man einen Receiver an dessen Funktionen man nicht so ohne weiteres nderungen vornehmen kann Die einzige M glichkeit bestand darin den Receiver ber einen Infrarot Sender zu steuern dessen Verhalten wiederum durch ein Programm im Rechner beeinflusst wird Wenn man jetzt den Rechner versteckt wirkt die Bedienung des Receivers nicht wesentlich anders als wenn die Funktion bereits in den Receiver integriert w re Abbildung 21 Foto vom Versuchsaufbau 40 5 Empf nger Demonstrator 5 1 1 Blockschaltbild Humax PR HD 1000 IR Settop Box Arten Rechner __Analyse _ der EIT OUT1 Dektec OUT 2 ASI O Karte gt E DTA 140 E N D CO Q LLI g ASI Output Karte A OUT 2 Tx INB OUTA OUTB P DVB Server Dektec NAL FantASI Output Adapter Modulator DTU 205 USB 2 ASI SDI a DVB DVB Satellite Modulator Block Type N
86. nt ID hat wie die darauf folgende Sendung des MDR Damit w rde das 71 5 Empf nger Demonstrator Programm nicht auf den SD Kanal zur ckschalten wenn die nderung der Event ID das Schaltkriterium von HD zur ck auf SD w re Das Problem wurde so gel st dass die Event ID nur noch f r die Bedingung e Schaltung von Status 3 nach Status 0 siehe 5 3 1 von Bedeutung ist In diesem Fall werden aber auch nur SD Event IDs miteinander verglichen sodass es f r das Programm gleichg ltig ist wie die Event IDs im HD Kanal sind Viel eleganter ist es stattdessen zu vergleichen ob sich das DVB Triple im Linkage Descriptor das auf den jeweiligen Herkunftskanal verweist ndert Mit dieser L sung ist man praktisch unabh ngig von der Event ID Der Vorteil daran ist dass ein unn tiger Schaltvorgang verhindert werden kann wenn im HD Kanal zwei Events desselben Ursprungs Services aufeinander folgen da nur noch verglichen wird ob sich die Herkunft ndert nicht aber ob ein neues Event beginnt 5 4 2 Austausch des HD Receivers Zun chst wurde in dem Demonstrator eine HD Digital Receiver der Firma Pace verwendet weil dieser bei 720p50 stabiler l uft und mit H 264 besser umschaltet als die sp ter verwendete Humax Box Es gab jedoch gro e Probleme die Settop Box ber den Infrarot Sender zu steuern Wie die Firma IRTrans per E Mail best tigte sind bei den Infrarot Codes zur Steuerung der Pace Box die Impulse offenbar so kurz d
87. nt und einen entsprechenden Empfang von WHD Fernsehsignalen hat wird das schon schwieriger Dieser Zuschauer erwartet dass auf seinem Display automatisch das h herwertige Signal dargestellt wird wenn ein solches vorhanden ist hnlich wie die Umschaltung der Bildseitenverh ltnisse 4 3 und 16 9 die automatisch erfolgt oder erfolgen sollte sollte die Umschaltung auf einen HDTV Kanal entsprechend automatisch passieren 4 1 IRT Proposal f r eine Erweiterung von EN 300 468 und TR 101 211 Im IRT wurde im September 2005 ein Vorschlag Original siehe Anhang zur Erweiterung von EN 300 468 und TR 101 211 erarbeitet Dieses Dokument schl gt die Nutzung des existierenden Linkage Descriptors siehe Erkl rung im Kapitel 3 6 mit der Einf hrung neuer zus tzlicher Linkage Types zur Kennzeichnung von HD und SD Inhalten in der Service Information SI des DVB Standards vor Die Linkage Types sollen laut dem Vorschlag durch die Hexadezimalzahlen 0x0B 115 und Ox0C 12p gekennzeichnet werden Diese Zahlen waren im damals g ltigen Standard noch nicht belegt bzw mit reserved for future use gekennzeichnet Wenn ein Event gleichzeitig auf einem SD und einem HD Service ausgestrahlt wird befindet sich der Linkage Type 0Ox0OB im SD Service und verweist auf ein vom Inhalt her identisches Event im HD Service Ox0C dagegen verweist im HD Service auf den zugeh rigen SD Service vgl Umschaltvorgang zwischen Service A und B in Abbildung 16
88. ntegration in das ElT Analyse Programm wurde mit der Unterst tzung eines Programmierers durchgef hrt Das Gesamtprogramm l uft in drei parallelen Threads Ein Thread ist in der Informatik ein bestimmter Ausf hrungsstrang So l uft im EIT Analyse Programm neben dem Haupt Thread ein Thread DektecThread der sich st ndig p ckchenweise Daten von der ASI Karte holt und ein Thread IrReceiveThread der st ndig berpr ft ob ber das IR Modul ein Infrarot Befehl empfangen wurde Detektiert der IrReceiveThread ein Kommando und soll dieser Befehl bersetzt und wieder gesendet werden dann f hrt das Programm den jeweiligen Befehl aus und wartet dann weiter auf den n chsten empfangenen Infrarot Code Der DektecThread ruft immer dann wenn er eine Section mit der PID 18 0x0012 findet die Prozedur zur Analyse der EIT HandleEitData auf Danach ruft der DektecThread weiter Daten von der ASl Karte ab bis er wieder eine entsprechende Section findet Im Haupt Thread werden u a die Form grafische Bedienoberfl che mit ihren Buttons Statusanzeigen und Eingabefeldern definiert und erzeugt Daneben 49 5 Empf nger Demonstrator laufen eine Reihe von Prozeduren wie z B die Prozedur zum Einlesen des Config Files siehe 5 3 7 und teilweise die Prozedur zum Senden eines Infrarot Kommandos siehe 5 3 5 im Haupt Thread Der Schwerpunkt bei der Programmierung dieses Demonstrators war im Wesentlichen die Analyse der Event Informa
89. nzepte Interpretationen zul sst Das ist f r eine Norm bzw Technische Richtlinie denkbar ung nstig Einige Ungenauigkeiten sind erst im Laufe der Programmierung des Empf nger Demonstrators und den damit verbundenen berlegungen aufgefallen Die Bedingungen die anfangs nicht ganz klar waren sind hier nun genauer beschrieben Die Bedingung b darf nur dann wahr sein wenn der Linkage Type 0x0C gefunden wird und zus tzlich mit seinem DVB Triple auf den Herkunftskanal verweist Denn wenn der Linkage Type Ox0OC zwar vorhanden ist aber beispielsweise von einem vorangegangenen Event mit ganz anderem Herkunftskanal brig geblieben ist soll der Demonstrator darauf nicht reagieren sondern auf den Linkage Type Ox0C mit dem richtigen Herkunftskanal horchen Ferner muss die Bedingung c wahr werden wenn kein Linkage Type 0x0C mehr gefunden wird oder wenn das Herkunfts DVB Triple sich ndert Denn wenn auf dem HD Kanal im direkten Anschluss an das aktuelle HD Event ein weiteres HD Event gesendet wird das aber von einem ganz anderen Herkunftskanal kommt soll die Schaltung zur ck auf Status O trotzdem erfolgen Der Linkage Type OxOC w re dann zwar noch vorhanden h tte aber einen Verweis auf einen ganz anderen SD Kanal Die pr zisierten Bedingungen im berblick EIT muss von aktueller Service ID sein Bedingung a EIT muss present sein LinkageType muss vorhanden sein und er muss 0xOB sein EIT a aaa Aeee von aktu
90. ommen Dabei zeigt die wechselnde gelbe Markierung der States an in welchem Status sich das Programm gerade befindet Die Bedingungen a bis e sind farblich so markiert dass der Zustand erkennbar ist Dabei steht rot f r false unwahr und gr n f r true wahr In den folgenden vier Abbildungen sind die vier States sowie die Zust nde der Bedingungen dargestellt Jeweils rechts neben dem State Diagramm ist ein Ausschnitt aus dem Video je nach Status in SD oder in HD zu sehen Darunter ist die Information die auf dem Display der Settop Box angezeigt wird abgebildet Dabei handelt es sich bei den beiden Abbildungen auf der rechten Seite jeweils um das was der Zuschauer sieht bei dem auf der linken Seite um das was intern im Programm passiert Der Zuschauer kennt somit nur zwei verschiedene Zust nde SD oder HD das Programm dagegen die bereits erl uterten vier Stati 68 5 Empf nger Demonstrator Abbildung 49 Anzeige von Status 2 HD Videobild und HD Anzeige auf der Settop Box 69 5 Empf nger Demonstrator Abbildung 50 Anzeige von Status 3 SD Videobild und SD Anzeige auf der Settop Box Abbildung 51 zeigt die Bedienoberfl che des EIT Analyse Programms Auf der linken Seite werden verschiedene Zust nde angezeigt Ganz oben befindet sich die Anzeige ob der Status gerade SD oder HD ist darunter der genaue Status ChannelStatus als Zahl Danach folgen die Anzeigen f r den aktuellen Kanal CurrentPaceChannel di
91. onent tag type 80 050 267 reserved for future use transport original linkage descriptor descriptor SEES AS i Wage descriptor id id P z4 04a 9 9999 05270f FRB 0422c 11 reserved for future use component descriptor private data private private data data byte byte 100 0s64 100 0464 private private data data byte byte 101 665 101 0465 CAC Je 1325333933 D 4109256d Abbildung 14 Grafische Darstellung einer EIT mit dem TS Analyser von Tektronix 26 3 Grundlagen der genutzten Konzepte 3 7 Finite State Machine Die Finite State Machine auch endlicher Automat oder Zustandsmaschine ist ein Modell das ein Programmverhalten bestehend aus Zust nden Zustands berg ngen und Aktionen visualisieren kann 21 Im so genannten Moore Modell wird das Verhalten nur mit kreisf rmig dargestellten Zust nden states und Zustands berg ngen transitions die durch _ pfeilformige Verbindungslinien gekennzeichnet werden dargestellt Der Pfeil gibt dabei die Richtung vor in der eine Aktion ausgef hrt werden kann er ist sozusagen eine Einbahnstra e Am Beispiel eines automatischen Fensters in einem Gew chshaus verdeutlicht Abbildung 15 das Prinzip eines State Diagramms nach dem Moore Modell F r das Fenster gibt es zwei Zust nde Offen Zustand 1 oder geschlossen Zustand 2 Au erdem gibt es zwei Bedingungen f r den Zustands bergang transition condition a ist di
92. ons to TR 101 211 Digital Video Broadcasting DVB Guidelines on implementation and usage of Service Information SI 4 4 2 4 2 4 4 2 4 6 Rules of Operation SI descriptor allocation and usage Descriptors of the Event Information Table Linkage descriptor This descriptor is used to give a link to another service If it appears in this loop it links to a service that is attached to this event Transmission of this descriptor is optional If there is a time_shifted_event_descriptor this descriptor is not allowed More than one linkage descriptor is allowed in a loop The meaning of the descriptor when it occurs here depends on the value of the linkage_type If the linkage_type is 0x01 the descriptor refers to a service that contains information about this event An example of the intended use is for the IRD to switch to the information service when the user requests additional information about this event OxOB the descriptor refers to a HD service that carries the same event as described in the actual SD service If the corresponding event is indicated as present a HD capable receiver shall switch automatically to the indicated HD service but keep the information from which service the switching was initiated An SD only receiver shall ignore a linkage descriptor with this linkage type 0x0C the descriptor refers to a SD service which carries the programme related to the current HD event Interpretation is only relevant wh
93. onstrator Mit Linkage Type Ox0B bzw 0x0C Ohne Linkage Descriptor DVB Server m 4 Anderer Linkage Type als 0x0B EIT bzw 0x0C Andere Event ID EIT Abbildung 29 Prinzip mit dem die EITs ber Batch Dateien ge ndert werden F r die unterschiedlichen Zust nde im Empfanger Demonstrator wurden verschiedene EITs angelegt F r den SD Service mit der Service ID 555 Mit Linkage Type 0x0B Vollst ndig ohne Linkage Descriptor Mit einem anderen Linkage Descriptor Mit einer anderen Event ID als die brigen EITs Fur den HD Service mit der Service ID 556 Mit Linkage Type 0x0C Vollst ndig ohne Linkage Descriptor Mit einem anderen Linkage Descriptor Diese Zust nde vgl auch Abbildung 29 k nnen dem DVB Server ber Batch Dateien mitgeteilt werden Man kann also bei der Vorf hrung des Demonstrators bewusst z B den Linkage Descriptor hinzuf gen und wieder herausnehmen Fur den Demonstrator hat das den Vorteil dass man das Verhalten schneller individueller und in k rzeren Intervallen zeigen kann als das beispielsweise bei einem automatisierten Ablauf der Fall w re EIT Editor Mit dieser ebenfalls am IRT entwickelten und im Rahmen der Arbeit erweiterten Software ist es m glich ElTs zu erstellen Man kann das DVB Triple also die 46 5 Empf nger Demonstrator Service ID die Transportstrom ID und die Original Network ID angeben und wahlweise einen Linkage Descriptor mit der ents
94. orml Info TimeToStr now e d BoolToStr d Forml Info Leerzeile end Abbildung 41 Bedingung f r d true im Sourcecode Bedingung e siehe Abbildung 42 wird dann true wenn sich die Event ID gegen ber der Event ID des Kanals von dem hergeschaltet wurde ndert Auch hier m ssen wieder das DVB Triple und die EIT present berpr ft werden 58 5 Empf nger Demonstrator if EventiId lt gt Forml HerkunftsEventlId and NwId CurrentChannelNwid and TsId CurrentChannelTsId and SvId CurrentChannelSvid and SectionNumber 0 then begin e TRUE Forml Info TimeToStr now e BoolToStr e Forml Info Leerzeile end Abbildung 42 Bedingung f r e true im Sourcecode 5 3 4 States 0 bis 3 Die einzelnen States aus dem State Diagramm Abbildung 33 wurden im Programmcode innerhalb der Prozedur HandleEitData mit einer so genannten case Anweisung realisiert Die case Anweisung wird verwendet um eine Verzweigung zu den entsprechenden Quelltext Zeilen vorzunehmen Dabei ist die case Anweisung einer Folge von if Anweisungen oftmals vorzuziehen da die Logik einer case Anweisung normalerweise leichter zu verstehen ist als die von komplex geschachtelten if Anweisungen Dar ber hinaus wird der Quelltext in case Anweisungen schneller ausgef hrt 26 Die case Anweisung fragt im Empf nger Demonstrator den Wert der Variable f r den aktuellen Status ChannelStatus ab Dies
95. ot Sender und Empf nger Das USB Infrarot Modul der Firma IRTrans dient als Infrarot Sender der dem Receiver Infrarot Befehle schickt und somit die Settop Box steuert Gleichzeitig dient dieses Modul als Empf nger f r die mit der Fernbedienung an die Settop Box gesendeten Infrarot Befehle Infrarot Befehle bestehen aus einer Folge von kurzen Lichtimpulsen die auf eine Tr gerfrequenz aufmoduliert sind Die meisten Infrarot Leuchtdioden arbeiten bei einer Wellenl nge von 950 nm Bei der Infrarot Technik muss eine Sichtverbindung zum Empfangsger t bestehen wobei helle Fl chen wie zum Beispiel die Zimmerdecke das Licht reflektieren 23 Bei diesem Ger t hat man die M glichkeit ber eine mitgelieferte Software Infrarot Befehle von bestehenden Fernbedienungen dem Infrarot Modul zu lehren 43 5 Empf nger Demonstrator Die Software bernimmt dann die Codierung und Abspeicherung der Infrarot Befehle in einer Datenbank Weitere Details zur Steuerung des IRTrans folgen in Kapitel 5 1 3 Abbildung 27 IRTrans USB Modul Infrarot Sender und Empf nger 5 1 3 Software Die zum Betrieb des Demonstrators erforderliche Software ist der DVB Playout Server die Software zur Steuerung des IRTrans und das EIT Analyse Programm Das EIT Analyse Programm wurde mit Delphi einer auf Pascal basierenden objektorientierten Programmiersprache programmiert Zum Erstellen der EITs wurde zus tzlich ein EIT Editor verwendet Auf die einzelne
96. prechenden Information wohin verlinkt werden soll eintragen Au erdem l sst sich der EIT noch eine Event ID zuordnen Mit diesem Programm wurden alle EITs erstellt die ber die Batch Dateien in den DVB Server eingehangt werden k nnen EIT Create 1 1 2006 07 11 Service Id TS Id Orig NW Id Eventld Output File C Dokumente und Einstellungen Birgit E igene Dateien sct EIT_ServiceS55 sct V f ge Linkage_descr ein TS Id Orig Netw Id Service Id Linkage Type private data bytes Ox ife0 Abbildung 30 Screenshot der Oberfl che des EIT Editors IRTrans Steuersoftware Remote Datenbank N g STB Abbildung 31 Kommunikationsprinzip des Infrarotmoduls IrTrans 47 5 Empf nger Demonstrator Die gesamte Software die das IRTrans Infarotmodul steuert besitzt eine Client Server Struktur so dass jeder Zugriff auf das Sende und Empfangsmodul IRModul ber den Server RServer laufen muss Der IRServer muss also st ndig im Hintergrund laufen um das IRModul nutzen zu k nnen Der IRServer benutzt dabei das TCP IP Interface zur Kommunikation mit anderen Clients 25 In einer Infrarotdatenbank Remote Datenbank werden die vorher gelernten Remote Infrarotbefehle in Form von ASCII Dateien siehe Abbildung 32 abgespeichert und durch den IRServer verwaltet Aus dieser Datenbank k nnen die Befehle dann abgerufen werden Ein Infrarot Befehl kann mit der unter Remote angegebenen Bezeichn
97. r der Prozedur HandleEitData Au erhalb der beiden for Schleifen ist das Auffinden der Werte noch recht einfach da man sie byteweise abfragen kann In Abbildung 35 ist beispielhaft die Belegung des DVB Triples bestehend aus der Service ID hier Svid der Original Network ID hier Nwid und der Transportstrom ID hier Tsld dargestellt Die Service ID ist laut der Norm 2 Byte oder 16 Bit lang vgl Abbildung 11 und Abbildung 36 und steht an Position 3 und 4 der Tabelle Z hlung beginnend von Null Um die beiden Bytes addieren zu k nnen muss das h herwertigere Byte vor der Addition 53 5 Empf nger Demonstrator um zwei Stellen nach links verschoben werden siehe Abbildung 35 Dabei entspricht der Verschiebung nach links eine Multiplikation mit 100 im Hexadezimal System bzw mit der Zahl 256 im Dezimalsystem 256 sct 3 sct 4 service id aus dem Header der EIT 256 sct 10 sct 11 original network id aus dem Header der EIT 256 sct 8 sct 9 transport stream id aus dem Header der EIT Abbildung 35 Belegung der Variablen f r das DVB Triple in der Prozedur HandleEitData 0 1 2 3 4 5 6 Tableld SectLen Svid Section as gt gt lt gt Son Number 7 8 9 10 11 12 13 Tsld Nwld lt a gt for Event ID Schleife gt 14 15 16 17 18 19 20 Eventld lt gt Event ID Schleife gt for Descriptor Schleife 21 22 23 24 25 26
98. r die Descriptor Schleife bzw l sst sich aus der section_length errechnen fur die Event ID Schleife Diese Tatsache war bei der Implementierung des Empf nger Demonstrators von Bedeutung da in dem Programm erstmal die ben tigten Informationen herausgefiltert werden mussten Darauf wird im Kapitel 5 weiter eingegangen Syntax No of Identifier Bits event_information_section uimsbf bslbf bslbf bslbf uimsbf uimsbf bslbf uimsbf bslbf uimsbf uimsbf uimsbf uimsbf uimsbf uimsbf section_syntax_indicator reserved future use reserved section_length u WDWDHODNDAAO ANOANN reserved version number current_ next_indicator last_ section number 1 1 segment_last_section_number last_table_id for i 0 i lt N it event _id uimsbf start_time bslbf duration uimsbf running_ status uimsbf free_CA_mode bsibf des uimsbf Abbildung 11 Syntax zur Event information section nach 20 Abbildung 12 zeigt eine EIT als Hex Dump Ein Zeichen P rchen stellt immer 1 Byte 8 Bit dar Die Hexadezimalzahl 4E hier Magenta ist die bereits weiter oben erw hnte Table ID und gibt hier an dass die vorliegende EIT vom gegenw rtigen 22 3 Grundlagen der genutzten Konzepte Transportstrom present following ist Bei weiterer Betrachtung der Section Number 01 hier gr n markiert erkennt man dass es sich hier um eine following handelt Auch das so genannte DVB Triple bestehend aus der Origin
99. rwendet um Befehle zu lernen die anders nicht darstellbar sind 5 2 Verwendete Module Bei der Entwicklung des Empf nger Demonstrators konnten bereits vorhandene Komponenten genutzt werden Auch wurden wie in der Programmierung h ufig blich Schnittstellen definiert Das Programm wird hierbei in Bereiche geteilt f r 48 5 Empf nger Demonstrator die m glicherweise jeweils ein anderer Programmierer zust ndig ist Dabei m ssen die Schnittstellen so klar formuliert werden dass eindeutig ist welche Parameter und Funktionen f r den eigenen Bereich ben tigt und welche an einen anderen Programmierer bergeben werden m ssen Der Vorteil dieser Schnittstellendefinition ist dass man sich auf einen bestimmten Teil des Programms konzentrieren kann ohne sich um die Details des restlichen Programms k mmern zu m ssen Das bedeutet dass man bestimmte Werte bzw Daten zur Verf gung hat deren genaues Zustandekommen aber unerheblich ist Zu Beginn der Programmierarbeit konnte auf ein Programm das die SDT PAT und PMT auswertet zur ckgegriffen werden In diesem Programm war bereits die M glichkeit Daten von der ASl Karte auszulesen enthalten Diese Funktion konnte somit f r den Demonstrator genutzt werden Bei der Programmierung der Kommunikation mit dem IR Modul konnte au erdem ein Sourcecode in C als Beispiel verwendet werden der bei der Installations CD f r den IRTrans enthalten war Die bersetzung nach Delphi und I
100. spezifische Daten wie z B die Orbitposition oder die Transponder Nummer 18 Abbildung 8 zeigt eine tabellarische bersicht der Tabellen der PSI nach ISO IEC 13818 1 PAT Program Association Table Associates Program Number and Program Map Table PID PMT Program Map Assigned in SPEER Table the PAT components of one or more programs NIT Network Physical network parameters such l Assigned in Information the PAT as FDM frequencies Transponder Table Number etc CAT Conditional Associates one or more private Access EMM streams each with a unique Table PID value Abbildung 8 Program specific information nach 11 In der SI sind weitere ber die PSI hinausgehende beschreibende Zusatzinformationen definiert Network Information Table NIT Bouquet Association Table BAT Service Description Table SDT Event Information Table EIT Running Status Table RST Time and Date Table TDT Time Offset Table TOT 17 3 Grundlagen der genutzten Konzepte Die NIT gibt den Namen und den Typ des Netzwerks sowie die technischen Parameter f r jeden Transportstrom Frequenz Modulation innerhalb des Netzwerks an Die BAT gibt den Namen des Bouquets und eine Liste der zugeh rigen Services an In der SDT ist der Name des Services z B Das Erste ZDF RTL Sati der Service Provider RTL RTL Gruppe der Typ des Services TV Radio Daten sowie Sprache und Verf gbarkeit zu finden Die E
101. stop E Bingit_TestsequenzensD emonstratorsM pegar 6125 Gmb ts 7000000 bits Service IrVideo SD 1 555 ee Pid 768 101 Ghost PIDs Pid 18 gt stop Pid 17 stop Pid 16 stop E Bingit_ Testsequenzen D emonstrator Mpege Duenen_ 1080125 10rmb ts 12000000 bits 1080i25_16mb ts 152 38 Duenen_1080125_10mb ts 6713 Stuffing Packets 4566 541 kbit s Mo As Sync OF Errors RecPkgs Abbildung 28 Screenshot der Oberfl che des DVB Playout Servers Im Empf nger Demonstrator multiplext der DVB Server die von einer Datei ausgew hlten Transportstr me und Services mit den erstellten ElTs zu einem neuen Transportstrom Dabei erkennt der Server automatisch eine nderung der EIT wenn auto update aktiviert ist Auto update ist eine Funktion des DVB Servers die diesen dazu bringt die EIT erneut einzulesen wenn der Server in dem Verzeichnis in dem sich auch die EIT befindet zus tzlich eine Datei mit dem Dateinamen der EIT und der Dateierweiterung update findet Damit kann ein Sendeablauf durch die nderung der EIT simuliert werden Dies wird dadurch erreicht dass eine bestimmte EIT ber den Aufruf einer entsprechenden Batch Datei auf die Master EIT auf die auch der DVB Server zugreift kopiert wird Gleichzeitig erzeugt dieses Batch File eine Datei mit der Dateierweiterung update so dass der Server dazu veranlasst wird die Daten der EIT erneut einzulesen 45 5 Empf nger Dem
102. t Da der Linkage Type 0x0B im SD Kanal Status 0 wahrscheinlich noch vorliegt w rde der Receiver sonst sofort wieder auf den HD 51 5 Empf nger Demonstrator Kanal schalten Status 1 dort aber m glicherweise wieder keinen Linkage Type OxOC finden und wieder auf den SD Kanal zur ckschalten usw Das bedeutet das Programm w rde aus dieser Schleife nicht wieder heraus kommen der Receiver w rde st ndig zwischen HD und SD hin und herschalten Deshalb schaltet das Programm erst wieder auf den Status 0 wenn eine neue Sendung beginnt d h sich die Event ID ndert Bedingung e Erst dann ist bei Auftauchen des Linkage Types 0x0B wieder ein Schalten auf den HD Kanal Status 1 m glich M chte man jedoch bewusst einen erneuten Versuch unternehmen auf den HD Kanal zu kommen so muss der Zuschauer einmal einen anderen Kanal mit der Fernbedienung anw hlen und anschlie end wieder auf den eigentlichen Kanal zur ckschalten Bei einem Kanalwechsel oder beim Aufrufen des Analyse Programms startet das Programm immer im Status 0 Auf diese Weise wird sichergestellt dass auch im Falle einer fehlerhaften oder unvollst ndigen Signalisierung maximal 1 Schaltvorgang f r den Zuschauer sichtbar wird 5 3 2 Auffinden der ben tigten Daten in der Prozedur HandleEitData HandleEitData ist eine Prozedur aus dem EIT Analyse Programm in der die ben tigten Daten aus dem Transportstrom ausgelesen und abgespeichert die Stati O bis 3 definiert
103. t die Nutzung eines Satelliten Transponders die Rundfunkbetreiber um die 6 Millionen Euro im Jahr Die ARD betreibt davon zurzeit vier St ck F r den Betrieb von HDTV m ssten weitere Transponder angemietet werden In Anbetracht der hohen Kosten ist dabei zu beachten wie viele Zuschauer derzeit tats chlich in der Lage w ren HDTV zu sehen Das sind heute erst ungef hr 30 000 Tendenz steigend 1 Einf hrung Problemstellung Es gibt dabei zwei grunds tzlich verschiedene Ans tze des Simulcast Betriebs Den vollstandigen Simulcast Betrieb bei dem der Inhalt auf dem SD und dem HD Kanal identisch und nur die Aufl sung unterschiedlich ist vgl Kapitel 2 2 Den _ jeilweisen Simulcast Betrieb bei dem sich mehrere Rundfunkanstalten einen HD Kanal teilen vgl Kapitel 2 3 1 2 Motivation f r Simulcast Sp testens dann wenn entsprechende Inhalte bei den Offline Medien Blu ray HD DVD in Form von Filmen oder Spielen in hochaufl sender Qualit t und in gr erer Zahl verf gbar sind werden mit dem gestiegenen Qualit tserlebnis auch die Anspr che und Erwartungen der Zuschauer an die Ubertragungsqualitat der Sender steigen 1 HDTV kommt sozusagen ber die Hintert r zum Zuschauer und die Sender werden entsprechend reagieren m ssen wenn sie nicht an Attraktivit t verlieren wollen HDTV im Regelbetrieb ist nur eine Frage der Zeit W rde man die Ausstrahlung von SDTV aber abrupt abschalten und HDTV einf hren w rde d
104. t verweist Im entsprechenden HD Service g be es dann einen Linkage Type der wieder zur ck auf den SD Service verweist Weitere Details werden im Kapitel 4 1 erkl rt Abbildung 14 zeigt eine mit dem TS Analyser von Tektronix erstellte grafische Darstellung eines Transportstroms der im Empf nger Demonstrator verwendet wurde Dieser TS Analyser wertet einen Hex Dump hnlich dem in Abbildung 12 24 3 Grundlagen der genutzten Konzepte entsprechend aus und bereitet ihn grafisch auf Gut zu erkennen ist dass in diesem TS drei Descriptoren vorkommen Der Short Event Descriptor der Component Descriptor und der Linkage Descriptor Die in der Syntax Tabelle Abbildung 13 aufgef hrten Werte sind hier noch mal grafisch dargestellt 25 3 Grundlagen der genutzten Konzepte u SI PSI Table View for table_id 78 Oxde EIT table section Service version gurnal section last T ableHeader id suntan id number Hee number SEn indicator indicator number 8 Oxde EIT 555 Dx22b segment transport origina lagt stream network i id id sechor number 3999 0x270 fo Os4e event information ps descriptors ae u dain Sina Ca icp length 9998 02 0e 9998 04270e 2006821 0 00 00 Oxd2d0000000 23 00 00 4 running O 34 descriptors short descriptor descriptor everit test text event name length descriptor rosa 7 DEU 2 Fol o 1 stream descriptor descriptor content component comp
105. telliten DVB S Kabel DVB C und terrestrische DVB T Fernsehen etabliert Daneben gibt es f r SD noch die M glichkeit in H 264 zu bertragen z B IPTV Hierf r sind jedoch nur einzelne Ger te verf gbar F r HD gibt es ebenso die M glichkeit in MPEG 2 oder H 264 zu bertragen Aus TS 101 154 ergibt sich dass die Sendesignale mit H 264 SD und HD und MPEG 2 Main Profile at High Level f r HD nicht mit der heutigen SD Empf ngerpopulation kompatibel sind Das bedeutet dass eine Ausstrahlung im Simulcast Betrieb unumg nglich ist 2 2 Situation bei den privaten Rundfunkanbietern Es gibt bereits eine Reihe von Privatsendern in Deutschland die in High Definition senden In allen F llen werden diese Sender ber Satellit verbreitet da diese bisher am zuverl ssigsten die erforderliche Bandbreite f r HDTV bereitstellen Einige dieser Kan le k nnen aber auch ber einen digitalen Kabelanschluss z B Kabel BW empfangen werden Terrestrisch gibt es in Deutschland zurzeit noch kein HDTV zu sehen Bei den privaten Rundfunkanbietern muss man dabei zwischen Pay TV und Free TV unterscheiden Die Pay TV Anbieter wie z B Premiere die einen speziellen HDTV Kanal betreiben k nnen damit rechnen durch dieses Angebot neue Kunden zu gewinnen Im werbefinanzierten Free TV z B ProSiebenSat 1 dagegen ist weder eine Kosteneinsparung noch eine kurzfristige Refinanzierung zu erwarten Die Free TV Anbieter wollen bzw m ssen aber ihre
106. tion Table EIT Hierf r wurden zahlreiche Prozeduren und Funktionen programmiert Diese werden im Folgenden erl utert 5 3 Funktionen des ElT Analyse Programms Wie in Kapitel 4 1 beschrieben baut der Empf nger Demonstrator auf einem Vorschlag zur Erweiterung von EN 300 468 und TR 101 211 auf Bei der Implementierung des Vorschlags sind einige Schwierigkeiten aufgetreten die weitere Erg nzungen des Vorschlags notwendig gemacht haben Im folgenden Abschnitt wird das State Diagramm vgl Kapitel 3 7 vorgestellt mit dessen Funktionsablauf das EIT Analyse Programm programmiert wurde Au erdem wird auf einige wesentlichen Stellen des Quelltextes des EIT Analyse Programms eingegangen 5 3 1 State diagram Richtiger LinkageType 0x0B erscheint Richtiger Timeout wenn LinkageType Ox0C Wartezeit abgelaufen verschwindet Richtiger LinkageT ype Ox0C gefunden Abbildung 33 State Diagramm des Empfanger Demonstrators 50 5 Empf nger Demonstrator EIT muss present sein LinkageType muss vorhanden sein und er muss OxOB sein EIT muss von aktueller Service ID sein Bedingung a EIT muss von aktueller Service ID sein EIT muss present sein Bedingung b Sulz LinkageType OxOC muss mit einem LinkageDvb Triple auf den Herkunftskanal vorhanden sein EIT muss von aktueller Service ID sein EIT muss present sein Bedingung Der LinkageType 0x0C muss verschwinden oder LinkageDvb Triple auf den Herkunftskana
107. top Box gesendet Die durch die Rechenzeit bedingte Zeitverz gerung ist dabei kaum wahrnehmbar Der Vorteil der Verwendung einer anderen Fernbedienung besteht darin dass man noch mehr machen kann als eine blo e bersetzung des Befehls Man kann die Befehle filtern und das Verhalten abh ngig machen von der Art des empfangenen Befehls oder dem gerade aktuellen Status des Programms Au erdem besteht die M glichkeit bestimmte Tasten inaktiv zu schalten Der Befehl wird dann zwar korrekt empfangen und verarbeitet aber nicht an die Box weitergeleitet Im Statusfenster des Empf nger Demonstrators erscheint dann eine Textzeile Dies ist kein g ltiges Kommando Das ist z B der Fall bei der Taste EPG Da die Information des EPG in diesem Empf nger Demonstrator nicht mitgesendet bzw absichtlich deaktiviert wird kann ein Druck dieser Taste auch keine sinnvolle Anzeige verursachen Aus diesem Grund wurde die Funktion inaktiv geschaltet Ein weiteres Beispiel stellt die Verarbeitung der Zap Befehle Programm und Programm vgl Abbildung 45 dar In diesen F llen muss n mlich eine Unterscheidung im PC vorgenommen werden auf welchem Kanal sich die Settop Box zurzeit befindet blauer bzw roter Kasten in Abbildung 45 Auf den SD Kan len kann der Befehl wie gewohnt bersetzt werden Auf dem HD Kanal dagegen der in diesem Empf nger Demonstrator auf einem der hinteren 63 5 Empf nger Demonstrator Programmpl tze hier Programmplatz
108. ung sowie mit dem unter Commands angegebenen Befehl angesprochen und gesendet werden Auch die Identifizierung eines empfangenen Signals l uft ber diese Datenbank humax rem REMOTE NAME humax TIMING COMMANDS prog1 RAW 71 FREQ 38 D O 32 792 O 16 416 536 592 520 592 536 592 512 592 544 584 544 592 536 592 520 584 520 1744 512 592 544 584 520 1720 544 584 520 616 512 1720 544 584 496 1744 512 1728 536 592 544 584 520 592 536 568 536 616 520 584 544 592 512 616 512 1720 544 1696 544 1720 512 1720 544 1696 536 1720 520 prog2 RAW 71 FREQ 38 D O 32 768 O 16 432 520 592 536 592 520 608 496 616 512 616 536 592 520 592 536 592 536 1704 536 592 536 592 520 1712 544 592 512 592 544 1720 512 592 544 584 544 592 512 1720 544 592 488 616 536 592 544 568 536 592 536 1720 520 1720 544 584 520 1720 512 1720 544 1720 512 1720 520 1720 544 prog3 RAW 71 FREQ 38 D O 32 784 O 16 416 520 608 520 616 512 592 544 584 520 616 488 616 536 592 544 592 512 1720 512 616 520 592 536 1720 496 616 536 592 512 1728 536 592 512 1720 520 608 544 1696 544 584 544 592 512 592 520 608 544 592 512 592 536 1728 512 592 536 1720 496 1744 536 1704 536 1720 520 1720 536 Abbildung 32 Ausschnitt aus einer ASCII Remote Datei Die im Demonstrator verwendeten Infrarot Codes mussten im so genannten RAW Format angelegt werden da der verwendete Humax Receiver mit keinem der im Standardformat kodierten Befehle anzusprechen war Das RAW Format wird ve
109. uss von aktueller Service ID sein Befindet sich der Receiver auf einem SD Kanal Status 0 in der Abbildung 18 und wird in diesem aktuellen SD Kanal der Linkage Type 0x0B gefunden und ist das zugeh rige Event zus tzlich noch als present gekennzeichnet so ist die Bedingung a erfullt und der Receiver soll auf den HD Kanal Status 1 in der Abbildung 18 schalten Dabei soll er sich merken von welchem SD Kanal er gekommen ist da er spater wieder dorthin zur ckschalten muss Befindet sich der Receiver nun auf dem HD Kanal Status 1 so soll er dort warten bis der Linkage Type Ox0OC auftaucht Bedingung b und dann auf Status 2 umschalten Verschwindet der Linkage Type Ox0C wieder soll der Receiver wieder auf den SD Kanal schalten von Status 2 nach Status 0 Bei der Erstellung des Empf nger Demonstrators war zun chst der Vorschlag zur Erweiterung von EN 300 468 und TR 101 211 der Ausgangspunkt von dem aus begonnen wurde das Konzept zu implementieren Es stellte sich jedoch im Laufe der Arbeit heraus dass der Vorschlag pr zisiert werden muss um daraus einen lauff higen Demonstrator zu entwickeln Ein erweitertes Konzept wird deshalb im n chsten Abschnitt vorgestellt 4 1 2 Erweitertes Konzept f r das Proposal Der Vorschlag vom IRT ist zwar richtig aber an einigen Stellen ist der doch recht komplizierte Sachverhalt so ausgedr ckt dass der Vorschlag Spielraum f r 32 4 Untersuchte Verfahren und erweiterte Ko
110. wie damals bei der Einf hrung des Farbfernsehens Man muss sich berlegen ob man den neuen Standard mit dem alten kompatibel gestaltet Stichwort Ruckwartskompatibilitat den existierenden komplett ersetzt oder ob man ihn gleichzeitig simultan mit dem alten ausstrahlt letzteres mit der Ma gabe dass der existierende Standard sp ter abgeschaltet wird 2 Der erste Punkt scheint unstrittig denn der HDTV Standard existiert und ist nicht mit SDTV kompatibel HDTV benutzt neben der h heren Zeilenzahl auch ein anderes Kompressionsverfahren und eine andere Modulation so dass HDTV nicht mit digitalen Settop Boxen dieser Generation empfangbar w re vgl Kapitel 2 1 Den existierenden Standard einfach abzuschalten wie das beispielsweise in einigen Regionen bei der Einf hrung von DVB T mit dem analogen terrestrischen Signal passiert ist scheidet aus weil ansonsten bei Zuschauern die noch einen herk mmlichen Empf nger haben die Grundversorgung nach dem Grundversorgungsauftrag nicht mehr gew hrleistet w re Auch bei der Einf hrung von DVB T erfolgte keine zeitgleiche Abschaltung des alten und Einf hrung des neuen Standards Stattdessen gab es eine wenn auch kurze wenige Monate dauernde bergangsphase in der beides analoges terrestrisches Fernsehen und DVB T ausgestrahlt wurde und in der die Kan le sukzessive auf DVB T umgeschaltet wurden Des Weiteren wurde die Umstellung auf DVB T lange 1 Einf hrung Problemstellung politisc

Dokument_36.

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents