Konzepte der digitalen Fernseh- und Videotechnik

1. Definition eines LDA: Dauer und Inhalt

Ein LDA (Line Digital Active) ist die Digitalisierung von Signalbits eines Videos mit Informationen. Eine LDA-Periode dauert 53,33 Mikrosekunden, enthält 720 Abtastwerte (Samples) und 360 Paare von Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignalen.

2. Bildtypen und Merkmale im MPEG-System

Frage: Welche Bildtypen können im MPEG-System übertragen werden und welche Merkmale haben sie?

Antwort: Bilder können im VCD-Format übertragen werden. Eine 700-MByte-CD-ROM kann 78 Minuten Video mit 2 Tonkanälen speichern.

3. Merkmale der FireWire-Schnittstelle

Frage: Erklären Sie die Merkmale der FireWire-Schnittstelle.

Antwort: Die FireWire-Schnittstelle unterstützt:

• Verbindungen von bis zu 63 Geräten.
• Eine maximale Kabellänge von 4,25 m mit einer Baumtopologie.
• Plug-and-Play und Peer-to-Peer-Kommunikation.
• Verbindungen zwischen Geräten ohne Nutzung des Systemspeichers oder der CPU.
• Hot-Connection (Hot-Plugging).

4. Über DVB übertragbare Profile

Frage: Welche Profile können über DVB übertragen werden?

Antwort: Folgende DVB-Profile können übertragen werden:

• DVB-S: Für die Satellitenübertragung.
• DVB-C: Für die Kabelübertragung.
• DVB-T: Eine Variante für terrestrische Übertragungen.

5. Die Konstellation beim digitalen Fernsehen

Frage: Was stellt die Konstellation als Maßnahme des digitalen Fernsehens dar?

Antwort: Sie stellt die möglichen Phasen dar, die das Trägersignal annehmen kann.

6. Merkmale des digitalen Fernsehens

Das digitale Fernsehen bietet folgende Merkmale/Vorteile:

• Fähigkeit, eine große Anzahl von Fernsehprogrammen über einen einzigen Kanal mit Standardbandbreite zu übertragen.
• Übertragung von Radio- und digitalen Informationen per Funk.
• Flexible Wahl der Video- und Audioqualität des Broadcasts, einschließlich der Übertragung von High-Definition-Fernsehen (HDTV).
• Kodierung für hohe Sicherheit und eingeschränkte Programme, Verbesserung von Pay-per-View.
• Vor allem Verbesserung der Bildqualität im Vergleich zum analogen Rundfunk durch störungsresistentere Systeme.

7. Redundanzarten in Fernsehbildern

Frage: Welche Arten von Redundanz gibt es in Fernsehbildern? Erläutern Sie die Unterschiede, insbesondere zwischen räumlicher und zeitlicher Redundanz.

Antwort zur zeitlichen Redundanz: Bei Videobildern ist es nicht notwendig, Informationen wiederholt zu senden, die sich über einen längeren Zeitraum nicht verändern.

8. Erklärung der COFDM-Modulation

Frage: Erklären Sie die COFDM-Modulation.

Antwort: COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ist eine Methode zur Signalübertragung. Dieses System verwendet eine große Anzahl von Trägern, die über den Kanal verteilt sind, sodass sie sich nicht gegenseitig stören. Es handelt sich um ein Multiplex-Übertragungsnetz. Oftmals resultiert dies in einer großen Gruppe von Tausenden von Trägern, die in QAM oder QPSK moduliert sind, während digitale Signale einzeln einen niedrigen binären Durchfluss aufweisen. Und deshalb sind sie sehr anfällig für mögliche Phasenverschiebungen, die durch Signalreflexionen (Prellen) bei der Ausbreitung verursacht werden.

9. Messparameter im digitalen Fernsehen

Frage: Nennen Sie die Parameter, die mit einem Messgerät im Bereich des digitalen Fernsehens gemessen werden, und erläutern Sie kurz ihre Funktion.

Antwort:

• Digitale Kanalleistung (Digital Channel Power): Diese ist sehr wichtig und stellt den ersten Schritt bei der Beurteilung der Qualität einer Anlage dar. Spezifische Grenzwerte liegen zwischen 45 und 70 dBµV bei einer Impedanz von 75 Ω.
• Träger-Rausch-Verhältnis (C/N): Das empfangene Signal muss ein gutes Verhältnis zwischen Leistung und ankommendem Rauschen aufweisen. Ein gewisses Leistungsniveau mit niedrigem Rauschpegel ist besser als viel Leistung mit zu viel Rauschen.
• Kanalzustandsinformation (CSI - Channel State Information): Der Prozentsatz der Kanalzustandsinformation ist ein ergänzender Parameter zur Qualitätsmessung des Systems. Werte über 50 % ermöglichen die Dekodierung des digitalen Frames und somit die Anzeige von Programmen.
• Konstellationsdiagramm-Messungen: Diese zeigen die Genauigkeit, mit der die Symbole übertragen werden, indem Amplitude und Phase der Signale auf dem Bildschirm des Messgeräts dargestellt werden. Sie weisen auf die Grenzen hin, innerhalb derer sich die verschiedenen Punkte bewegen können, und ermöglichen eine visuelle Anzeige der Empfangsqualität basierend auf dem Schärfegrad dieser Darstellung.

10. Prinzip der Intra-Codierung

Frage: Erklären Sie das Prinzip der Intra-Codierung.

Antwort: Die Intra-Codierung ist eine Methode, die verwendet wird, um Punkte zu kodieren, die zum selben Bildbereich (oder Teilbild) gehören. Sie basiert auf der Reduzierung der Informationsmenge, die durch den Vergleich von Punktmengen mit ähnlichen Informationen erreicht werden kann. Dabei wird eine Gruppe von 8x8 Pixeln separat verarbeitet.

11. BER bei digitaler Fernsehübertragung

Frage: Was ist die BER (Bit Error Rate) bei einer digitalen Übertragung von Fernsehprogrammen?

Antwort: BER – Bit Error Rate (Bitfehlerrate).

12. Abtastfrequenz des Luminanzsignals

Frage: Was ist die Abtastfrequenz des Luminanzsignals?

Antwort: 13,5 MHz.