DVB-C

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DVB-C (Abkurzung fur englisch ? D igital V ideo B roadcasting ? C able“; deutsch etwa ?Digitales Kabelfernsehen “) und der Nachfolgestandard DVB-C2 bezeichnen Varianten von DVB , die fur die Ubertragung von digitalen Horfunk - und Fernsehsignalen uber Kabelanschluss verwendet werden. DVB-C wurde ab 1994 entwickelt und 1998 von dem Europaischen Institut fur Telekommunikationsnormen (ETSI) im Standard EN 300 429 festgelegt. [1] Mit DVB-C2 wurde 2010 ein Nachfolger von der ETSI unter der Bezeichnung EN 302 769 vorgestellt, der technologisch aufwandiger umzusetzen ist, dafur eine hohere spektrale Effizienz bietet. [2] DVB-C findet in Europa, weiten Teilen von Asien sowie in Afrika, Australien und Sudamerika Anwendung. [3] In Gebieten wie Nordamerika werden andere und zu DVB-C inkompatible Verfahren wie ATSC und in Japan ISDB eingesetzt. [4]

Eigenschaften [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

DVB-C und DVB-C2 beschreiben nicht eine Form der Videokodierung oder welche Inhalte ubertragen werden, sondern die physikalische Bitubertragungsschicht, um Inhaltsdaten wie Videodaten in Kabelfernsehnetzen , unter der Beachtung der physikalischen Eigenschaften von Kabelnetzen, zu ubertragen. Dabei werden in einem DVB-C-Kanal mehrere Fernsehprogramme, bei Bedarf Radioprogramme, in Form eines Multiplexverfahrens (Mux) zusammengefasst. Im Gegensatz zu terrestrischer Funkausstrahlung wie bei DVB-T kommt es in Kabelnetzen prinzipbedingt nicht zu Abschattungen und Mehrwegeausbreitungen des Funksignals. Diese Storeinflusse auf Funkkanalen werden unter dem Begriff Fading zusammengefasst. Da Beeintrachtigungen durch Fading in Kabelnetzen wegfallen, konnen bei DVB-C im Vergleich zu DVB-T und DVB-S abweichende Ubertragungstechniken mit einfacheren Modulationstechniken ? im Vergleich zu DVB-T ? und eine vergleichsweise hohere spektrale Effizienz ? im Vergleich zu DVB-S ? eingesetzt werden.

DVB-C [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Schema der Signalverarbeitung bei einer DVB-C Sendeanlage, wie sie in Kabelkopfstationen Einsatz findet.

Im Rahmen von DVB-C konnen zusatzlich zu den Video- und Audiodaten, die in MPEG-2 und bei HDTV in MPEG-4 mit H.264 codiert werden, zudem interaktive Funktionen wie Multimedia Home Platform (MHP), Electronic Program Guide (EPG) und digitaler Teletext ubertragen werden. Kommerzielle Dienste wie Video-on-Demand (VOD) und Pay-per-View (PPV) sind umsetzbar. Diese werden ? wie das bereits aus der analogen Ara bekannte lineare Pay-TV ? verschlusselt ausgestrahlt und sind gegen Bezahlung einer Gebuhr abonnierbar. Die Entschlusselung erfolgt uber den Digitalreceiver durch Benutzung einer personalisierten Smartcard . Diese wird uber eine standardisierte Schnittstelle, das Common Interface , angesprochen. Vereinzelt werden proprietare Losungen ohne CI-Interface und Smartcard verwendet.

Nachdem lange Zeit nur Set-Top-Boxen fur DVB-C erhaltlich waren, die oftmals nur durch die Kabelnetzbetreiber vertrieben wurden, sind etwa seit dem Jahr 2010 die meisten neuen Fernseher mit DVB-C-Tunern ausgestattet. Neben dem uber DVB-C ubertragbaren SDTV konnen bei DVB-C Fernsehprogramme in HDTV ubertragen werden.

Als Modulation kommt bei DVB-C die sogenannte Quadraturamplitudenmodulation (QAM) zum Einsatz, meist in der Variante 256-QAM, da damit die im Standard hochste spektrale Effizienz erreicht werden kann. Daneben stehen als Modulationsverfahren mit aufsteigender Effizienz QPSK , 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM und 128-QAM zur Verfugung. Der Einsatz der jeweiligen Modulation, welche vom Kabelnetzbetreiber fix voreingestellt wird, richtet sich nach den technischen Gegebenheiten wie Storsignalen und Intermodulationen in den einzelnen Kabelnetzen. Modulationsverfahren mit einer geringeren spektralen Effizienz weisen eine hohere Storfestigkeit auf, konnen dafur aber bei gegebener Bandbreite nur eine geringere Datenrate erzielen.

Es wird bei DVB-C, im Gegensatz zu DVB-T und zu DVB-C2, nur mit einem Tragersignal in Form einer Breitbandkommunikation mit fixer Symbolrate gearbeitet. Dabei kommt eine daran angepasste adaptive Kanalentzerrung zur Anwendung, zusatzlich mit einer Vorwartsfehlerkorrektur und Kanalkodierung mittels Reed-Solomon -Kodierung. [1] Die zu ubertragenden Daten werden in Pakete zu 188 Bytes zusammengefasst, durch die Reed-Solomon-Kodierung werden pro Paket zusatzliche 16 Byte zur Fehlererkennung und Korrektur hinzugefugt.

In nachfolgender Tabelle sind die bei DVB-C in einem Ubertragungskanal erreichbaren, von der belegten Bandbreite und der Modulation abhangigen Bitraten dargestellt. Ubliche Werte in TV-Kabelnetzen sind 64-QAM oder 256-QAM bei einer Bandbreite von 6 MHz oder 8 MHz.

Gesamte Bitrate eines DVB-C Kanals (in MBit/s)
Modulation Bandbreite (MHz) / Symbolrate (MBaud/s)
6 7 8
5,217 6,000 6,111 6,111 6,875 6,900 6,952
16-QAM 19,23 22,12 22,53 22,53 25,34 25,44 25,63
32-QAM 24,04 27,65 28,16 28,16 31,68 31,79 32,03
64-QAM 28,85 33,18 33,79 33,79 38,01 38,15 38,44
128-QAM 33,66 38,71 39,42 39,42 44,35 44,51 44,85
256-QAM 38,47 44,24 45,05 45,05 50,69 50,87 51,25

DVB-C2 [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Unter der Bezeichnung DVB-C2 wurde 2010 ein zu DVB-C nicht kompatibler Nachfolgestandard von der ETSI unter der Bezeichnung EN 302 769 entwickelt, [2] der jedoch im Jahr 2018 ? anders als DVB-S2 fur Satellit und DVB-T2 fur Antenne ? noch keine praktische Anwendung findet. Dies liegt vor allem daran, dass die Ausstrahlung von HDTV in DVB-C bereits moglich und ublich ist.

DVB-C2 basiert auf dem Modulationsverfahren COFDM mit maximalen 4096-QAM. Zusatzlich werden der Fehlerschutz Low-Density-Parity-Check-Code (LDPC) und eine Vorwartsfehlerkorrektur (FEC) mit BCH-Codes eingesetzt. Die spektrale Effizienz wachst von 51 MBit/s pro 8 MHz (6 Bit/s Hz) bei DVB-C mit 256-QAM auf mehr als 83,1 MBit/s bei DVB-C2 mit 4096-QAM. Die maximale Downstreamgeschwindigkeit erhoht sich durch diese zwei Maßnahmen in einem bis 862 MHz ausgebauten Netz von derzeit 5 Gbit/s auf in Summe 8 Gbit/s. [2]

Wahrend es schon diverse Feldversuche mit DVB-C2 gab, [5] ist ein Regelbetrieb erst in Verbindung mit der Ausstrahlung von UHDTV und dann wohl im HEVC - Videocodec zu erwarten. [6] Das Angebot an Geraten, die mit DVB-C2 kompatibel sind, war Mitte 2017 noch minimal.

Vergleich [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

In nachfolgender Tabelle sind die beiden Standards DVB-C und DVB-C2 mit den wesentlichen technischen Parametern gegenubergestellt:

DVB-C DVB-C2
Datenschnittstelle Ein Transport Stream (TS) Mehrfacher Transport Stream in Kombination mit Generic Stream Encapsulation (GSE)
Bitrate fix eingestellte Bitrate pro Kanal variable Bitrate, adaptive Datencodierung pro Kanal
Vorwartsfehlerkorrektur Reed-Solomon (RS) LDPC + BCH-Code
Modulation Eintragersystem mit QAM Mehrtragersystem mit OFDM
Basismodulation 16-QAM bis 256-QAM 16-QAM bis 4096-QAM
Schutzintervall ? 1/64 oder 1/128
Interleaving auf Bitebene auf Bit-, Zeit- und Frequenzebene

Landerspezifische Besonderheiten [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

2004 erstmals von Kabel Deutschland angebotene Set-Top-Box von Pace
Anschlusse auf der Ruckseite des Receivers
Unitymedia Smart Card sowie HD Kabelreceiver von Samsung

Wie die anderen Ubertragungswege Antennenfernsehen und Satellitenfernsehen wurde in den 2000er Jahren beginnend das Kabelfernsehen digitalisiert , um so durch Komprimierung der Inhaltsdaten mehr Fernsehprogramme auf gleicher Bandbreite ubertragen zu konnen. Im Folgenden sind fur einige Lander die Ereignisse zur Digitalisierung des Kabelfernsehen mit DVB-C umrissen.

Deutschland [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Die Digitalisierung erfolgte im Kabelnetz wesentlich langsamer als bei anderen Empfangswegen. Neben den ohne Zusatzkosten frei empfangbaren offentlichen-rechtlichen Sendern und dem Fernsehanbieter Sky (damals noch Premiere) gab es lange Zeit nur ein uberschaubares Angebot im Kabel, meist in Form kostenpflichtiger auslandischer Programmpakete. Erst seit Januar 2006 sind in vielen Kabelnetzen die Programme der RTL-Gruppe und ProSiebenSat.1 Media digital im Kabel zu empfangen. Vorausgegangen war ein jahrelanger Streit der Betreiber mit den Sendern uber Gebuhren und Verschlusselung.

In der Folgezeit waren bei vielen Anbietern samtliche Privatsender grundverschlusselt , so dass eine kostenpflichtige Smartcard fur den Empfang erforderlich war. Erst Anfang 2013 wurde diese Verschlusselung als Folge einer Entscheidung des Kartellamtes generell aufgegeben. [7]

Bei den großen deutschen Kabelnetzbetreibern uberstieg das Angebot an digitalen Programmen seit 2013 deutlich das analoge Kanalangebot. Es wurden freiwerdende Platze im analogen Angebot stets neu bestuckt. Vornehmlich wurden dabei ortsfremde dritte Programme durch kleine Privatsender ersetzt. Unitymedia hat als erster Betreiber im Laufe des Juni 2017 das analoge Fernsehen in allen Verbreitungsgebieten abgeschaltet. [8] Vodafone hat Ende Marz 2019 die Abschaltung in den letzten Regionen abgeschlossen [9] . Auch beim dritten großen Betreiber Tele Columbus wurde Ende Mai 2019 die analoge Verbreitung komplett einstellt. [10] Auch die regionalen Kabelnetzbetreiber haben ihr analoges Signal abgeschaltet, z. B. schaltete wilhelm.tel Ende April 2019 den letzten noch analogen PoP (Point of Presence) ab. [11] In Sachsen wurde eine gesetzliche Abschaltungsverpflichtung fur die analoge Fernsehubertragung ursprunglich fur den 31. Dezember 2014 festgesetzt. [12] Mitte 2014 wurde dieser Termin von Sachsens Landesregierung jedoch auf Ende 2018 verschoben. [13] Nach der Abschaltung des analogen Signals wurde bei Unitymedia im August 2017 im Gegenzug die Anzahl der digitalen Programme in SD sowie in HD erhoht, und seit April 2018 sind alle offentlich-rechtlichen Sender verfugbar. [14] Damit soll die Volldigitalisierung in ganz Deutschland bis Sommer 2019 nahezu abgeschlossen sein. [15]

Osterreich [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Der großte in Osterreich tatige Breitbandkabel-Provider UPC Austria bot seit dem Jahr 2001 Fernsehprogramme in DVB-C ohne Grundverschlusselung fur alle Kabelkunden an. Mit 21. Mai 2008 wurden die DVB-C-Programme im Zuge einer von zahlreichen Digitalsystem-Umstellungen verschlusselt. Der Empfang war nur noch mit einer kostenpflichtigen Zusatzbox vom Kabelanbieter moglich. Seit Anfang 2013 bietet UPC Austria wieder alle zuvor nur analog gesendeten Fernsehkanale unverschlusselt in DVB-C an, fur den Empfang ist lediglich ein Fernsehgerat mit eingebautem DVB-C-Receiver notwendig. [16] Mit Mai 2014 wurde begonnen, einen Teil der analogen Fernsehkanale abzuschalten ? diese Fernsehprogramme sind kunftig nur noch mittels DVB-C zu empfangen. [17] Per April 2019 wurden die ursprunglich MPEG2 codierten SD Kanale auf MPEG4 umgestellt, wodurch auf alteren Fernsehgeraten nur noch die Ton- und EPG Informationen decodiert werden konnten.

Schweiz [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

In der Schweiz wird DVB-C je nach Kabelnetzbetreiber unterschiedlich gehandhabt. Das Angebot des großten Kabelnetzbetreiber UPC Schweiz mit gut 50 Prozent Marktanteil im Kabel-TV-Bereich umfasst im Juli 2009 rund 120 TV-Sender im digitalen Grundangebot und weitere rund 120 Sender aufgeteilt auf verschiedene Pay-TV-Pakete. Hinzu kommen diverse HDTV-Kanale und ein Video-on-Demand-Angebot, das allerdings (Stand: Juli 2009) noch nicht in allen Netzen und nicht fur alle eingesetzten Set-Top-Boxen der UPC Schweiz verfugbar ist. Alternativ bot die UPC Schweiz bis September 2009 ein Near-Video-on-Demand-Angebot. Dieses Angebot umfasste 16 Cinema Sender (13 fur Spielfilme und 3 fur Erotikfilme).

Seit Mai 2010 wird von der UPC Schweiz ein CI+ CAM , die sogenannte ?DigiCard“ angeboten. Dieses funktioniert ausschließlich in CI+-Geraten. Ein abwartskompatibler CI ?Legacy Modus“ wie z. B. bei den CI+-Modulen von Kabel Deutschland oder dem ORF bekannt, wird nicht unterstutzt. Im November 2010 wurde per Software-Update die Aufnahmemoglichkeit auf CI+-Rekordern und -Fernsehern freigeschaltet. [18]

Anderen Kabelnetzbetreiber (uber 200 meist kleine Anbieter, gemeinsam rund 50 Prozent Marktanteil) bieten oftmals in einem Verbund ( Quickline , Digital Cable Group ) ein der UPC Schweiz sehr ahnliches Angebot. Bei der UPC Schweiz, wie bei einigen kleinen Netzen, war lange das gesamte digitale TV-Angebot verschlusselt. Die UPC Schweiz setzte dazu auf ein Verfahren von Nagravision, viele kleine Netze auf Conax. Die Verschlusselung des Grundangebotes sollte nach einer Motion von Simonetta Sommaruga per Gesetz verboten werden, was jedoch nicht gelang. [19] [20]

Im November 2012 hob UPC Schweiz freiwillig die Grundverschlusselung fur das TV-Grundangebot von 55 digitalen TV- und 100 Radiosendern auf. [21]

Seit dem 24. April 2014 sendet Quickline samtliche Programme (auch SD-TV) im hochkomprimierenden H.264/MPEG-4 AVC -Format, weshalb nicht HD -fahige Kabelempfanger ( Digitalreceiver ) der ersten Generationen nur noch den Ton wiedergeben konnen. [22]

Am 3. Juni 2014 schaltete UPC Schweiz weitere analoge Fernsehkanale ab, die Fernsehprogramme sind kunftig nur digital mittels DVB-C zu empfangen. Die vollstandige Digitalisierung des Fernsehprogramms soll bei UPC Schweiz 2015 erfolgen. Zu diesem Zeitpunkt sollen die letzten analogen Fernsehkanale abgeschaltet werden. [23]

Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Commons : DVB-C  ? Sammlung von Bildern

Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

  1. a b EN 300 429: Framing structure, channel coding and modulation for cable systems. (PDF) ETSI, April 1998, abgerufen am 4. Mai 2014 .
  2. a b c EN 302 769: Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital transmission system for cable systems (DVB-C2). (PDF) ETSI, April 2010, abgerufen am 4. Mai 2014 .
  3. DVB-C will surpass US’ cable technologies in 2013 in Latin America. NexTV Latam, 8. September 2009, archiviert vom Original am 31. Oktober 2014 ; abgerufen am 14. Januar 2015 .
  4. V4L-DVB Wiki , linuxtv.org
  5. http://www.digitalfernsehen.de/Kabel-Deutschland-macht-erste-Tests-mit-DVB-C2.102850.0.html
  6. http://www.video-magazin.de/ratgeber/dvb-c2-und-dvb-t2-zukunft-des-digitalen-fernsehens-1720553.html
  7. Grundverschlusselung beendet: Kabel Deutschland gibt Digitalempfang frei. Dezember 2012, abgerufen am 8. Mai 2014 .
  8. Unitymedia schaltet analoges TV-Signal im Kabel ab. In: heise online. 17. Mai 2017, abgerufen am 27. August 2017 .
  9. Oliver Bunte: Kabel-Glasfasernetz: Vodafone schickt letzte analoge Programme in Rente. Abgerufen am 9. April 2019 .
  10. P?UR Analogabschaltung - hier stellt P?UR auf Digital-TV um. In: dslweb.de. 29. Marz 2019, abgerufen am 25. April 2019 .
  11. it-fred: Analogabschaltung / Kabel 4.0. Technisches Forum fur wilhelm.tel Kunden, 23. April 2019, abgerufen am 25. April 2019 .
  12. Kabelfernsehen noch bis 2018 analog? digitalfernsehen.de, 18. Juli 2011, abgerufen am 14. Januar 2015 .
  13. Patrick Schulze: Analogabschaltung im Kabel auf 2018 verschoben. digitalfernsehen.de, 31. Juli 2014, abgerufen am 2. Marz 2015 .
  14. Einigung: ARD und ZDF wieder komplett bei Unitymedia. In: winfuture.de. 4. April 2018, abgerufen am 21. April 2018 .
  15. Volldigitalisierung bis Mitte 2019 nahezu abgeschlossen. digitalfernsehen.de, 14. Februar 2019, abgerufen am 25. April 2019 .
  16. Neu ab Janner 2013: Aus analogem Telekabel TV wird "Telekabel TV DIGITAL". Abgerufen am 8. Mai 2014 .
  17. UPC schaltet analoge TV-Sender ab. Abgerufen am 8. Mai 2014 .
  18. Cablecom ermoglicht neu Aufnahmen uber DigiCard , happytimes.ch, 31. August 2010 14:01
  19. KVF-N: Keine Regelung fur Set-Top-Boxen , parlament.ch, 1. Februar 2011, abgerufen am 8. Januar 2012
  20. 10.084 ? Geschaft des Bundesrates Bundesgesetz uber Radio und Fernsehen. Anderung , parlament.ch, abgerufen am 8. Januar 2012
  21. Cablecom gibt bereits heute 55 Kanale frei , tagesanzeiger.ch, 14. November 2012, 13:07 Uhr
  22. Grosse Senderumstellung: Grosstes Angebot in HD , quickline.com, 24. April 2014 Uhr
  23. 2015 ist Schluss mit Analog-TV bei UPC Cablecom , pctipp.ch, 11. April 2014