Ultra Vierfache Übertragungskapazität gegenüber H.264/DVB-C

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1 Ultra Vierfache Übertragungskapazität gegenüber H.264/DVB-C Christoph Schaaf New Technologies Kabel Deutschland TecWatch Forum 6. September

2 Ultra HD das ultimative Fernseherlebnis Ultra HD bietet nicht nur die vierfache räumliche Auflösung Sondern Ultra HD bietet auch Möglichkeiten zur Verbesserung der Bewegungsauflösung: Höhere Bildfrequenz Verbesserung der Farbwiedergabe: Vergrößerung des Farbraums Verbesserung der Bildpunktauflösung: 8 bit, 10 bit, 12 bit Auflösung Verbesserung des Kontrasts: High Dynamic Range Ultra HD ist ein neues Fernseherlebnis Seite 2

3 HEVC: High Efficieny Video Coding, oder H , 2005 und 2015 sind Meilensteine für die Markteinführung neuer Video-Codecs Mit jeder Entwicklungsstufe wurde die Effizienz verdoppelt Die Einführung eines neuen Video-Codecs erfordert neue Tv-Geräte bei den Kunden Die CE-Industrie ist einer der Treiber dieser Entwicklung Seite 3

4 Wie kommt Ultra HD ins Wohnzimmer Übertragungskanäle mit hoher Kapazität braucht das Land. Ultra wird im IFA TecWatch mit einer Bitrate von 36 Mbit/s gezeigt Es ist zwar zu erwarten, dass die Codiereffizienz durch verbesserte Encoder weiter optimiert werden wird, aber höhere Bildfrequenzen, höhere Pixelauflöungen und neue Audiosysteme erfordern mehr Übertragungskapazität Eine Übertragung über DVB-C,DVB-S, DVB-T erscheint wenig sinnvoll Mit DVB-C2 und DVB-S2X gibt es die Möglichkeit Kanäle mit deutlich mehr Übertragungskapazität zu definieren und so auch statistische Multiplexlösungen mit weiteren nennenswerten Effektivitätsgewinnen zu unterstützen. Bei DVB-T2 würde die Kapazität lediglich für ein Programm ausreichen Seite 4

5 Overall Spectral Efficiency [bit/s/hz] DVB-C2: High Efficiency Cable Transmission System (1) Theoretical Limit 16QAM 64QAM 256QAM 1024QAM 4096QAM DVB-C 16QAM DVB-C 64QAM DVB-C 256QAM Required Signal-to-Noise Ratio [db] Die Performance liegt sehr nah am theoretischen Limit DVB-C2 bietet Lösungen in einem weiten SNR-Bereich an DVB-C2 kann zu komplexeren QAM-Konstellationen (z.b QAM) erweitert werden DVB-C2 unterstützt flexible Kanalbandbreiten (z.b. 32 MHz für Ultra HD mit StatMux) DVB-C2 ist Effizienz mit Flexibilität kombiniert Seite 5

6 DVB-C2: High Efficiency Cable Transmission System (2) Seite 6

7 DVB-C2: High Efficiency Cable Transmission System (3) DVB-C2 wurde in realen Kabelnetzen im Feldversuch getestet DVB hat Plug-Fests für Hersteller von DVB-C2 Modulatoren und Demodulatoren durchgeführt Vier verschiedene Empfängerchips wurden evaluiert Chipgröße: 7x7mm DVB-C2 Receiverchip Konstellationsdiagramm: 4096-QAM Seite 7

8 Statistische Multiplexverfahren Digitale Übertragungssysteme bieten Kapazität für die gleichzeitige Übertragung von mehreren TV-Programmen ( z.b. DVB-C2: (bis 80 Mbit/s pro 8 MHz Kanal) MPEG Video-Encoder liefern, abhängig vom jeweiligen Informationsgehalts des Content, variable Bitraten (VBR) Erforderlich e Bitrate (%) Zahl der Program me Multiplexer mit StatMux-Funktionalität teilen die verfügbare Kapazität dynamisch den einzelnen angeschlossenen Encodern zu. So lässt sich ein Effizienzgewinn von bis zu 30% erzielen Seite 8

9 Die Kombination bringt die vierfache Effizienz Formale Nutzertests haben ergeben, dass HEVC ohne Qualitätsverlust ermöglicht, die Übertagungsbitraten zu halbieren: Effizienzfaktor 200 % DVB-C2 hat bis zu 62% höhere spektrale Effizienz: Effizienzfaktor 162 % StatMux-Gain bei Integration von >20 Programmen: Effizienzfaktor 130 % Gesamteffizienzsteigerung: 200% x 162% x 130% = 421% Der (4-fach) höhere Bandbreitendarf von Ultra HD gegenüber HD kann durch moderne Encoder- und Modulationsverfahren im Prinzip kompensiert werden Seite 9

10 Blockdiagramm der IFA TecWatch DVB-C2 Demo Eutelsat Hotbird (13 Ost) HF HF 1. ZF DVB-S2 Empfänger HDMI 2.0 Samsung 65 Ultra HD Eutelsat Playout DVB-S2 DVB-C2 Modulator HF Digital Devices IP Sagemcom Ultra HD STB Seite 10

11 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! DEUTSCHE TV-PLATTFORM e.v. Lyoner Str Frankfurt am Main Seite 11