DVB-T2 Deutschland Stand der Vorbereitungen zur DVB-T2 Einführung. Stefan Krueger Leiter Production-Line Media Services Version 1.

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1 DVB-T2 Deutschland Stand der Vorbereitungen zur DVB-T2 Einführung Stefan Krueger Leiter Production-Line Media Services Version 1.00

2 Agenda Der Vortrag gibt einen Überblick über den Stand der Vorbereitungen für die Einführung von DVB-T2. Produkt und Nutzen für die Teilnehmer Start von DVB-T2 in Ballungsräumen 2016 Stand der technischen Planungen Herausforderungen bei der Einführung HEVC Videocodierung Mögliche Qualitätsstufen Berliner Pilotversuch Verfügbarkeit von Empfangsgeräten Im Anschluss an den Vortrag werden die HEVC-Signale des Berliner Pilotversuches an einem TV demonstriert. Seite 2

3 Status Quo DVB-T Laut Digitalisierungsbericht 2014 schauen in Deutschland 7,25 Millionen Haushalte (18,8%) Fernsehen über DVB-T Endgeräte * Rund 4 Millionen (10%) Haushalte verwenden DVB-T am klassischen TV Gerät und rund 2,6 Millionen HH davon nutzen DVB-T am Erstgerät 2 Millionen (5,2%) deutsche Haushalte sehen ausschließlich per DVB-T fern. * TV-Geräte + PC/Notebooks + Mobile Geräte; Basis 2014 in DE: 38,557 Mio HH Seite 3

4 Warum DVB-T2? DVB-T gibt es in Deutschland bereits seit 2002 In den kommenden Jahren soll digitales terrestrischen Fernsehen generalüberholt werden, der Umstieg von DVB-T/MPEG2 auf DVB-T2/HEVC bringt ein deutlich verbessertes TV Erlebnis: Bilder in HD Qualität Mehr Programme Mehr Vielfalt Weiterhin bleiben viele Vorteile des alten DVB-T Systems erhalten: Standard Definition High Definition Schnelle Installation und Inbetriebnahme Einfache Bedienbarkeit Schnelle Umschaltzeiten / Geringe Latenz Nomadische / portable Nutzung, Empfang im vorbereiteten Auto Kostengünstig Sichert die Grundversorgung mit TV Programmen Seite 4

5 Roadmap Pilotbetrieb in Berlin, ab August evtl. auch Köln/Bonn Soft-Launch in Ballungsräumen im Frühjahr 2016 mit öffentlich-rechtlichen und privaten HD Programmen Regulärer Betrieb im ersten Quartal 2017 in Ballungsräumen Schrittweiser Ausbau Bundesweit flächendeckender Umstieg soll bis Mitte 2019 abgeschlossen sein Seite 5

6 Stufenweiser Aufbau Meilensteine des DVB-T2 Sendernetzrollouts (High-Level Übersicht) Mai 2016 Q Q Erster DVB-T2 Multiplex wird eingeschaltet Ausbau des Headends, der Zuführungsnetze und Business- Infrastruktur Ausbau auf 6 DVB-T2 Multiplexe Detailverbesserungen im Netz Zusätzliche Standorte für DVB- T2 gemäß Wirtschaftlichkeit Flächenrollout ARD/ZDF Weiterer Sendernetzausbau je nach Wirtschaftlichkeit Betrieb und Pflege des DVB-T2 Sendernetzes Räumung des 700MHz Bandes Seite 6

7 Versorgung der Kernregionen Privatsender sollen in mehr Gegenden als heute empfangen werden DVB-T Kern-Regionen heute DVB-T2 Regionen 2019 Beispiel Dachantenne, Priv. und ÖR TV Programme, weiterer Ausbau abhängig von Erfolg des Dienstes. Seite 7

8 Frequenzplanung Frequenzplanung / Optimierung Frequenzplan wird ständig überarbeitet, mit technischen Möglichkeiten abgeglichen und daraus das Migrationsszenario abgeleitet Enge Abstimmung mit der ARD / ZDF Sehr intensive und kontroverse Auslandskoordinierung Wo möglich, erfolgt mit der DVB-T2-Migration die Räumung des 700MHz Bandes Grundprinzipien für Frequenz-/Migrationsplanung: Änderungen gegenüber heutiger Nutzung wo möglich vermeiden Abhängigkeiten minimieren und Aufschaltung Zielkanäle möglichst früh / beim Start Tendenz für Private Multiplexe: Tendenz private Multiplexe: oft enge Wiederholung des Kanals Quasi-SFN Momentaufnahme eines Beispiel-Layer (Privat) Seite 8

9 Das neue Produkt Der neue Dienst wird als Hybrider Service geplant: HbbTV, multithek, ausbaufähig nach Senderpaketen, Fremdsprachpaketen, Nischenprogramme mittels InTerrest-Kanäle Gegenüber allen anderen Empfangsarten soll die Terrestrik die preisgünstigste Empfangsart bleiben, im einstelligen -Bereich ARD und ZDF mit HD Programmen sind wie bisher kostenfrei und unverschlüsselt Zum entspannten Kennenlernen soll es eine kostenlose Gratisphase für die privaten HD Programme geben Gemeinsam mit den TV Sendern, der Endgeräteindustrie und den Landesmedienanstalten wird eine rechtzeitige Verbraucherinformation vorbereitet. Seite 9

10 Empfangsgeräte DVB-T2 und High-Efficiency Video Coding (HEVC) werden kommerziell erstmals gemeinsam verwendet Dazu sind neue TV Empfangsgeräte notwendig, die DVB-T2 und HEVC unterstützen, DVB-T Signale werden nur noch bis Mitte 2019 ausgestrahlt Bei TV Geräten ist ein CI+ Interface zur Aufnahme des CA-Moduls für das kartenlose Verschlüsselungssystem notwendig Eine Minimum Receiver Spezifikation für Deutschland wurde in den letzten Monaten bereits abgestimmt Einführung eines Logos für den Service ist geplant Erste integrierte TV Geräte sind von namhaften Herstellern bereits im Handel Set-Top Boxen werden ab Ende 2015 zu Preisen ab unter 100 erhältlich sein WiFi Empfänger und USB Sticks werden unterstützt um Empfang auf Laptops und Tablets zu ermöglichen Set-Top-Box (STB) with CAS (Retail STBs) CI+-Module für IDTVs Reload: Voucher Seite 10

11 Systemtechnik - Herausforderungen Elemente des DVB-T2 Netzes (vereinfachte, schematische Darstellung) Inhalte RTL Contribution Headend Distribution Sender Antenne Sat 1 ARD ZDF Audio und Video Formate, ggf. 3G Leitungen Höchste Qualitätsanforderungen ggf. 3G Leitungen Kein Transcoding Neue Technik, CA-System HbbTV Business Systeme T2-MI Signale IP Zuführungen statt ASI, Multiple PLP Neue Sender mit IP Eingängen und neuen Redundanzschaltungen Anpassungen der Standorte an neue Frequenzen, Vereinheitlichung der Coverage Umfangreiche Planungen, Tests und Ausschreibungen zu Sendeanlagen, Videokodierung, Multiplextechnik, Serviceplattformen, Verschlüsselungssystem, Empfangsgeräten Umbau der Sendeanlagen bei laufendem DVB-T Regelbetrieb Test der neuen Codiertechnik HEVC und Verschlüsselung in einem End-2-End Szenario mittels Pilotversuchen und Labortests Kommunikation! Seite 11

12 DVB-T2 Modes und Datenrate pro Kanal Mobile Mobile Portable Indoor Mode DVB-T Standard DVB-T Enhanced DVB-T2 Ultra Mobile DVB-T2 Mobile DVB-T2 Privat V1 DVB-T2 Privat V2 Datenrate Mbps C/N Bedarf in db im portablem Kanal (Rayleigh) Details 13,3 14,9 18,3 22,0 26,6 27,6 14,2 16,7 13,0 15,1 16,6 16,7 DVB-T heute: 16QAM CR2/3 DVB-T heute 64QAM CR3/4 Faktor 2 +2,4dB durch bessere Empfänger und Robustheit von DVB-T2 16KE, SISO, PP2, 64-QAM, CR=1/2, GI=19/128, Pi=1, no TR, Nldpc=64800, L1 Mod=BPSK 16KE, SISO, PP2, 64-QAM, CR=3/5, GI=19/128, Pi=1, no TR, Nldpc=64800, L1 Mod=BPSK 32KE, SISO, PP2, 64-QAM, CR=2/3, GI=1/16, Pi=1, no TR, Nldpc=64800, L1 Mod=BPSK 32KE, SISO, PP4, 64-QAM, CR=2/3, GI=1/16, Pi=1, no TR, Nldpc=64800, L1 Mod=BPSK Seite 12

13 HEVC Ziel der HEVC Entwicklung war eine Bitraten-Einsparung von 50% gegenüber dem Vorgänger MPEG-4/AVC Der Entwicklungsfokus lag von Anfang an auf progressiven Formaten Interlaced Formate sind nicht mehr zeitgemäß und bei heutigen Displays technisch nicht mehr erforderlich. Interlaced Formate werden von HEVC inzwischen unterstützt, aber einfacher gehandhabt als in vorherigen Standards und viele Tools zur Optimierung sind nur für progressive Formate vorhanden. Für DVB Anwendungen ist das bisherige SD Format nicht mehr definiert und wird durch das progressive qhd Format ersetzt (960x540p50) Seite 13

14 Strömungen der HEVC Realisierungen heute Adaptive Bitrate (ABR) Optimale Anpassung an das Internet (OTT, lte) Low/Mid Quality Anforderungen an DVB-T2 Broadcast ausreichend berücksichtigt? U-HD 4K/8K Showcases, Tests, Events Highest Quality Jedoch kaum Content Hochscalieren? Distribution in 8 Bit (10 Bit) HD, SD Equivalente 540p i/p Formatwandlungen Interlaced Progressive; Kein qhd in SDI möglich Statistischer Multiplex Umgang mit Upscaling Qualität Regionalisierung, Programm-Splicing Bisher nur geringer Entwicklungsfokus der Hersteller auf Anforderungen im normalen DVB Broadcast Umfeld! Seite 14

15 HEVC - Qualitätsstufen (4K) P Mbps 4x 3G Interfaces i25/p50 3,5 5 Mbps 1, G 720 Int. p x576 x 540 (qhd) 3,5 5 Mbps p50, (SD,PAL) 1,5G Int. 2 i50 Mbps 1,5 5 Mbps 270M o. 1,5G 0,27G Theoretisch erlaubt DVB-T2 auch die Verbreitung von U-HDTV Signalen bis zu 8K. Bei U-HDTV 4K werden heute für Rundfunkanwendungen noch typischerweise Mbps pro TV Programm verwendet, Tendenz fallend. Seite 15

16 Service Betrachtungen (1/2) hr, MDR und rbb strahlen ihre Programme erst seit Dezember 2013 in HD aus (ARD seit 2010). Die interne Produktion der Rundfunkanstalten ist somit gerade erst auf 1080i umgestellt worden. Derzeit wird geprüft, ob und unter welchen Bedingungen das Zukunftsformat FullHD 1080p/50 neben den heute gebräuchlichen HDTV Formaten 720p/50 und 1080i/25 bei DVB-T2 / HEVC Anwendung finden wird Bei Audio werden neben MPEG-1 Layer II derzeit 2 alternative Formate unterstützt (mit ca. 128kbps für Stereo und ca. 192kbps für 5.1 Ton): Dolby E-AC3 / Dolby Digital + MPEG-4 HE-AAC Level 4 Im Bereich Barrierefrei und Zusatzdienste werden gefordert DVB Subtitles Audio Description (broadcast-mixed und receiver-mixed) HbbTV 1.5 / 2.0, klassischer Videotext Seite 16

17 Service Betrachtungen (2/2) In einem DVB-T2 Kanal stehen bis zu 27Mbps zur Verfügung (Privat V1/V2 Modes) Es sind bis zu 7 HD Services pro Multiplex geplant (je TV Programm < 4Mbps). Je nach Qualitätsstufe kann ein HD Service durch qhd Services ersetzt werden (960x540p/50) HD Service 1 HD Service 1 HD Service 2 HD Service 2 HD Service 3 qhd Service 3a qhd Service 3b 27Mbps HD Service 4 27Mbps HD Service 4 HD Service 5 HD Service 5 HD Service 6 HD Service 6 HD Service 7 HD Service 7 PSI/SI, hbbtv, Keys PSI/SI, hbbtv, Keys Ziel ist, in den Kernregionen rund 50 TV Programme über insgesamt sechs (6) bundesweit weitgehend einheitliche DVB-T2 Multiplexe anzubieten. Seite 17

18 DVB-T2 Pilot in Berlin DVB-T2 Pilot Berlin Ziele Industrie-Support Kommunikation Systementwicklung Ende-zu-Ende Konzeption und Training Synchronisation Laufzeit Okt 2014 Mai 2016 Seite 18

19 DVB-T2 Pilot in Berlin System Setup Studio Studio Studio MediaBroadcast Backbone Network HbbTV multithek A/V Headend Multiplex T2-MI Gateway PSI/SI Insertion Usingen Studio IP Transmitter Site Alexanderplatz Studio Sender Vorstufe Transmitter Site Schäferberg Sender Vorstufe Lab Berlin IP HEVC Test- Encoder CAS Lab-System Showroom Köln Test- Streams Seite 19

20 DVB-T2 Platzhalter Pilot für in Kapitelüberschrift Berlin Versorgungsprognose Kanal 42 (642 MHz, UHF, 27Mbps Mode V2) Alexanderplatz Schäferberg 50 kw ERP D 50 kw ERP ND Antennendiagramm Alexanderplatz (Umbau nach IFA geplant) Region kumulativ versorgt mit versorgte Einwohner in Mio. Zimmerantenne 2,3 Außenantenne 4,1 Dachantenne 5, , POT1, ruvip Copyright MEDIA BROADCAST GmbH, 2014, Landnutzung: T-Systems ES GmbH, 2008, Grenzen, Potenzialdaten: DDS Digital Data Services GmbH, 2007, Geobasisinformationen BKG und Vermessungsverwaltungen der Bundesländer ( Seite 20

21 Platzhalter DVB-T2 Pilot für in Kapitelüberschrift Berlin Themenkomplexe der End2End Betrachtung Erprobung HEVC / H.265 für Broadcast Permanente A/V Encodertest: 540p/50, 720p/50, 1080i/25, ggf. 1080p/50 Statistischer Multiplex ab Ende Mai 2015 Videoqualität, Audio- und Begleitdienste, Formatwandlung Conditional Access System (CAS) Verschlüsselung privater Programme CA-Modul und Endgeräte-Tests Aufschalten der privaten Live-Programme im Juni 2015 Seite 21

22 Platzhalter DVB-T2 Pilot für in Kapitelüberschrift Berlin Themenkomplexe der End2End Betrachtung Labor- und Feldtests Messungen zu allen 4 Mode-Varianten, insbesondere Vergleich PP2/PP4 (V1 vs. V2) Finaler MISO / SISO Vergleich Höhenmessungen In begrenztem Umfang Tests zu Mobilität Test von Empfängern (Frontend + Decoder) sowie Empfangsantennen Seite 22

23 Platzhalter DVB-T2 Pilot für in Kapitelüberschrift Berlin Themenkomplexe der End2End Betrachtung Sender und Zuführungen IP Zuführung statt ASI, Redundanzen, Seamless Switching im Sender und Netz, ggf. Pfadverzögerungen, etc. Überwachungstechnik / Service Monitoring Auf Basis des T2-Modulator Interface Signals (T2-MI) Parameter Definition für die Netzkonfiguration TS-IDs, Cell IDs, Service IDs Kanalsortierung Multiplexdesign (Services, HbbTV Karusselle, CAM-Updates, CAS Schlüssel) DVB-SI mit neuen Deskriptoren für DVB-T2 und HEVC Seite 23

24 DVB-T2 Pilot in Berlin Content Beispiel Konfiguration Seite 24

25 Verfügbarkeit von Empfangsgeräten LG UHD-SmartTVs mit webos-betriebssystem, z.b. UB850V (49UB850V, 55UB850V) UB950V (55UB950V, 65UB950V) UB980V (65UB980V, 79UB980V, 84UB980V) Seite 25

26 Verfügbarkeit von Empfangsgeräten Seite 26

27 Verfügbarkeit von Empfangsgeräten Seite 27

28 Verfügbarkeit von Empfangsgeräten Im Anschluss an den Vortrag können die HEVC-Signale des Berliner Pilotversuches an einem TV-Display betrachtet werden. Seite 28

29 Vielen Dank! Ihr Ansprechpartner Stefan Krueger Leiter Production Line MEDIA SERVICES Kaiserin-Augusta Allee 104, Berlin Tel Mobil