Rudolf Mäusl. Fernsehtechnik. Vom Studiosignal zum DVB-Sendesignal 4., erweiterte und überarbeitete Auflage. lhp Hüthig Verlag

Transkript

1 Rudolf Mäusl Fernsehtechnik Vom Studiosignal zum DVB-Sendesignal 4., erweiterte und überarbeitete Auflage lhp Hüthig Verlag

2 Vorwort zur 4. Auflage V Vorwort zur 3. Auflage VII 1 Geschichte der Fernsehtechnik 1 2 Analoges Video-Quellensignal Prinzip der Bildübertragung Bildabtastung Zeilenzahl Bild-Seitenverhältnis Bildwechselfrequenz Zeilensprungverfahren Zeilenfrequenz BAS-Signal Bildsignal mit Gamma-Korrektur Bandbreite des Bildsignals Austastsignal Synchronsignal Farbbildsignal Farbbildaufnahme und -wiedergäbe Farbwertsignale R, G, B Helligkeits- oder Leuchtdichtesignal Farbdifferenzsignale FBAS-Signal Spektrum des Leuchtdichte- bzw. BAS-Signals Farbartsignal beim PAL-Verfahren PAL-FBAS-Signal PAL-Coder und -Decoder Spektrum des PAL-FBAS-Signals PALplus-System Merkmale des PALplus-Standards Kompatible Übertragung im 16:9-Bildformat Statusbits-Information und Referenzsignale 41

3 3 Trägerfrequente Übertragung von analogem Bild- und Tonsignal Terrestrischer Funkkanal und Kabelkanal Bildsignalübertragung durch Restseitenband-Amplitudenmodulation Tonsignalübertragung durch Frequenzmodulation Zwei-Tonträger-Verfahren Frequenzbereiche und Fernsehkanäle Satellitenkanal Bildsignalübertragung durch Frequenzmodulation Torisignalübertragung mit FM-Unterträger 54 4 Digitales Video-Studiosignal Analog-Digital-Wandlung Pulscodemodulation (PCM) Video-Analog-Digital- und -Digital-Analog-Wandler Berechnung des Signal-zu-Quantisierungsgeräusch-Abstandes Abtastraster im 4:4:4-, 4:2:2- und 4:2:0-Format Digitale Studionorm ITU-R BT Studio-Multiplexsignal nach ITU-R BT Zeitmultiplex von digitalen Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignalen Digitale Synchronisierinformation Digitale Begleittonsignale Aktiver Teil des Digitalen Studiosignals Vergleich verschiedener Abtastraster SDTV-Abtastraster nach Europa- und US-Standard HDTV-Abtastraster mit Breitbildformat Computer-Auflösungsformate nach VESA 80 5 Datenreduktion beim digitalen Videosignal Prinzipien der Datenreduktion Verfahren der Redundanzreduktion Anwendung der Differenz-Pulscodemodulation (DPCM) Differenzbildübertragung mit Bewegungskompensation Verfahren der Irrelevanzreduktion Anwendung der Diskreten Cosinus- Transformation (DCT) Frequenzabhängige Quantisierung Redundanzreduktion beim Datenstrom durch Lauflängencodierung (RLC) und Variable-Längen-Codierung (VLC) Anwendung der Datenreduktionsverfahren bei der Magnetbandaufzeichnung 95

4 6 Datenreduktion beim digitalen Audiosignal Psyche-akustisches Modell des menschlichen Ohres Prinzip der Teilbandcodierung Layers bei den Codierverfahren Mehrkanal-Codierung Datenraten bei digitalen Audiosignalen Video- und Audio-Codierung nach dem MPEG-Standard Entwicklung des MPEG-Standards Der MPEG-2-Standard MPEG-2, Teil 1: Systems MPEG-2, Teil 2: Video MPEG-2, Teil 3: Audio Weitere MPEG-Standards: MPEG-4, MPEG-7, MPEG MPEG-2-Systemmultiplex Programmstrom (PS) Transportstrom (TS) Transportstrom-Multiplex Zeitreferenz im Transportstrom Programmspezifische Information Teletext-Übertragung bei Digital Video Broadcasting (DVB) Zugriff auf ein Programm Übertragung des MPEG-2-Transportstroms Energieverwischung Verketteter Fehlerschutz Äußerer Fehlerschutz mit REED-SOLOMON-Blockcode Byte-Interleaving Innerer Fehlerschutz mit Faltungscode Effektivität der Fehlerkorrektur Trägermodulation Digitale Trägermodulation Mögliche Trägertastverfahren Basisband-Filterung Phasenumtastung und Quadratur-Amplituden-Phasenumtastung Phasenumtastung (2-PSK, BPSK) Phasenumtastung (4-PSK, QPSK) Quadratur-Amplituden-Phasenumtastung (QAPSK) XI

5 Vergleich der Trägertastverfahren nach Bandbreitebedarf Einfluss von Rauschstörungen Hierarchische Modulation Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) Prinzip der OFDM Einfügung eines Schutzintervalls Technische Realisierung der OFDM Übertragung des DVB-Signals im Satelliten-, Kabel- und terrestrischen Funkkanal Satellitenkanal (DVB-S) Kabelkanal (DVB-C) Terrestrischer Funkkanal (DVB-T) Versorgung von tragbaren Empfangsgeräten (DVB-H) Digital Multimedia Broadcasting (DMB) Vergleich der Signalaufbereitung und Signalverteilung Analoges Fernsehen Digitales Fernsehen 212 Literaturverzeichnis 215 Stichwortverzeichnis 221