Stand der Vorbereitungen zur DVB-T2-Einführung in Deutschland | FKTG

Bereits am 12. Mai 2015 hielt Stefan Krüger, der Leiter Production-Line Media Services von Media Broadcast, vor der Regionalgruppe Berlin einen Vortrag über den Stand der Vorbereitungen zur DVB-T2-Einführung in Deutschland. Sein Bericht bot eine derartige Fülle an Informationen, die es schier unmöglich machen, sie für einen kürzeren Vortragsbericht vollständig darzustellen. Ich habe mich deshalb entschlossen, vorzugsweise seine Vortragsfolien auszuwerten und wie auch dort angeführt in jeweils kurzen Sätzen die wesentlichen Punkte zusammenzufassen, die auch als Basis für seine teilweise deutlich tiefer gehenden technischen Ausführungen dienten. Den Abschluss seiner Ausführungen bildete eine Demonstration der HEVC-Signale des Berliner Pilotversuchs, die an einem TV-Display betrachtet werden konnten.

Stand DVB-T

Nach dem letzten Digitalisierungsbericht der Bundesregierung schauen zurzeit etwa 18,8 % der Bevölkerung DVB-T. Etwa 2,6 Millionen davon benutzen DVB-T mit dem Erstgerät, zum Teil auch zusätzlich mit anderen Technologien. Etwa 2 Millionen, das sind umgerechnet 5 % der Bevölkerung, schauen ausschließlich DVB-T. Damit ist DVB-T noch die drittgrößte Plattform, mehr als beispielsweise über OTT und IPTV.
Ursprünglich geplant und seit 2003 betrieben als Ablösung des analogen Fernsehens sind heute ganz andere Möglichkeiten und Voraussetzungen gegeben. Die heutigen Displays sind erheblich größer als die früheren Bildschirme eines Analog- Fernsehgeräts, auf den Digitaldisplays gibt es nur eine progressive Wiedergabe ohne Zeilensprung und vieles andere mehr. Will man terrestrisches Fernsehen auf digitaler Basis weiterhin behalten, so erfordert das ein neues System bzw. die vollkommene Generalüberholung von DVB-T.

Auf einer neuen Plattform erwartet man HDTV-Bilder, aber trotzdem eine relativ große Menge an Programmen. Beides soll versucht werden, miteinander zum Einklang zu bringen. Dabei müssen die positiven Eigenschaften des heutigen DVB-T beibehalten werden, insbesondere einfache Installation und Inbetriebnahme sowie kleine Antennen und kurze Latenzzeiten.

Planung DVB-T2

In Berlin läuft seit August 2014 ein Pilotprojekt, ein zweites wird wahrscheinlich in Kürze in Köln folgen.
2016 soll ein „Soft“-Launch sowohl mit öffentlich-rechtlichen als auch privaten Rundfunkanstalten durchgeführt werden. Dazu wird ein erster DVB-T2-Multiplex eingeschaltet, es erfolgt ein Ausbau des Headends, der Zuführungsnetze und der Business-Infrastruktur.
Ein regulärer Betrieb ist für das erste Quartal 2017 in Ballungsräumen geplant. Dafür ist u.a. ein Ausbau auf sechs DVB-T2-Multiplexe vorgesehen
Anschließend ist ein schrittweiser Ausbau vorgesehen, ein bundesweit flächendeckender Umstieg soll bis Mitte 2019 abgeschlossen sein, und es können dann Frequenzen im 700-Megahertz-Bereich für den Mobilfunk in der Fläche abgegeben werden.

Der neue Dienst

Wie schon DVB-T, so ist auch DVB-T2 als hybrider Service geplant. Das heißt der Mainstream der TV-Programme kommt über die TV-Antenne in den Empfänger. Über eine Web-Verbindung erfolgt die Einspeisung der Nischen- und Special Interest- und Auslandskanäle, eventuell IPTV-Kanäle, HbbTV sowie VoD.
Gegenüber allen anderen Empfangsarten soll die Terrestrik die preisgünstigste Empfangsart bleiben und im einstelligen Euro-Bereich pro Monat liegen.
ARD und ZDF mit seinen HD-Programmen werden wie bisher kostenfrei und unverschlüsselt zu empfangen sein. Es wird eine kostenlose Gratisphase für die privaten HD-Programme geben.

Empfangsgeräte

Es werden zum Empfang von DVB-T2 neue Empfangsgeräte (zum Beispiel auch in Form von Set-top-Boxen) benötigt, weil die DVB-T2-Signale HEVC-codiert sind und deshalb entsprechende Decoder für den Empfang benötigen
DVB-T2 und High-Efficiency Video Coding (HEVC) werden kommerziell erstmals gemeinsam verwendet. Deshalb sind dazu neue TV-Empfangsgeräte nötig, 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. Die 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 Euro erhältlich sein
WiFi-Empfänger und USB-Sticks werden unterstützt, um Empfang auf Laptops und Tablets zu ermöglichen

Herausforderungen und Datenraten

Die Untersuchungen und die Einführung von DVB-T2 stellt an die technische Realisierung große technische Herausforderungen (Bild 1), so zum Beispiel:
- umfangreiche Planungen, Tests und Ausschreibungen zu Sendeanlagen, Videocodierung, Multiplextechnik, Serviceplattformen, Verschlüsselungssystem und Empfangsgeräten
- Umbau der Sendeanlagen bei laufendem DVB-T-Regelbetrieb
- Test der neuen Codiertechnik HEVC und Verschlüsselung in einem End-to-End-Szenario mittels Pilotversuchen und Labortests

Was die Datenraten anbelangt, so zeigt die Tabelle (Bild 2) zwei typische DVB-Modi, die zurzeit in Deutschland in Betrieb sind und die vier im Moment in der Diskussion befindlichen Modi. Zwei von ihnen sind vor allem für den mobilen Betrieb zum Beispiel auch in fahrenden Autos vorgesehen, die beiden anderen (privat V1, V2) werden vorzugsweise von den privaten Anbietern favorisiert, weil mit ihnen mehr Programme in besserer Qualität unterzubringen wären.

HEVC-Entwicklung

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. Sie 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)
Theoretisch erlaubt DVB-T2 auch die Verbreitung von UHDTV-Signalen bis zu 8K.
Bei UHDTV 4K werden heute für Rundfunkanwendungen noch typischerweise 15 bis 25 Mbps pro TV-Programm verwendet, Tendenz fallend.

DVB-T2-Einführung in Deutschland

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 zwei alternative Formate unterstützt (mit ca. 128 kbps für Stereo und ca. 192 kbps 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

In einem DVB-T2-Kanal stehen bis zu 27 Mbps 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 2 bis 3 qHD Services ersetzt werden (960x540p/50)
Ziel ist, in den Kernregionen rund 50 TV Programme über insgesamt sechs bundesweit weitgehend einheitliche DVB-T2 Multiplexe anzubieten.

DVB-T2 Pilot in Berlin (Laufzeit Oktober 2014 bis Mai 2016)

Erprobung HEVC / H.265 für Broadcast
- Permanente A/V-Encodertest: 540p/50, 720p/50, 1080i/25, ggf. 1080p/50
- Statistischer Multiplex seit 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

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