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Digitales Fernsehen

Siehe auch: Analoges Fernsehen

DTV hat gegenüber analogem Fernsehen mehrere Vorteile, von denen der bedeutendste darin besteht, dass digitale Kanäle weniger Bandbreite beanspruchen und der Bandbreitenbedarf kontinuierlich variabel ist, wobei die Bildqualität in Abhängigkeit von der Komprimierungsstufe sowie der Auflösung des übertragenen Bildes entsprechend verringert wird. Dies bedeutet, dass digitale Rundfunkanstalten mehr digitale Kanäle im selben Raum bereitstellen, hochauflösende Fernsehdienste bereitstellen oder andere Nicht-Fernsehdienste wie Multimedia oder Interaktivität bereitstellen können. DTV erlaubt auch spezielle Dienste wie Multiplexing (mehr als ein Programm auf demselben Kanal), elektronische Programmführer und zusätzliche Sprachen (gesprochen oder mit Untertiteln). Der Verkauf von Nichtfernsehdiensten kann eine zusätzliche Einnahmequelle darstellen.

Digitale und analoge Signale reagieren unterschiedlich auf Störungen. Zu den häufigsten Problemen beim analogen Fernsehen gehören beispielsweise Geisterbilder von Bildern, Rauschen durch schwache Signale und viele andere potenzielle Probleme, die die Qualität von Bild und Ton beeinträchtigen, obwohl das Programmmaterial möglicherweise noch angesehen werden kann. Beim digitalen Fernsehen müssen Audio und Video digital synchronisiert werden, sodass der Empfang des digitalen Signals nahezu vollständig sein muss. Kurz vor diesem vollständigen Ausfall wird ein „blockiges“ Video angezeigt, wenn das digitale Signal gestört wird.Analoges Fernsehen begann mit monophonem Ton und entwickelte später Mehrkanal-Fernsehton mit zwei unabhängigen Audiosignalkanälen. DTV ermöglicht bis zu 5 Audiosignalkanäle sowie einen Subwoofer-Basskanal mit Sendungen, deren Qualität Kinos und DVDs ähnelt.

Digitale TV-Signale benötigen weniger Sendeleistung als analoge TV-Signale, um zufriedenstellend ausgestrahlt und empfangen zu werden.

Kompressionsartefakte, Überwachung der Bildqualität und zugewiesene Bandbreite

DTV-Bilder weisen einige Bildfehler auf, die im analogen Fernsehen oder Kino aufgrund der heutigen Einschränkungen der Bitrate und der Kompressionsalgorithmen wie MPEG-2 nicht vorhanden sind. Dieser Defekt wird manchmal als „Mückengeräusch“ bezeichnet.Aufgrund der Funktionsweise des menschlichen visuellen Systems sind Defekte in einem Bild, die auf bestimmte Merkmale des Bildes lokalisiert sind oder kommen und gehen, wahrnehmbarer als Defekte, die einheitlich und konstant sind. Das DTV-System ist jedoch so konzipiert, dass es andere Einschränkungen des menschlichen visuellen Systems ausnutzt, um diese Fehler zu maskieren, z. B. indem es mehr Komprimierungsartefakte während schneller Bewegungen zulässt, bei denen das Auge sie nicht so leicht verfolgen und auflösen kann, und umgekehrt Artefakte in Standbildern minimiert, die in einer Szene genau untersucht werden können (da die Zeit dies zulässt).Broadcast-, Kabel-, Satelliten- und Internet-DTV-Betreiber steuern die Bildqualität von Fernsehsignalcodierungen mit ausgeklügelten, neurowissenschaftlichen Algorithmen, wie dem Structural Similarity (SSIM) Video Quality Measurement Tool, das jedem seiner Erfinder verliehen wurde ein Primetime Emmy wegen seiner globalen Verwendung. Ein weiteres Tool namens Visual Information Fidelity (VIF) ist ein leistungsstarker Algorithmus im Kern des Netflix VMAF-Videoqualitätsüberwachungssystems, das etwa 35% des gesamten Bandbreitenverbrauchs in den USA ausmacht.

Auswirkungen von schlechtem Empfang

Änderungen des Signalempfangs aufgrund von Faktoren wie verschlechterten Antennenverbindungen oder sich ändernden Wetterbedingungen können die Qualität des analogen Fernsehens allmählich beeinträchtigen. Die Natur des digitalen Fernsehens führt zunächst zu einem perfekt decodierbaren Video, bis das Empfangsgerät Interferenzen aufnimmt, die das gewünschte Signal überwältigen, oder wenn das Signal zu schwach zum Decodieren ist. Einige Geräte zeigen ein verstümmeltes Bild mit erheblichen Schäden, während andere Geräte direkt von perfekt decodierbarem Video zu keinem Video wechseln oder einsperren können. Dieses Phänomen wird als digitaler Klippeneffekt bezeichnet.

Blockfehler kann auftreten, wenn die Übertragung mit komprimierten Bildern erfolgt. Ein Blockfehler in einem einzelnen Frame führt häufig zu Blackboxen in mehreren aufeinanderfolgenden Frames, was die Anzeige erschwert.Für entfernte Standorte können entfernte Kanäle, die als analoge Signale zuvor in einem verschneiten und verschlechterten Zustand nutzbar waren, als digitale Signale perfekt decodierbar sein oder vollständig nicht mehr verfügbar sein. Die Verwendung höherer Frequenzen wird zu diesen Problemen beitragen, insbesondere in Fällen, in denen eine klare Sichtlinie von der Empfangsantenne zum Sender nicht verfügbar ist, da normalerweise Signale mit höherer Frequenz Hindernisse nicht so leicht passieren können.

Auswirkungen auf alte Analogtechnikbearbeiten

Dieser Abschnitt muss aktualisiert werden. Bitte aktualisieren Sie diesen Artikel, um aktuelle Ereignisse oder neu verfügbare Informationen widerzuspiegeln. (Februar 2017)

Fernsehgeräte mit nur analogen Tunern können digitale Übertragungen nicht dekodieren. Wenn die analoge Übertragung über Funk eingestellt wird, können Benutzer von Geräten mit reinen analogen Tunern andere Programmquellen (z. B. Kabel, aufgezeichnete Medien) verwenden oder Set-Top-Konverterboxen kaufen, um die digitalen Signale abzustimmen. In den Vereinigten Staaten war ein staatlich geförderter Gutschein verfügbar, um die Kosten für eine externe Konverterbox auszugleichen. Die analoge Abschaltung (von Vollkraftwerken) erfolgte am 11. Dezember 2006 in den Niederlanden, am 12. Juni 2009 in den Vereinigten Staaten für Vollkraftwerke und später für Klasse-A-Stationen am 1. September 2016, am 24. Juli 2011 in Japan, am 31. August 2011 in Kanada, am 13. Februar 2012 in den arabischen Staaten, am 1. Mai 2012 in Deutschland, am 24. Oktober 2012 im Vereinigten Königreich und in Irland, am 31. Oktober, 2012 in ausgewählten indischen Städten und am 10.Dezember 2013 in Australien. Die Fertigstellung der analogen Abschaltung ist für den 31.Dezember 2017 in ganz Indien, Dezember 2018 in Costa Rica und etwa 2020 für die Philippinen geplant.

Verschwinden von TV-Audio-Empfängerbearbeiten

Vor der Umwandlung in digitales Fernsehen, analoges Fernsehen ausgestrahlt Audio für TV-Kanäle auf einem separaten FM-Trägersignal aus dem Videosignal. Dieses UKW-Audiosignal konnte mit Standardradios gehört werden, die mit den entsprechenden Abstimmkreisen ausgestattet waren.Nach dem Übergang vieler Länder zum digitalen Fernsehen hat jedoch noch kein tragbarer Radiohersteller eine alternative Methode für tragbare Radios entwickelt, um nur das Audiosignal digitaler Fernsehkanäle abzuspielen.

Umweltprobleme

Die Einführung eines Rundfunkstandards, der mit bestehenden analogen Empfängern nicht kompatibel ist, hat das Problem verursacht, dass eine große Anzahl von analogen Empfängern während des Übergangs zum digitalen Fernsehen verworfen wird. Ein Superintendent für öffentliche Arbeiten wurde 2009 mit den Worten zitiert; „einige der Studien, die ich in den Fachzeitschriften gelesen habe, sagen, dass bis zu einem Viertel der amerikanischen Haushalte in den nächsten zwei Jahren nach der Regulierungsänderung einen Fernseher rauswerfen könnten. Im Jahr 2009 saßen schätzungsweise 99 Millionen analoge Fernsehempfänger allein in den USA ungenutzt in Haushalten, und während einige veraltete Empfänger mit Konvertern nachgerüstet werden, werden viele weitere einfach auf Mülldeponien deponiert, wo sie eine Quelle für giftige Metalle wie Blei darstellen sowie geringere Mengen an Materialien wie Barium, Cadmium und Chrom.Laut einer Kampagnengruppe enthält ein CRT-Computermonitor oder -fernseher durchschnittlich 8 Pfund (3,6 kg) Blei. Laut einer anderen Quelle variiert das Blei in Glas einer CRT von 1,08 lb bis 11,28 lb, abhängig von Bildschirmgröße und Typ, aber das Blei liegt in Form von „stabilem und unbeweglichem“ Bleioxid vor, das in das Glas eingemischt ist. Es wird behauptet, dass das Blei langfristige negative Auswirkungen auf die Umwelt haben kann, wenn es auf Deponien deponiert wird. Die Glashülle kann jedoch in entsprechend ausgestatteten Einrichtungen recycelt werden. Andere Teile des Empfängers können als Gefahrgut entsorgt werden.In einigen Fällen haben sich Second-Hand-Läden aufgrund der steigenden Kosten für die Entsorgung nicht verkaufter Fernseher geweigert, funktionierende Farbfernsehempfänger für den Weiterverkauf anzunehmen. Die Secondhand-Läden, die immer noch gespendete Fernseher akzeptieren, haben einen signifikanten Anstieg der in gutem Zustand funktionierenden gebrauchten Fernsehempfänger gemeldet, die von Zuschauern aufgegeben wurden, die oft erwarten, dass sie nach dem digitalen Übergang nicht mehr funktionieren.Im Jahr 2009 schätzte ein Recycler in Michigan, dass jeder vierte Haushalt im folgenden Jahr ein Fernsehgerät entsorgen oder recyceln würde. Der Übergang zum digitalen Fernsehen, die Migration zu hochauflösenden Fernsehempfängern und der Ersatz von CRTs durch Flachbildschirme sind Faktoren für die zunehmende Anzahl weggeworfener analoger CRT-basierter Fernsehempfänger.