Verfügbarkeit: Digitale Fernsehtechnik

Digitale Fernsehtechnik: Datenkompression und Übertragung für DVB

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Bibliographische Detailangaben
Späterer Titel:	Reimers, Ulrich DVB -Digitale Fernsehtechnik
Vorheriger Titel:	Digitale Fernsehtechnik
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin [u.a.] Springer 1997
Ausgabe:	2., vollst. überarb. Aufl.
Schlagworte:	Digital television Fernsehtechnik Digitales Tonsignal Digitale Audiotechnik Digitale Videotechnik DVB > Rundfunktechnik Datenübertragung Digitales Fernsehen Digitale Signalverarbeitung Quellencodierung Datenkompression Bildsignal
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XV, 303 S. graph. Darst.
ISBN:	3540609458

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS I DIGITALES FERNSEHEN - EIN ERSTER UEBERBLICK (R EIMERS ) . ' I 1.1 BEGRIFFSDEFINITION UND ANALYSE DES EINSATZFELDES . I 1.2 ENTSTEHUNGSGESCHICHTE DER VORSCHLAEGE FUER DAS DIGITALE FERNSEHEN . 4 I.2.I ARBEITEN IN DEN VEREINIGTEN STAATEN VON AMERIKA . 5 1.2.2 ARBEITEN IN EUROPA . 6 1.2.3 ARBEITEN IN JAPAN, KANADA UND KOREA . 9 1.3 ZIELSETZUNGEN BEI DER ENTWICKLUNG DES DIGITALEN FERNSEHENS . 10 1.4 DATENREDUKTION ALS SCHLUESSEL ZUM ERFOLG . 11 1.5 MOEGLICHE VERBREITUNGSWEGE FUER DAS DIGITALE FERNSEHEN . 13 1.6 STANDARDS UND NORMEN IN DER WELT DES DIGITALEN FERNSEHENS . 16 2 DIGITALISIERUNG UND SIGNALDARSTELLUNG VON AUDIO UND VIDEOSIGNALEN (J OHANSEN ) . 19 2.1 ABTASTUNG UND QUANTISIERUNG . 19 2.2 DIGITALISIERUNG VON VIDEOSIGNALEN . 20 2.2.1 A/D UND D/A-WANDLER FUER VIDEOSIGNALE . 22 2.2.2 SIGNALDARSTELLUNG FUER VIDEOSIGNALE . 24 2.3 DIGITALISIERUNG VON AUDIOSIGNALEN . 26 2.3.1 SIGNALDARSTELLUNG FUER AUDIOSIGNALE . 28 2.3.2 A/D UND D/A-WANDLER FUER AUDIOSIGNALE . 28 3 QUELLENCODIERUNG FUER AUDIOSIGNALEN NACH MPEG (F ECHTER ). . 34 3.1 GRUNDLAGEN DER DATENREDUKTION . 34 3.2 PSYCHOAKUSTISCHE GRUNDLAGEN . 36 3.2.1 RUHEHOERSCHWELLE UND HOERFLAECHE . 36 3.2.2 VERDECKUNG . 37 3.2.2.1 VERDECKUNG DURCH STATIONAERE SCHALLE . 38 3.2.2.2 ZEITABHAENGIGE VERDECKUNGSEFFEKTE . 39 3.3 QUELLENCODIERUNG FUER AUDIOSIGNALEN DURCH AUSNUTZUNG DER VERDECKUNGSEIGENSCHAFTEN DES GEHOERS . 41 3.3.1 GRUNDSTRUKTUR DES CODIERVERFAHRENS NACH MPEG . 42 3.3.2 CODIERUNG NACH LAYER 1 . 47 3.3.3 CODIERUNG NACH LAYER 2 . 49 3.3.4 CODIERUNG NACH LAYER 3 . 50 XII INHALTSVERZEICHNIS 3.3.5 DECODIERUNG . 51 3.3.6 DIE PARAMETER VON MPEG-AUDIO . 51 3.3.7 DIE AUDIO CODIERUNG NACH MPEG 2 . 53 3.4 ZUSAMMENFASSUNG . 54 4 QUELLENCODIERUNG FUER VIDEOSIGNALE NACH JPEG UND MPEG (R ICKEN ) . 56 4.1 CODIERUNG NACH JPEG . 57 4.1.1 BLOCKSCHALTBILDER VON ENCODER UND DECODER . 57 4.1.2 DISKRETECOSINUS-TRANSFORMATION . 58 4.1.3 QUANTISIERUNG . 60 4.1.4 REDUNDANZREDUKTION . 62 4.1.5 BESONDERE MODI . 64 4.1.6 DATEIFORMAT (AUSTAUSCHFORMAT) . 67 4.2 CODIERUNG NACH DEN MPEG-STANDARDS . 68 4.2.1 BLOCKSCHALTBILDER VON ENCODER UND DECODER . 70 4.2.2 BEWEGUNGSSCHAETZUNG . 73 4.2.3 BILD-UMSORTIERUNG . 75 4.2.4 DATENRATENKONTROLLE . 77 4.2.5 BESONDERHEITEN BEI MPEG-I . 78 4.2.6 BESONDERHEITEN BEI MPEG-2 . 81 4.3 ZUSAMMENFASSUNG . 87 5 SYSTEMEBENE UND MULTIPLEXBILDUNG NACH MPEG-2 (R ICKEN ) . 89 5.1 UNTERSCHIEDE ZWISCHEN PROGRAM MULTIPLEX UND TRANSPORT MULTIPLEX . 89 5.2 DIE SYSTEMEBENE IM ISO/OSI-SCHICHTENMODELL . 90 5.3 ENDE-ZU-ENDE SYNCHRONISIERUNG . 93 5.4 SERVICE INFORMATION . 97 6 VERFAHREN DER VBRWAERTS-FEHLERKORREKTUR (FEC) BEI DER UEBER TRAGUNG VON DIGITALEM FERNSEHEN (R OY ) . 100 6.1 GRUNDLEGENDE BETRACHTUNGEN . 100 6.2 REED-SOLOMON CODES . 103 6.2.1 EINFUEHRUNG IN DIE ARITHMETIK DES GALOIS-FELDES . 104 6.2.2 DEFINITION DES REED-SOLOMON CODES UND DER ENCODIERUNG/ DECODIERUNG IM FREQUENZBEREICH . 110 6.2.3 FEHLERKORREKTUR BEIM REED-SOLOMON CODE . 111 6.2.4 BEISPIEL EINER ENCODIERUNG/DECODIERUNG IM FREQUENZBEREICH . 113 6.2.5 ENCODIERUNG UND DECODIERUNG IM ZEITBEREICH . 115 6.2.6 LEISTUNGSFAEHIGKEIT VON REED-SOLOMON CODES . 116 6.3 FALTUNGSCODES . 117 6.3.1 GRUNDBEGRIFFE DER FALTUNGSCODES . 117 6.3.2 BEISPIEL EINER FALTUNGSENCODIERUNG UND -DECODIERUNG . 120 6.3.2.1 AUFBAU DES BEISPIEL-ENCODERS . 120 6.3.2.2 ZUSTANDS UND NETZDIAGRAMM DES BEISPIEL-ENCODERS . 120 INHALTSVERZEICHNIS XIN 6.3.2.3 BEISPIEL EINER ENCODIERUNG MIT FOLGENDER (VITERBI-)DECODIERUNG . 122 6.3.3 HARD UND SOFTDECISION . 125 6.3.4 PUNKTIERUNG VON FALTUNGSCODES . 126 6.3.5 LEISTUNGSFAEHIGKEIT VON FALTUNGSCODES . 127 6.4 VERKETTUNG VON CODES . 128 6.4.1 VERKETTUNG VON BLOCKCODES . 128 6.4.2 INTERLEAVING . 130 6.4.3 FEHLERKORREKTURVERFAHREN FUER DVB . 132 6.5 HINWEISE ZUR WEITERFUEHRENDEN LITERATUR . 133 7 DIGITALE MODULATIONSVERFAHREN (J AEGER ) . 136 7.1 NRZ-BASISBANDSIGNAL . 136 7.2 PRINZIPIEN DER DIGITALEN MODULATION EINES COSINUSFOERMIGEN TRAEGERSIGNALS . 143 7.2.1 AMPLITUDENTASTUNG (2 ASK) . 145 7.2.2 FREQUENZUMTASTUNG (2-FSK) . 146 7.2.3 PHASENUMTASTUNG (2-PSK) . 147 7.3 QUADRATURPHASENUMTASTUNG (QPSK) . 150 7.4 HOEHERSTUFIGE AMPLITUDENUMTASTUNG (ASK) UND DIGITALE REST SEITENBAND-AMPLITUDENMODULATION (RSB-AM) 153 7.5 DIGITALE QUADRATUR-AMPLITUDENMODULATION (QAM) . 158 7.6 ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEX (OFDM) . 164 8 CONDITIONAL ACCESS FUER DAS DIGITALE FERNSEHEN (V ERSE ) . 171 9 DER SATELLITENSTANDARD UND SEINE DECODERTECHNIK (V ERSE ) . 177 9.1 GRUNDLAGEN DER SATELLITENUEBERTRAGUNG . 177 9.1.1 UEBERTRAGUNGSSTRECKE . 177 9.1.2 SENDERTECHNIK . 178 9.1.3 POLARISATIONSENTKOPPLUNG . 180 9.1.4 ENERGIEVERWISCHUNG . 180 9.1.5 EMPFAENGERTECHNIK . 181 9.1.6 KENNDATEN EINES FERNSEHSATELLITEN AM BEISPIEL DES ASTRA 1D . . . 182 9.2 ANFORDERUNGEN AN DEN SATELLITENSTANDARD . 182 9.3 ENCODERSEITIGE SIGNALVERARBEITUNG . 184 9.3.1 SYSTEMUEBERSICHT . 184 9.3.2 ENERGIEVERWISCHUNG (ENERGY DISPERSAL SCRAMBLING) . 184 9.3.3 FEHLERSCHUTZCODIERUNG . 185 9.3.4 FILTERUNG . 186 9.3.5 MODULATION . 187 9.4 DECODERTECHNIK . 188 9.4.1 DEMODULATOR . 189 9.4.2 FILTERUNG UND TAKTRUECKGEWINNUNG . 189 9.4.3 VITERBI-DECODER . 190 9.4.4 SYNC BYTE DETECTOR . 191 9.4.5 DEINTERLEAVER UND RS-DECODER . 192 9.4.6 ENERGY DISPERSAL REMOVER . 192 XIV INHALTSVERZEICHNIS 9.4.7 BASISBAND-SCHNITTSTELLE . 192 9.5 LEISTUNGSMERKMALE DES STANDARDS . 193 9.5.1 ERMITTLUNG DER NETTODATENRATEN . 193 9.5.2 BENOETIGTER STOERABSTAND IM UEBERTRAGUNGSKANAL . 193 9.5.3 ANTENNENDURCHMESSER . 194 9.6 LOKALE TERRESTRISCHE UEBERTRAGUNG . 195 10 DER KABELSTANDARD UND SEINE DECODERTECHNIK (J AEGER ) . 197 10.1 KABELGEBUNDENE UEBERTRAGUNG AM BEISPIEL DES BK-NETZES DER DEUTSCHEN TELEKOM . 197 10.1.1 INTERMODULATIONEN . 199 10.1.2 THERMISCHES RAUSCHEN . 200 10.1.3 REFLEXIONEN . 202 10.2 NUTZERANFORDERUNGEN AN DEN KABELSTANDARD . 202 10.3 ENCODERSEITIGE SIGNALVERARBEITUNG . 204 10.3.1 UMSETZUNG DER BYTES AUF SYMBOLWOERTER . 204 10.3.2 DIFFERENTIELLE CODIERUNG DER MSBS . 205 10.3.3 MODULATION . 207 10.4 DECODERTECHNIK . 210 10.4.1 KABELTUNER . 210 10.4.2 ZF-INTERFACE . 211 10.4.3 RUECKGEWINNUNG DES TRAEGERSIGNALS . 212 10.4.4 ERZEUGUNG DES TAKTSIGNALS . 214 10.4.5 DEMODULATION DES QAM-SIGNALS . 215 10.4.6 DIFFERENTIELLE DECODIERUNG DER MSBS . 218 10.4.7 UMSETZUNG DER SYMBOLWOERTER AUF BYTES . 219 10.4.8 DETEKTION DER MPEG-SYNCHRON-WOERTER . 219 10.5 LEISTUNGSMERKMALE DES STANDARDS . 220 10.5.1 ERMITTLUNG DER NUTZDATENRATEN . 221 10.5.2 BENOETIGTER STOERABSTAND IM UEBERTRAGUNGSKANAL . 222 10.6 DTVB-NUTZUNG IN GROSSGEMEINSCHAFTSANTENNEN-ANLAGEN . 223 10.7 LOKALE TERRESTRISCHE UEBERTRAGUNG (MMDS) . 225 11 DER STANDARD ZUR TERRESTRISCHEN AUSSTRAHLUNG UND SEINE DECODERTECHNIK (R EIMERS ) . 227 11.1 GRUNDLAGEN DER TERRESTRISCHEN FERNSEHAUSSTRAHLUNG . 227 11.2 NUTZERANFORDERUNGEN AN EIN SYSTEM ZUR TERRESTRISCHEN AUS STRAHLUNG VON DTVB-SIGNALEN . 232 11.3 ENCODERSEITIGE SIGNALVERARBEITUNG . 235 11.3.1 INNERER INTERLEAVER UND SYMBOLMAPPING . 235 11.3.2 WAHL DER OFDM-PARAMETER . 238 11.3.3 GESTALTUNG DES UEBERTRAGUNGSRAHMENS . 240 11.4 DECODERTECHNIK . 244 11.5 HIERARCHISCHE MODULATION . 246 11.6 LEISTUNGSMERKMALE DES STANDARDS . 251 11.6.1 ERMITTLUNG DER NUTZDATENRATEN . 251 11.6.2 BENOETIGTER STOERABSTAND IM UEBERTRAGUNGSKANAL . 254 INHALTSVERZEICHNIS XV 12 MESSTECHNIK FUER DAS DIGITALE FERNSEHEN (J OHANSEN , L ADEBUSCH , T RAUBERG ) . 258 12.1 MESSTECHNIK FUER DIE QUELLENSIGNALVERARBEITUNG IM BASISBAND . . . 259 12.1.1 QUALITAETSBEURTEILUNG DER VIDEOQUELLENCODIERUNG . 259 12.1.2 UEBERPRUEFUNG KOMPRIMIERTER VIDEO-UND AUDIOSIGNALE . 261 12.1.3 UEBERPRUEFUNG DES MPEG-2 TRANSPORT STREAM . 261 12.1.4 UEBERPRUEFUNG DER DECODERFUNKTIONALITAET . 267 12.2 MESSUNGEN FUER DIE DIGITALE UEBERTRAGUNGSTECHNIK . 268 12.2.1 DARSTELLUNG DES AUGENDIAGRAMMS . 269 12.2.2 MESSUNGEN AN MODULATOREN UND DEMODULATOREN . 270 12.2.2.1 MESSUNGEN AN EINEM QAM-SENDER . 271 12.2.2.2 MESSUNGEN AN EINEM QAM-EMPFAENGER . 272 12.2.2.3 MESSUNGEN AN EINER OFDM-UEBERTRAGUNG . 273 12.2.3 MESSUNG DER FEHLERHAEUFIGKEIT . 273 12.2.3.1 DIREKTE MESSUNG DER FEHLERHAEUFIGKEIT . 273 12.2.3.2 VERGLEICHSMESSUNG DER FEHLERHAEUFIGKEIT . 275 13 LITERATURVERZEICHNIS . 277 14 VERZEICHNIS DER VERWENDETEN ABKUERZUNGEN . 283 15 SACHVERZEICHNIS . 289
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