DVB-C

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DVB-C (Abkürzung für engl.Digital Video Broadcasting – Cable“; also dt. „digitale Videoübertragung via Kabel“) und der Nachfolgestandard DVB-C2 bezeichnet eine Variante von DVB, die für die Übertragung von digitalen Hörfunk- und Fernsehsignalen über Kabelanschluss verwendet wird. DVB-C wurde ab 1994 entwickelt und 1998 von dem Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) im Standard EN 300 429 festgelegt.[1] Mit DVB-C2 wurde 2010 ein Nachfolger von der ETSI unter der Bezeichnung EN 302 769 vorgestellt, der technologisch aufwändiger umzusetzen ist, dafür eine höhere spektrale Effizienz bietet.[2] DVB-C findet primär in Europa und Teilen von Asien, in Afrika und Australien Anwendung. In Gebieten wie Nordamerika werden andere und zu DVB-C inkompatible Verfahren in Kabelnetzen wie ATSC und in Südamerika und Japan ISDB-C eingesetzt.

Eigenschaften[Bearbeiten]

DVB-C und DVB-C2 beschreiben nicht eine Form der Videocodierung oder welche Inhalte übertragen werden, sondern die physikalische Bitübertragungsschicht um Inhaltsdaten wie Videodaten in Kabelfernsehnetzen, unter der Beachtung der physikalischen Eigenschaften von Kabelnetzen, zu übertragen. Dabei werden in einem DVB-C-Kanal mehrere Fernsehprogramme, bei Bedarf auch Radioprogramme, in Form eines Multiplexverfahren (Mux) zusammengefasst. Im Gegensatz zu terrestrischer Funkausstrahlung wie bei DVB-T, kommt es in Kabelnetzen prinzipbedingt nicht zu Abschattungen und Mehrwegeausbreitungen des Funksignals. Diese Störeinflüsse auf Funkkanälen werden unter dem Begriff Fading zusammengefasst. Da Beeinträchtigungen durch Fading in Kabelnetzen wegfallen können bei DVB-C im Vergleich zu DVB-T und DVB-S abweichende Übertragungstechniken mit einfacheren Modulationstechniken - im Vergleich zu DVB-T - und eine vergleichsweise höhere spektrale Effizienz - im Vergleich zu DVB-S - eingesetzt werden.

DVB-C[Bearbeiten]

Schema der Signalverarbeitung bei einem DVB-C Sendeanlage, wie sie in Kabelkopfstationen Einsatz findet.

Im Rahmen von DVB-C können zusätzlich zu den Video- und Audiodaten, die in MPEG-2 und bei HDTV in MPEG-4 mit H.264 codiert werden, auch interaktive Funktionen wie Multimedia Home Platform (MHP), Electronic Program Guide (EPG) und digitaler Teletext übertragen werden. Auch kommerzielle Dienste wie Video-on-Demand (VOD) und Pay-per-View (PPV) sind umsetzbar. Diese werden – wie auch das bereits aus der analogen Ära bekannte lineare Pay-TV – verschlüsselt ausgestrahlt und sind gegen Bezahlung einer Gebühr abonnierbar. Die Entschlüsselung erfolgt über den Digitalreceiver durch Benutzung einer personalisierten Smartcard. Diese wird über eine standardisierte Schnittstelle, das Common Interface, angesprochen. Vereinzelt werden auch proprietäre Lösungen ohne CI-Interface und Smartcard verwendet.

Nachdem lange Zeit nur Set-Top-Boxen für DVB-C erhältlich waren, die oftmals nur durch die Kabelnetzbetreiber vertrieben wurden, sind etwa seit dem Jahr 2010 die meisten neuen Fernseher mit DVB-C-Tunern ausgestattet. Neben den über DVB-C übertragbaren SDTV können bei DVB-C auch Fernsehprogramme in HDTV übertragen werden.

Als Modulation kommt bei DVB-C die sogenannte Quadraturamplitudenmodulation (QAM) zum Einsatz, meist in der Variante 256-QAM, da damit die im Standard höchste spektrale Effizienz erreicht werden kann. Daneben stehen als Modulationsverfahren mit aufsteigender Effizienz QPSK, 16-QAM, 32-QAM, 64-QAM und 128-QAM zur Verfügung. Der Einsatz der jeweiligen Modulation, welche vom Kabelnetzbetreiber fix vorgeingestellt wird, richtet sich nach den technischen Gegebenheiten wie Störsignale und Intermodulationen in den einzelnen Kabelnetzen. Modulationsverfahren mit einer geringeren spektralen Effizienz weisen eine höhere Störfestigkeit auf, können dafür aber bei gegebener Bandbreite nur eine geringere Datenrate erzielen.

Es wird bei DVB-C, im Gegensatz zu DVB-T und auch zu DVB-C2, mit nur einem Trägersignal in Form einer Breitbandkommunikation mit fixer Symbolrate gearbeitet. Dabei kommt eine daran angepasste adaptive Kanalentzerrung zur Anwendung, zusätzlich mit einer Vorwärtsfehlerkorrektur und Kanalkodierung mittels Reed-Solomon-Codierung.[1] Die zu übertragenen Daten werden in Pakete zu 188 Bytes zusammengefasst, durch die Reed-Solomon-Codierung werden pro Paket zusätzliche 16 Byte zur Fehlererkennung und Korrektur hinzugefügt.

In nachfolgender Tabelle sind die bei DVB-C in einem Übertragungskanal erreichbaren, von der belegten Bandbreite und der Modulation abhängigen Bitraten dargestellt. Übliche Werte in TV-Kabelnetzen sind 64-QAM oder 256-QAM bei einer Bandbreite von 6 MHz oder 8 MHz.

Gesamte Bitrate eines DVB-C Kanals
Modulation Bandbreite (MHz)
2 4 6 8 10
16-QAM 6,41 12,82 19,23 25,64 32,05
32-QAM 8,01 16,03 24,04 32,05 40,07
64-QAM 9,62 19,23 28,85 38,47 48,08
128-QAM 11,22 22,44 33,66 44,88 56,10
256-QAM 12,82 25,64 38,47 51,29 64,11

DVB-C2[Bearbeiten]

Unter der Bezeichnung DVB-C2 wurde 2010 ein zu DVB-C nicht kompatibler Nachfolgestandard von der ETSI unter der Bezeichnung EN 302 769 entwickelt,[2] der jedoch im Jahr 2013 – anders als DVB-S2 für Satellit und DVB-T2 für Antenne – noch keine praktische Anwendung findet. Dies liegt vor allem daran, dass die Ausstrahlung von HDTV auch in DVB-C bereits möglich und üblich ist.

DVB-C2 basiert auf dem Modulationsverfahren COFDM mit maximalen 4096-QAM. Zusätzlich werden der Fehlerschutz Low-Density-Parity-Check-Code (LDPC) und eine Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) mit BCH-Codes eingesetzt. Die Spektrale Effizienz wächst von 51 MBit/s pro 8 MHz (6 Bit/s Hz) bei DVB-C mit 256-QAM auf mehr als 83,1 MBit/s bei DVB-C2 mit 4096-QAM. Die maximale Downstreamgeschwindigkeit erhöht sich durch diese zwei Maßnahmen in einem bis 862 MHz ausgebauten Netz von derzeit 5 Gbit/s auf in Summe 8 Gbit/s.[2]

Während es schon diverse Feldversuche mit DVB-C2 gab,[3] ist ein Regelbetrieb erst in Verbindung mit der Ausstrahlung von UHDTV und dann wohl im HEVC-Videocodec zu erwarten.[4] Das Angebot an Geräten, die mit DVB-C2 kompatibel sind, war Anfang 2014 noch minimal.

Vergleich[Bearbeiten]

In nachfolgender Tabelle sind die beiden Standards DVB-C und DVB-C2 mit den wesentlichen technischen Parametern gegenübergestellt:

DVB-C DVB-C2
Datenschnittstelle Ein Transport Stream (TS) Mehrfacher Transport Stream in Kombination mit Generic Stream Encapsulation (GSE)
Bitrate Fix eingestellte Bitrate pro Kanal Variable Bitrate, adaptive Datencodierung pro Kanal
Vorwärtsfehlerkorrektur Reed-Solomon (RS) LDPC + BCH-Code
Modulation Einträgersystem mit QAM Mehrträgersystem mit OFDM
Basismodulation 16-QAM bis 256-QAM 16-QAM bis 4096-QAM
Schutzintervall Nicht vorgesehen 1/64 oder 1/128
Interleaving Auf Bitebene Auf Bit-, Zeit- und Frequenzebene

Länderspezifische Besonderheiten[Bearbeiten]

Wie die anderen Übertragungswege Antennenfernsehen und Satellitenfernsehen wurde in den 2000er Jahren beginnend auch das Kabelfernsehen digitalisiert, um so durch Komprimierung der Inhaltsdaten mehr Fernsehprogramme auf gleicher Bandbreite übertragen zu können. Im Folgenden sind für einige Länder die Ereignisse zur Digitalisierung des Kabelfernsehen mit DVB-C umrissen.

Deutschland[Bearbeiten]

2004 erstmals von Kabel Deutschland angebotener Kabel-Digital-Receiver von Pace
Anschlüsse auf der Rückseite des Receivers

Die Digitalisierung erfolgte im Kabelnetz wesentlich langsamer als bei anderen Empfangswegen. Neben den ohne Zusatzkosten frei empfangbaren öffentlichen-rechtlichen Sendern und dem Fernsehanbieter Sky (damals noch Premiere) gab es lange Zeit nur ein überschaubares Angebot im Kabel, meist in Form kostenpflichtiger ausländischer Programmpakete. Erst seit Januar 2006 sind in vielen Kabelnetzen auch die Programme der RTL-Gruppe und ProSiebenSat.1 Media digital im Kabel zu empfangen. Vorausgegangen war ein jahrelanger Streit der Betreiber mit den Sendern über Gebühren und Verschlüsselung.

In der Folgezeit waren bei vielen Anbietern sämtliche Privatsender grundverschlüsselt, so dass eine kostenpflichtige Smartcard für den Empfang erforderlich war. Erst Anfang 2013 wurde diese Verschlüsselung als Folge einer Entscheidung des Kartellamtes generell aufgegeben.[5]

Das Angebot an digitalen Programmen überstieg 2013 deutlich das analogen Kanalangebot, es wurden jedoch freiwerdende Plätze im analogen Angebot noch stets neu bestückt. Vornehmlich werden dabei ortsfremde dritte Programme durch kleine Privatsender ersetzt. Für die vollständige Abschaltung der analogen Sender existiert derzeit kein Termin,[6] so dass größere Bandbreiten für die digitale Übertragung noch nicht zur Verfügung stehen. Die Umsetzung einer vorliegenden Abschaltungs-Verpflichtung für Ende 2014 in Sachsen gilt derzeit als unsicher.[7] Dass es mittelfristig zu einer Abschaltung kommen wird, ist jedoch sicher.

Programme in HDTV werden im Kabel im Vergleich zum Satellitenfernsehen nur sehr begrenzt angeboten und sind, mit Ausnahme von Das Erste, ZDF und teilweise Arte, fast ausschließlich verschlüsselt.

Österreich[Bearbeiten]

Der größte in Österreich tätige Breitbandkabel-Provider UPC Telekabel bot seit dem Jahr 2001 Fernsehprogramme in DVB-C ohne Grundverschlüsselung für alle Kabelkunden an. Mit 21. Mai 2008 wurden die DVB-C-Programme, im Zuge einer von zahlreichen Digitalsystem-Umstellungen, verschlüsselt. Der Empfang war nur noch mit einer vom Kabelanbieter zusätzlich und kostenpflichten Zusatzbox möglich. Seit Anfang 2013 bietet UPC Telekabel wieder alle zuvor nur analog gesendeten TV-Kanäle unverschlüsselt auch in DVB-C an, für den Empfang ist lediglich ein TV-Gerät mit eingebauten DVB-C-Receiver notwendig.[8] Mit Mai 2014 wurde begonnen einen Teil der analogen Fernsehkanäle abzuschalten - diese Fernsehprogramme sind künftig nur noch mittels DVB-C zu empfangen.[9]

Schweiz[Bearbeiten]

In der Schweiz wird DVB-C je nach Kabelnetzbetreiber unterschiedlich gehandhabt. Das Angebot des größten Kabelnetzbetreiber UPC Cablecom mit gut 50 Prozent Marktanteil im Kabel-TV-Bereich umfasst im Juli 2009 rund 120 TV-Sender im digitalen Grundangebot und weitere rund 120 Sender aufgeteilt auf verschiedene Pay-TV-Pakete. Hinzu kommen diverse HDTV-Kanäle und ein Video-on-Demand-Angebot, das allerdings (Stand: Juli 2009) noch nicht in allen Netzen und nicht für alle eingesetzten Set-Top-Boxen der UPC Cablecom verfügbar ist. Alternativ bot die UPC Cablecom bis September 2009 ein Near-Video-on-Demand-Angebot. Dieses Angebot umfasste 16 Cinema Sender (13 für Spielfilme und 3 für Erotikfilme).

Seit Mai 2010 wird von der UPC Cablecom ein CI+ CAM, die sogenannte "DigiCard" angeboten. Dieses funktioniert ausschließlich in CI+-Geräten. Ein abwärtskompatibler CI "Legacy Modus" wie z.B. bei den CI+-Modulen von Kabel Deutschland oder dem ORF bekannt, wird nicht unterstützt. Im November 2010 wurde per Software-Update die Aufnahmemöglichkeit auf CI+-Rekordern und -Fernsehern freigeschaltet.[10]

Anderen Kabelnetzbetreiber (über 200 meist kleine Anbieter, gemeinsam rund 50 Prozent Marktanteil) bieten oftmals in einem Verbund (Quickline, Digital Cable Group) ein der UPC Cablecom sehr ähnliches Angebot. Bei der UPC Cablecom, wie auch bei einigen kleinen Netzen, war lange das gesamte digitale TV-Angebot verschlüsselt. Die UPC Cablecom setzte dazu auf ein Verfahren von Nagravision, viele kleine Netze auf Conax. Die Verschlüsselung des Grundangebotes sollte nach einer Motion von Simonetta Sommaruga per Gesetz verboten werden, was jedoch nicht gelang.[11] [12]

Im November 2012 hob UPC Cablecom freiwillig die Grundverschlüsselung für das TV-Grundangebot von 55 digitalen TV- und 100 Radiosendern auf. [13]

Seit dem 24. April 2014 sendet Quickline sämtliche Programme (auch SD-TV) im platzsparenden H.264/MPEG-4 AVC-Format, daher können nicht HD-fähige Kabelempfänger (Digitalreceiver) der ersten Generationen nur noch den Ton wiedergeben.[14]

Am 03. Juni 2014 schaltete UPC Cablecom weitere analoge Fernsehkanäle ab, - auch hier sind die Fernsehprogramme künftig nur noch digital mittels DVB-C zu empfangen. Die vollständige Digitalisierung des Fernsehprogramms soll bei UPC-Cablecom 2015 erfolgen. Zu diesem Zeitpunkt sollen auch die letzten analogen Fernsehkanäle abgeschaltet werden. [15]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Vorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatEN 300 429: Framing structure, channel coding and modulation for cable systems. ETSI, April 1998, abgerufen am 4. Mai 2014.
  2. a b c Vorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatEN 302 769: Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital transmission system for cable systems (DVB-C2). ETSI, April 2010, abgerufen am 4. Mai 2014.
  3. http://www.digitalfernsehen.de/Kabel-Deutschland-macht-erste-Tests-mit-DVB-C2.102850.0.html
  4. http://www.video-magazin.de/ratgeber/dvb-c2-und-dvb-t2-zukunft-des-digitalen-fernsehens-1720553.html
  5. Vorlage:Internetquelle/Wartung/Datum nicht im ISO-FormatGrundverschlüsselung beendet: Kabel Deutschland gibt Digitalempfang frei. Dezember 2012, abgerufen am 8. Mai 2014.
  6. Kabelfernsehen noch bis 2018 analog?. www.digitalfernsehen.de. 18. Juli 2011. Abgerufen am 9. Januar 2013.
  7. http://www.digitalfernsehen.de/Politik-will-Analogabschaltung-im-Kabel-weiter-verschieben.112771.0.html
  8. Neu ab Jänner 2013: Aus analogem Telekabel TV wird "Telekabel TV DIGITAL". Abgerufen am 8. Mai 2014.
  9. UPC schaltet analoge TV-Sender ab. Abgerufen am 8. Mai 2014.
  10. happytimes.ch: Cablecom ermöglicht neu Aufnahmen über DigiCard, 31. August 2010 14:01
  11. parlament.ch: KVF-N: Keine Regelung für Set-Top-Boxen, 1. Februar 2011, Zugriff am 8. Januar 2012
  12. parlament.ch: 10.084 – Geschäft des Bundesrates Bundesgesetz über Radio und Fernsehen. Änderung, Zugriff am 8. Januar 2012
  13. tagesanzeiger.ch: Cablecom gibt bereits heute 55 Kanäle frei, 14. November 2012, 13:07 Uhr
  14. quickline.com: Grosse Senderumstellung: Grösstes Angebot in HD, 24. April 2014 Uhr
  15. pctipp.ch: 2015 ist Schluss mit Analog-TV bei UPC Cablecom, 11. April 2014