Fragen zum Artikel "Quantität od. Qualität" DF 01/2005, S. 94

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Hallo,

zu o.g. Artikel habe ich folgende Fragen:

1. Ist es richtig, dass ein"Encoder" dazu dient, dass analoge Signal in ein digitales Signal umzuwandeln?
2. An welcher Stelle des Übertragungswegs befindet sich ein "Encoder"?
3. Welches Gerät im Übertragungsweg muss dem "Enoder" die Datenrate zur Verfügung stellen?

Vielen Dank im voraus für Beantwortung meiner Fragen. Bitte bei den Antworten berücksichtigen, dass ich ein techn. Laie bin.

Gruss
robert1

 

AW: Fragen zum Artikel "Quantität od. Qualität" DF 01/2005, S. 94

Jaein. Ein Encoder ist ewas mehr. Die Umwandlung als solches übernimmt ein Digital-Analog-Wandler. Der Encoder komprimiert diese digitalen Daten im MPEG-Verfahren, da die Rohdaten viel zu umfangreich wären.

Im "Digital Playout Center" -- wo das analoge oder schon digitale Bildsignal von dem Sender dann zum Satelliten oder auf einen anderen Übertragungsweg geschickt wird. Früher hat man dazu einfach "Sendezentrum" gesagt

Die Frage verstehe ich nicht ganz. Die feste Größe ist immer ein Sendekanal bzw. -transponder, der eine Gesamtbandbreite besitzt. Auf einen dieser Kanäle bzw. Transponder können mehrere digitale Kanäle gepackt werden. Demnach errechnet sich die Datenrate eines digitalen Kanals aus dem Anteil, der ihm auf dem Sendekanal bzw. Transponder zur Verfügung steht.

Beim Einsatz der "variablem Bitrate" arbeitet der Encoder nicht mit einer festen Datenrate, sondern passt sie dem Bildsignal an. Schnelle Bewegungen z.B. lassen sich nur schlecht komprimieren und benötigen daher eine etwas höhree Datenrate, damit die Qualität nicht zu stark abfällt.
Wird die "variable Bitrate" verwendet, dann könnte man das so sagen, dass sich alle Encoder der digitalen Kanäle eines Sendekanals bzw. Transponders untereinander "absprechen", wer wann wieviel Bandbreite zur Verfügung gestellt bekommt, so dass z.B. eine langweilige Standbildszene auf dem einen Kanal weniger Datenrate zugewiesen bekommt, als die rasante Action-Szene auf einem anderen.

Gag

 

AW: Fragen zum Artikel "Quantität od. Qualität" DF 01/2005, S. 94

Hallo,

@Gag:

Zunächst vielen Dank für Deine, auch für einen techn. Laien, verständlichen Antworten.

Meine dritte Frage kam einfach aus meiner Laienhaftigkeit zu Stande. Aber Du hast Sie dennoch so beantwortet, dass ich jetzt ungefähr weiss, was ich wissen wollte. Daher noch eine Nachfrage:

Verstehe ich richtig, der Encoder kann nur soweit komprimieren, wie er Datenrate zur Verfügung hat, wenn zu wenig Datenrate "erhält", kann er nicht ausreichen komprimieren und es kommt zu einem "verwaschenem" Bild?

Leider scheint die ARD den "Pfad der Tugend" wieder zu verlassen, da das Bild bei der Ski-Übertragung im Hauptprogramm letzten Sonntag, fast wieder so verwaschen war, wie bei der EM 2004. Zwischenzeitlich schien es mir, als wäre das Bild bei "Das Erste" etwas besser geworden.

Das Ganze passt zur halbseidenden Herangehensweise der ARD an das Digital-TV.

Gruss
robert1

 

AW: Fragen zum Artikel "Quantität od. Qualität" DF 01/2005, S. 94

wußte nicht das sie ihn schon betreten hatten. Dieses Problem betrifft so gut wie alle deutschen Sender, Ausnahmen bestätigen die Regel. Dieser Artikel trifft nicht mal ansatzweise die Problematik die in diesen Sektor die Regel zu sein scheint.

 

AW: Fragen zum Artikel "Quantität od. Qualität" DF 01/2005, S. 94

Gern geschehen

Da muss ich kurz ausholen, wie die Datenkompression funktioniert:

Die Datenkompression von Bewegtbilder berugt auf zwei Prinzipien:

1. Kompression der Einzelbilder -- soll heißen, dass z.B. für eine einfarbige Fläche nicht jeder einzelne Bildpunkt gespeichert werden muss, sondern die Fläche als ganzes.
Eingesetzt wird übrigens das JPEG-Kompressionsverfahren, das Du auch von Bildern her kennst.
Tatsächlich funktioniert es so, dass das Gesamtbild in 8x8 Bildpunkte große Abschnitte aufgeteilt wird. Bei jeder dieser Kachel wird in sich versucht, sie mit möchlichst wenig Informationen so genau wie möglich zu beschreiben.
Ein "Qualitätsgrad" gibt dabei an, wie genau das passiert. Wenn man winzige Details weglässt, kann man besser komprimieren.
Diese Beschreibung erfolgt übrigens nach dem Prinzip, dass eine Grundfarbe für die Kachel festgelegt wird und der Inhalt mit überlagerten Sinuswellen beschrieben wird. Klingt sehr mathematisch, ist es auch. Es wird versucht, aus dieser Kachel eben ein "Muster" zu machen, das sich ja recht einfach beschreiben lässt.

2. Kompression der Bilderfolge -- das bedeutet, dass sich nicht verändernde Bildinhalte von einem zum nächsten Bild nicht neu beschrieben werden müssen. Standardbeispiel: Wenn man eine Theaterbühne filmt, auf der sich ein Schauspieler bewegt, dann muss man nicht für jedes Einzelbild das komplette Bühnenbild beschreiben, sondern nur den sich bewegenden Schauspieler.
Das ist schließlich die Aufgabe des Encoders, dass er diese "gleichen Inhalte" in den Einzelbildern identifiziert und beim Folgebild quasi weglässt.
Zusätzlich hat er die Möglichkeit, Teile des Bildes zu verschieben. Fährt ein Auto durchs Bild, wird praktisch nur der Ausschnitt durchs Bild "geschoben".
In periodischen Abständen wechseln sich bei MPEG übrigens volle Bilder und die durch die o.g. Tricks "reduzierten" Bilder ab. Bei Videos mit geringer Datenrate kann man deshalb auch ein pulsierendes "Pumpen" im Bild erkennen, weil jedes 18. Bild wieder ein Vollbild ist.

All diese Verfahren zur Vereinfachung der Bild- bzw. Bewegungsbeschreibung haben einen Qualitätsindex. Man kann durch Weglassen von Details die Größe dieser Beschreibungsdaten verringern.

Der Effekt ist der von Dir beschriebene: Man hat verwaschene Bilder, und bei schnellen Bewegungen sieht man die Ränder der 8x8 Pixel großen Kacheln.

Es ist eine Wissenschaft für sich, all die Parameter des Encoders so einzustellen, dass er am Ende eine gute Bildqualität abliefert, aber dafür so wenig Daten wie möglich benötigt.

Da in der Praxis ja -- wie oben beschrieben -- der Datenrate eine technische Grenze gesetzt ist, wird der Qualitätsindex vom Encoder so weit reduziert, bis die gewünschte Datenrate erreicht ist.

Und das fällt dann immer bei detailreichen Bildern und schnellen Bewegungen auf, weil sie für eine ordentliche Reproduktion eigentlich eine hohe Datenmenge benötigen. Da diese aber "gedeckelt" ist, müssen die Bildinhalte darunter leiden.

Gag

 

AW: Fragen zum Artikel "Quantität od. Qualität" DF 01/2005, S. 94

Hallo,

@Gag: Vielen Dank für die nochmalige, ausführliche Antwort.

Nachdem was ich von Dir erfahren habe, kann man das Argument mit dem besseren Bild bei Digital-TV, aus techn.- wie auch Kostengründen (höhere Datenrate = höhere Kosten!?) eigentlich vergessen. Wer natürlich einen schlechten analogen Empfang hat, bei dem mag das Argument wieder zutreffen. Also doch, es ist alles wieder relativ.

Im übrigen habe ich die Erfahrung gemacht, dass sich mein Gehirn, die Augen sind ja "nur" "Mittel zum Zweck", an das unscharfe Bild gewöhnt hat, soweit gewisse Grenzen der Bildschärfe nicht unterschritten werden.

Wie die Bildqualität digital gut hingebracht werden kann, zeigt, meiner Meinung nach, das ZDF.


Gruss
robert1

 

AW: Fragen zum Artikel "Quantität od. Qualität" DF 01/2005, S. 94

Genau so ist es. Wenn man eine bessere Bildqualität haben möchte, dann muss man höhere Datenraten verwenden. Das geht nur wenn man weniger digitale Kanäle auf einen Satellitentransponder oder Kabelkanal packt. Und wenn man das tut, muss man davon halt mehr anmieten -- und das kostet dann eben das Geld.

Deshalb hat auch z.B. das ZDF eine so gute digitale Bildqualität -- weil auf ihrem Transponder nur ein paar digitale Kanäle drauf sind.

Die "Gewöhnung" geht nur bis zu einem gewissen Grad. Unschärfe steckt man da noch recht leicht weg. Aber die Blockbildung und Kompressionsartefakte blendet man nicht so schnell aus.

Deshalb gibt es ja auch mitterweile bessere Kompressionsverfahren, z.B. die Wavelet-Kompression. Da sieht man dann keine Blöcke, der betroffene Bildabschnitt wird dann einfach unscharf. Insbesondere bei schnellen Bewegungen verzeiht das Gehirn diese Unschärfen eher als die Blockbildung beim herkömmlichen MPEG-Verfahren.

Die anderen Kompressionsverfahren komprimieren nur zum Teil effektiver -- aber das Resultat sieht "psychooptisch" besser aus.

Gag

 

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Das ZDF hat 8 Kanäle drauf:

• ZDF
• ZDF.info
• ZDF.doku
• ZDF.theater
• Eurosport
• 3Sat
• KiKa
• Euronews
• zzgl. 3 Radios

Die ARD hat 9 Kanäle

• Das Erste
• Bayern
• Hessen Fernsehen
• Arte
• SR Fernsehen
• WDR Fernsehen Köln
• BR Alpha
• Südwest Fernsehen
• Phoenix
• zzgl. 10 Radios

Der, der das zu verantworten hat, gehört echt [zensiert]

 

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Bleibt anzmerken das die ARD zwei Transponder hat. Mit den anderen Dritten, Muxx und Co.

 

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Und es muss noch angemerkt werden, dass der KIKA nicht ganztägig sendet und die weiteren Kanäle auf dem ZDF-Transponder auch sehr stark zurückgedreht sind. Priorität hat da das ZDF -- der Rest ist nur Füllmaterial.

Gag