Table Of ContentDigitale Fernseh- und Hörfunktechnik
in Theorie und Praxis
Walter Fischer
Digitale Fernseh- und
Hörfunktechnik in Theorie
und Praxis
MPEG-Basisbandcodierung, DVB-, DAB-,
ATSC-, ISDB-T-Übertragungstechnik,
Messtechnik
3. Auflage
1 C
Dipl. Ing. (FH) Walter Fischer
Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG
Geschäftsbereich Meßtechnik
Mühldorfstr. 15
81671 München
Deutschland
[email protected]
ISBN 978-3-642-15046-3 e-ISBN 978-3-642-15047-0
DOI 10.1007/978-3-642-15047-0
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Vorwort
Noch ist es gar nicht so lange her, als die 2. Auflage dieses Buches in deut-
scher Sprache erschienen ist. Doch die Zeit ist nicht stehen geblieben. Der
Übergang vom analogen Fernsehen zum digitalen Fernsehen ist in vielen
Ländern v.a. in der Terrestrik und über Satellit nun vollzogen. HDTV ist in
aller Munde; praktisch jedes TV-Display, das heute angeboten wird, unter-
stützt HDTV. Dass die HDTV-Kette immer noch nicht lückenlos geschlos-
sen ist, liegt nicht an der Technik, sondern nur rein an der Verfügbarkeit
von HD-Quell-Material. Das hat sich aber ab 2010 geändert. Immer mehr
Sender übertragen in HDTV. Es gibt seit Jahren geeignete Kompressions-
standards für HDTV und mit der zweiten Generation der DVB-
Übertragungsstandards ist nun auch ausreichend Bandbreite verfügbar.
Der digitale Hörfunk hat im Vergleich zum digitalen Fernsehen immer
noch seine Probleme. DAB ist zwar in vielen Ländern in der Luft, ist aber
beim Endverbraucher weitestgehend unbekannt. Der gute alte analoge
UKW-Hörfunk ist immer noch das Hörfunk-Übertragungsmedium Nr.
Eins. Es ist aber spannend zu verfolgen, was hier in den nächsten Jahren
passieren wird. Wird DVB sich den Hörfunk auch „einverleiben“?
Die nun 3. deutsche Auflage wurde weiter modernisiert und an die Ge-
genwart angepasst. Alle modernen Quellcodierstandards und Übertra-
gungsstandards für digitales Fernsehen und digitalen Hörfunk sind in die-
sem Buch enthalten. Trotzdem wird der eine oder andere Bereich immer
noch etwas dürftiger ausfallen, als es sich manche Leser wünschen. Aber
als Autor lege ich wert darauf, nicht einfach nur Standards abzuschreiben –
und vielleicht auch noch in dem einen oder anderen Punkt falsch verstan-
den zu haben; nein – es geht mir darum, mein tatsächlich selbst erfahrenes
Wissen an die Leser weiterzugeben. Die Standards selbst sind ja öffentlich
verfügbar und in ihrer Form mehr oder weniger gut verständlich und
manchmal natürlich schwierig und mehrdeutig auslegbar.
Die Tatsache, dass dieses Werk in nun in 4 Sprachen veröffentlicht ist
und insgesamt so unerwartet große Verbreitung auf der ganzen Welt ge-
funden hat, entschädigt am meisten für den doch sehr großen Arbeitsauf-
wand seit dem Jahre 2001.
Ohne die zahlreichen Diskussionen mit meinen Kollegen aus dem
Fachgebiet „Hörfunk- und Fernsehtechnik“ bei Rohde&Schwarz wäre die
VI Vorwort
technische Tiefe in vielen Kapiteln gar nicht möglich gewesen. Viele wei-
tere Anregungen kamen auch vielen von Lesern und Seminarteilnehmern.
Auch die Zusammenarbeit mit dem Team vom Springer Verlag ist großar-
tig. Vielen Dank hierfür.
Moosburg an der Isar bei München, im Mai 2010 Walter Fischer
Vorwort zur zweiten deutschen Auflage
Mittlerweile sind seit dem Erscheinen der ersten deutschen Auflage einige
Jahre vergangen. Digitales Fernsehen ist nun in vielen Ländern Gegenwart
geworden, sei es über Satellit, Kabel oder über die Terrestrik. Es gibt nun
sogar einen vierten Verteilweg, nämlich IPTV, Fernsehen über Internet.
Auch Mobile TV ist ein Schlagwort, das in der Werbung auch immer häu-
figer auftaucht.
Das Buch wurde deshalb in einigen Kapiteln modernisiert und erweitert,
aber es kamen auch einige ganz neue Kapitel hinzu, wie DRM, Praxis digi-
tal terrestrischer Netze, sowie DVB-SH, DVB-T2 usw. Auch im Bereich
modernerer Quellencodierungsverfahren wie MPEG-4 wurden Ergänzun-
gen vorgenommen. Anregungen von Lesern und Seminarteilnehmern wur-
den gerne aufgenommen.
Die bisherigen Werke „Digital Television – A Practical Guide for Engi-
neers“ und „Digitale Fernsehtechnik in Theorie und Praxis“ sind von ei-
nem großen Publikum sehr gut angenommen worden. Beide Bücher wur-
den auch in zahlreichen Seminaren als gern gelesene Seminarunterlage
eingesetzt. Nachdem nun auch der Bereich Digitaler Hörfunk einen doch
beträchtlichen Anteil im Buch einnimmt, wurde der Titel umbenannt in
„Digitale Fernseh- und Hörfunktechnik in Theorie und Praxis“ in Anleh-
nung an die ebenfalls erweiterte zweite englische Auflage.
Auch gibt mir mein Lehrauftrag im Wahlfach „Fernsehtechnik“ an der
Fachhochschule München, jetzt Hochschule München für angewandte
Wissenschaften (Munich University of Applied Sciences), den ich im Sin-
ne von Prof. Mäusl fortführe, neue Impulse bei der Art der Stoffvermitt-
lung und der Auswahl von Inhalten und mir selber eine sehr schöne Berei-
cherung.
Seit der letzten Auflage gab es viele neue praktische Erkenntnisse und
Erlebnisse in vielen weiteren Seminaren weltweit, aber auch beim prakti-
schen Live-Miterleben von Einschaltungen von DVB-T-Netzen in Bayern.
Teile davon sind wieder in dieses Buch eingeflossen. Analog geht – digital
kommt – das konnte ich, der sich ich seit dem Studium der Elektrotechnik
vor über 25 Jahren mit der Fernsehtechnik beschäftigt, zum ersten Mal auf
dem Sender Wendelstein miterleben. Mittlerweile viele Besuche auf „dem
Berg“ haben mich fast zu einem „Wendelsteiner“ gemacht. Umso mehr
VIII Vorwort zur zweiten deutschen Auflage
freut es mich, dass die Sendestation Wendelstein des Bayerischen Rund-
funks Titelbild der zweiten Auflage dieses Buchs geworden ist. Ich bedan-
ke mich für die tolle Unterstützung und Rückmeldung der mittlerweile
hochgerechnet weltweit etwa 4000 Seminarteilnehmer. Des weiteren be-
danke ich mich für die sehr gute Zusammenarbeit mit dem Springer Ver-
lag, bei Hr. Dr. Merkle, Hr. Dr. Baumann, Frau Jantzen und Frau Wolf.
Moosburg an der Isar bei München, im Juli 2008 Walter Fischer
Vorwort zur ersten deutschen Auflage
Die Welt der Rundfunk- und Fernsehtechnik hat mich schon recht früh
fasziniert und seit meiner Diplomarbeit zum Thema "Prüfzeilenerzeugung"
an der Fachhochschule München im Jahre 1983 bei Prof. Rudolf Mäusl
nicht mehr losgelassen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit entstanden Ver-
bindungen zur Fa. Rohde&Schwarz, die mein späterer Arbeitgeber werden
sollte. Bis 1999 war ich dort als Entwicklungsingenieur immer im Bereich
Videomesstechnik, aber dort in verschiedenen Produkt- und Tätigkeitsfel-
dern tätig. Analoge Videomesstechnik, v.a. Prüfzeilenmesstechnik beglei-
tete mich über lange Jahre. Ab Mitte der 90er Jahre wurde dann Digital
Video Broadcasting (DVB) immer mehr mein Hauptgebiet. Während mei-
ner Entwicklertätigkeit war ich natürlich auch intensiv in das Gebiet der
Firm- und Softwareentwicklung eingebunden. Intensive Auseinanderset-
zung mit der Programmiersprache C und C++ führten mich in den Bereich
von Softwareschulungen, die ich seit Anfang der 90er Jahre firmenintern
verstärkt durchführte. Ich weiß nicht mehr wie viele Seminare und Semi-
narteilnehmer mir die Freude an dieser Art "Arbeit" vermittelt hatten. Je-
denfalls entstand während dieser etwa 40 Seminare die Liebe zum Trai-
ning, das ich dann im Jahre 1999 zum Hauptberuf wählte. Seit März 1999
bin ich im Trainingszentrum von Rohde&Schwarz als Trainer im Bereich
Rundfunk- und Fernsehtechnik mit Hauptgebiet Digital Video Broad-
casting (DVB) tätig. Seit dieser Zeit habe ich weltweit viele Hunderttau-
sende von Flugkilometern zurückgelegt, um das neue Gebiet "Digitales
Fernsehen" mit dem Praxisschwerpunkt Messtechnik zu lehren. Ich war
unterwegs zwischen Stockholm und Sydney.
Wichtige Impulse entstanden während dieser bis heute 9 Australienrei-
sen. Ich habe große praktische Erfahrung während meiner Seminare in
"Down Under" gesammelt und ich weiß nicht, ob dieses Buch zustande
gekommen wäre, wenn ich nicht all diese praktischen Erfahrungen dort
gemacht hätte. Besonderer Dank gebührt meinem australischen Kollegen
von Rohde&Schwarz Australien Simon Haynes, der mich intensivst unter-
stützt hat. Wir haben oft über die Publizierung der Seminarinhalte gespro-
chen. Den Aufwand hatte ich jedoch unterschätzt. Die ursprünglichen Se-
minarunterlagen waren nur geringfügig direkt für das Buch geeignet.
Praktisch alle Texte entstanden komplett neu. Es entstand die erste engli-
X Vorwort
sche Auflage meines Buches „Digital Television – A practical Guide for
Engineers“. Die Leserschaft, die ich ansprechen will, sind Leute, die mit
dem neuen Thema "Digitales Fernsehen, " bzw. „Digitale Rundfunktech-
nik“ in der Praxis zu tun haben. Dies ist ein Buch für Techniker und Inge-
nieure, die sich in dieses Gebiet einarbeiten wollen. Ich habe so wenig wie
möglich mathematischen Ballast eingebaut, obwohl mich selber das Gebiet
der Mathematik immer sehr interessiert und fasziniert hat. Aber wo es
nicht notwendig ist, da soll und muss es auch nicht sein.
Herzlichen Dank an Professor Rudolf Mäusl. Er hat mir die Welt der
Fernsehtechnik nahegebracht hat wie kein anderer. Seine Vorlesungen an
der Fachhochschule und seine Art der Wissensvermittlung waren mir im-
mer ein Vorbild und haben auch die Art und Weise dieses Buches hoffent-
lich positiv beeinflusst. Seine vielen Veröffentlichungen und Bücher sind
als Literatur nur zu empfehlen. Der Kontakt zu ihm ist nie abgerissen. Vie-
len Dank für die vielen Gespräche und Anregungen.
Herzlichen Dank auch an den Springer Verlag, Hr. Dr. Merkle und Frau
Jantzen, für die tatkräftige Unterstützung und die Möglichkeit beim Sprin-
ger Verlag dieses Buch herausgeben zu können.
Und vielen Dank für die Unterstützung weltweit von Schweden, Grön-
land, Australien, Türkei, Dänemark, Frankreich, Deutschland, Österreich,
Schweiz, USA, Kanada, UK, Neuseeland, Russland, Lettland, Italien, Spa-
nien, Portugal, Niederlande, Belgien, Luxemburg, Singapur und all die an-
deren Länder in denen ich war oder aus denen Seminarteilnehmer nach
München oder an einen der vielen Seminarorte weltweit kamen, um mit
mir das komplexe Thema Digitales Fernsehen bzw. Digitaler Rundfunk zu
erfahren.
Es waren nun bisher an die 600 Seminartage weltweit zum Thema ana-
loges und digitales Fernsehen, sowie Digital Audio Broadcasting mit mehr
als 2500 Teilnehmern aus der ganzen Welt. Die internationalen Seminare
waren und sind eine reiche persönliche Erfahrung. Ich blicke mit großem
Dank auf die vielen geknüpften Kontakte, die teils per Email immer noch
bestehen.
Die englische Auflage dieses Buches ist Anfang 2004 erschienen. Im
Vergleich zur englischen sind in dieser deutschen Version aber nun auch
schon einige neue Kapitel und Ergänzungen, sowie auch der verwandte
Bereich „Digital Audio Braodcasting – DAB“ enthalten. Außerdem gab es
einige Erweiterungen in den Standards, neue Standards, aber auch neue
Erkenntnisse für mich.
Moosburg an der Isar, bei München, im März 2006 Walter Fischer
Geleitwort zur ersten deutschen Auflage
Über mehr als 20 Jahre hat Walter Fischer die Entwicklung der Fernseh-
technik praktisch miterlebt. Ich kenne den Autor dieses Buches seit An-
fang der 80er Jahre, als er bei mir Vorlesungen an der Fachhochschule
München, unter anderem auch die „Fernsehtechnik“, besuchte und mit ei-
ner hervorragenden Diplomarbeit sein Studium zum Abschluss brachte.
Schon damals ist er durch exzellentes Wissen und die Fähigkeit, sich
mit komplexen Problemen auseinander zu setzen, aufgefallen. Als Ent-
wicklungsingenieur im Hause Rohde&Schwarz hat er umfangreiche prak-
tische Erfahrungen gesammelt.
Seine didaktischen Fähigkeiten hat Walter Fischer schon sehr bald und
zwischenzeitlich langjährig in Vorträgen und Seminaren nicht nur im Hau-
se Rohde&Schwarz, sondern darüber hinaus in verschiedenen Ländern und
Kontinenten der Erde bewiesen.
Nach dem großen Erfolg seines Buches „Digital Television“ in engli-
scher Sprache erscheint nun die aktualisierte und erweiterte Version in
deutscher Sprache. Auch dazu wünsche ich Walter Fischer viel Erfolg mit
diesem Standardwerk der Fernsehtechnik.
Aschheim bei München, im Januar 2006 Rudolf Mäusl
