DASH in DVB: Ununterbrochen fernsehen – Fraunhofer Audio Blog

DASH in DVB: Ununterbrochen fernsehen

Auf der diesjährigen IBC in Amsterdam spielte die IP Übertragung am DVB Stand eine Hauptrolle. Es gibt mittlerweile eine Vielzahl von Spezifikationen, die sowohl den Transport von DVB Diensten über IP Systeme, als auch den Transport von IP Inhalten über DVB Kanäle regeln. Anders als bei der herkömmlichen Übertragung über Kabel, Satellit oder terrestrisch kommt es bei der paketbasierten Übertragung über das Internet immer wieder zu Übertragungsengpässen und im schlimmsten Fall zu Aussetzern bei der Wiedergabe. Das ist ärgerlich, wenn man zum Beispiel bei einer Sportübertragung das entscheidende Tor verpasst. Um trotzdem einen kontinuierlichen Service anzubieten, setzt DVB auf DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP). Der passende Audiocodec, der ein breites Spektrum an Datenraten bedienen kann, ist HE-AAC.

IP-Inhalte über DVB transportieren

Digitale Videoübertragung über DVB (Digital Video Broadcasting), ist keine wirklich neue Technologie. Bereits in den 90er Jahren wurden DVB-S (Satellitenübertragung), DVB-C (Kabelübertragung) und DVB-T (terrestrische Übertragung) Standards ratifiziert. Zwischen 2005 und 2010 kamen die zweiten Generationen (DVB-S2, DVB-C2, DVB-T2) dieser Übertragungstechnologien auf. Die Daten der ersten DVB Generation wurden immer als MPEG Transportstrom (MPEG-TS) verpackt und übertragen. Die zweite Generation von DVB Standards wurde „multi-modal“ angelegt, was die Möglichkeit bot, zwischen traditionellem MPEG-TS oder neuer IP basierter Übertragung zu wählen. Die Übertragung von IP basierten Inhalten auf der physikalischen Ebene von DVB wurde mit dem DVB GSE (Generic Stream Encapsulation) Standard in 2007 standardisiert und 2013 nochmal um eine „Lite“-Variante (mit reduziertem Bedarf an Speicherplatz und Prozessorleistung) ergänzt.

DVB-Inhalte über IP transportieren

Anders als in den herkömmlichen DVB Verbreitungswegen, kann die Kanalkapazität bei IP-basierter Übertragung stark schwanken. Um für den Nutzer unangenehme Ausfälle im Audio- oder Videosignal zu vermeiden, wurde im Jahr 2014 DVB-DASH als Technische Spezifikation beim Streaming von DVB-Inhalten über IP-basierte Netzwerke standardisiert. DVB-DASH ist eine Untermenge der Tools, die in MPEG-DASH verfügbar sind und wurde für die speziellen Bedürfnisse in DVB optimiert. DASH ermöglicht es unter anderem, auch unter schwierigen Netzwerkbedingungen einen kontinuierlichen Service zu gewährleisten. Die Datenrate der Medieninhalte wird dabei dynamisch an die verfügbare Datenrate des Übertragungskanals angepasst. Die kleinste Datenrate für ein zu übertragendes AV-Signal liegt bei ca. 500 kbit/s, davon entfallen 64-96 kbit/s auf den Audioteil. DVB empfiehlt für solche Anwendungsfälle die Verwendung von HE-AAC, da dieser Codec gute Audioqualität auch bei sehr niedrigen Datenraten liefert. Zusätzlich kann mit HE-AAC ein nahtloser Wechsel zwischen den unterschiedlichen Datenraten gewährleistet werden, ohne dass der Nutzer eine Unterbrechung des Signals wahrnimmt.

HbbTV in DVB

Einen weiteren Schritt in Richtung Zukunft macht DVB mit der Integration von HbbTV in DVB-S und DVB-T. HbbTV steht für Hybrid Broadcast Broadband TV und ermöglicht inter­aktives Fernsehen mit zusätzlichen Diensten wie zum Beispiel Umfragen, Nachrichtenticker, Spiele, Programmvorschau inkl. Bildern oder auch Mediatheken verschiedener Sender. Basierend auf der DVB-DASH Spezifikation, unterstützt auch HbbTV 2.0 das adaptive Streaming über HTTP und legt HE-AAC als verpflichtenden Audiocodec fest. Dank der hohen Audioqualität, niedriger Bitraten, und der Unterstützung von Metadaten zur Verbesserung der Audiowiedergabe, ist HE-AAC derzeit die beste Lösung für Stereo und 5.1 Surround. Mit der Entscheidung für DASH und HE-AAC folgt DVB und HbbTV der gängigen Praxis großer Video-portale wie hulu, VUDU, oder Googles Play Music, welche bereits heute HE-AAC nutzen um Filme über das Internet bereitzustellen.

Fraunhofer Mitarbeiterin Nicole Winkler am DVB DASH Stand © Peter Siebert
Fraunhofer Mitarbeiterin Nicole Winkler am DVB DASH Stand © Peter Siebert

Auf dem DVB-Stand der diesjährigen IBC demonstrierte das Fraunhofer IIS zusammen mit dem Partner Work Microwave, wie DVB-Inhalte über eine Satellitenverbindung übertragen werden können indem DVB-DASH („DVB over IP“) und IP-basiertes DVB-S2 („IP over DVB“) in einer Übertragungskette kombiniert werden.

Titelbild: © Peter Siebert

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