Hoe werkt digitale televisie?

[Gerwin]

Overal hoor je dat mensen maar over moeten gaan op Digitale Televisie (hier in mijn buurt van @ Home). je zou niet alleen veel meer zenders krijgen maar ook veel beter geluid en beeldkwaliteit. De beeld en geluidkwaliteit kan ik me wel voorstellen (ik heb het eens gezien in de winkel) en ja, het beeld is helderder en scherpen zonder dat er veel storing is. Wat ik me echter afvraag is hoe deze techniek werkt. Essent zegt dat het mogelijk is honderden zenders aan te bieden via de kabel. Een gemiddelde beeldkwaliteit van dvd (wat men zegt te geven) heeft een bitrate van ongeveer 6000 kbit/sec. Uitgaande van het feit dat men 100 kanalen zegt aan te bieden via de kabel digitaal. Hoe werkt zoiets dan?

Stuurt het modem een aanvraag ergens naar een soort van server die vervolgens antwoord met het kastje en er dus een 1-1 overdracht plaatsvind? In dit geval zal als er in een staart 100 mensen digitaal tv kijken er dus 100 verschillende datastromen door de kabel gaan van allemaal 6000 kbit/sec, totaal een 600.000 kbit/sec.

Of stuurt Essent gewoon altijd alle zenders digitaal de kabel doort (zoals dat analoog ook al het geval is). En is het aan het kastje het zaakje te ontcijferen. bij 100 kanalen zou je dan altijd een datastroom voor tv van 6000 kb/sec hebben.

Uiteindelijk komen in beide voorbeelden de streams voor radio er nog bij (cd kwaliteit 128 kbit/sec). Laten we uitgaan van nogeens 100 radiocenders a 128 kb/sec 12.800 kb/sec.

Hoe kan zoiets. Als ik kijk naar de internetsnelheden is de snelheid voor het grootste abonnement down tot 5000 kbit/sec en kleinste 750 kbit/sec. Dit zijn natuurlijk andere zaken, maar feit is toch dat beide dingen door eenzelfde kabeltje gaat. Hoe kan dit? Hoe werkt het? Hoe kan Essent in bovenstaande eerste altijd alle signalen doorsturen en dus 600.000 kbit/sec te halen. Of 1-1 streams van 6000 kb/sec te sturen naar alle abonees. (er zitten ongetwijfeld meerdere mensen tegelijk te internetten of tv te kijken). Hoe krijgen hun deze gigantische snelheden. In de grote stad zal men honderden megabytes bij (1-1 connectie) door de kabel moeten pompen. Vervolgens mijn vraag, hoeveel zenders is in praktijk haalbaar als men internet, telefonie, tv, en radio door 1 koper kabeltje laat lopen?

[Coen Rosdorff]

Het werkt op broadcast basis, dus alle zenders worden naar iedereen verstuurd.
Totaal benodigde bandbreedt is (Aantal zenders x bandbreedte per zender)

Voor 100 zenders á 4Mbit dus 400Mbps.

Of er dan 1 of 1000 kijkers zijn maakt niet meer uit.

Per frequentie wordt er tegenwoordig al rap 30 á 40Mbit verstuurd, door meerdere frequenties te gebruiken kom je aan grotere hoeveelheden.


Doordat de data voor internet per gebruiker appart verstuurd wordt komt dat er nog eens boven, bijvoorbeeld 100 gebruikers met 4Mbps, geeft nog eens 400Mbps extra verkeer over het netwerk.

[rapture]

Ik zit te denken aan multicasting op backbones en telefooncentrales (ADSL) die de juiste stream naar de klant doorsturen.

DVD's bevatten mpeg2 streams van 4, 6 of 8Mbps. Als we 4Mbps door een ADSL-lijn sturen, dan is DVD-kwaliteit haalbaar op 6 of 8Mbps ADSL-lijnen. Een TV-kastje kan aan de telefooncentrale vragen om een bepaalde tv-stream door te sturen, dan krijg je beeld. Als er 1000 klanten erop aangesloten zijn, dan zal de helft naar de "staatszenders" kijken (In België kijkt ongeveer de helft van de bevolking naar de 2 "staatszenders"). Dan wordt er 8Mbps aan backbone vanuit Brussel verbruikt, in totaal kijkt zo'n buurt naar max 30 verschillende zenders, 240Mbps aan backbones belast, terwijl er 4000Mbps naar de huiskamers stromen.

Tegenwoordig bestaat ook zoiets als DivX, xvid en mpeg4 om het nog haalbaarder te maken. Over 1Mbps kan je al tv verzenden, dan pakken die 30 kanalen maar 30Mbps backbone.

100 kanalen wordt pas een probleem in allochtonenwijken, daar wilt iedereen "tv van eigen land" kijken en de 100+ kanalen worden dan pas benut.

[ Voor 6% gewijzigd door rapture op 29-01-2006 04:37 ]

[Gerwin]

Wow dat zijn nogal eens snelheden. Zijn er dus eigenlijk ook voor internet veel hogere snelheden mogelijk. (ik had ipv een adsl lijn wel een 40mb lijntje willen hebben bijv.) Maar met stuurt dus alles ineens uit. Maar op de kaart zit toch een soort van sleutel die "geactiveerd" moet worden? Stuurt men dat gewoon eenmalig een opdrachtje via de kabel naar je kastje toe?

Eigenlijk zou op de plek waar 1 analoge zender zit (1 frequentie) dus bijna 10 digitale zenders kunnen zitten. Kweenie hoeveel frequenties men op de kabel kan hebben, maar hier heeft men ongeveer 30 zenders dus dat zijn er in elk geval al 30 frequenties maal 10 dan zou men zo-wie-zo al 300 zenders kunnen aanbieden. Mogelijk zelfs tot 500-600+ na ik begrijp... aardig, nu nog de kabel zover krijgen dat ze die ruimte eens gaan gebruiken. Zoveel kanalen die wel interessant zijn (zal wel niet allemaal mogen ivm copyright ofzo).

[Mentalist]

Gerwin schreef op zondag 29 januari 2006 @ 04:44:
Wow dat zijn nogal eens snelheden. Zijn er dus eigenlijk ook voor internet veel hogere snelheden mogelijk. (ik had ipv een adsl lijn wel een 40mb lijntje willen hebben bijv.)

Nee.

Een kleine toevoeging : zowel kabel als satelliet werken als een hub : broadcasting. Wat dit wil zeggen voor internet via kabel/satelliet :

Zodra jij met je kabel abo een internetpagina opvraagt, krijgt minstens *de hele wijk* jouw internetpagina! Alleen, slechts jouw modem zal erop reageren, maar in principe krijgt iedereen 'm binnen.

Via satelliet is het nog een tandje erger, daar krijgt daadwerkelijk heel Europa jouw gedownloade pr0nfilm. Maar opnieuw, alleen jouw modem zal reageren op de data. Eigenlijk een vreselijk inefficiënt systeem dus! Maarja, hubs zijn nu eenmaal inefficiënt.

Daarom kan je dus niet opeens 40mbit internet aanleggen. Nouja : het kan wel. Je kan zelfs 300Mbit internet vast wel halen. Maar dan kan slechts één persoon tegelijk er gebruik van maken. Dat kan je nu eigenlijk al doen, je kan volgens mij in theorie best acht @home modems achter elkaar knopen in één huis, en als je dan je favo nieuwslezer zo kan aanpassen dat deze de verschillende bots ieder laat connecten over hun eigen netwerkkaart (en eigen modem dus!), dan kan jij met 40mbit downloaden.

Of @home zou gewoon de limiet van de modems af kunnen slopen, en dan heb jij zo 40mbit. Alleen zodra de rest van de buurt het ook wil gebruiken gaat het mis..

En hetzelfde is dus zo voor televisie. Kijken naar de satelliet maakt dat misschien duidelijker : je kan met standaard apparatuur niet eens data verzenden naar een satelliet, dus die 1:1 connecties waarover gegist wordt in de TS zijn daar ook volstrekt onmogelijk. Alle TV kanalen (meer dan 200 afaik), radiokanalen en internet (en joost mag weten wat er nog meer opzit) op de satelliet worden dus ook allemaal constant naar alles en iedereen uitgezonden.

Er ís heel veel bandbreedte, maar tegelijkertijd werkt het systeem als een hub, niet als een switch. En bij een hub kan je het zo zien : een 1:1 connectie "kost" net zoveel als 1 en hetzelfde ding naar iedereen die is aangesloten te broadcasten, want dat broadcasten doet het toch al, of je nu een 1:1 connectie (die fysiek dus niet eens kan) maakt of niet.

Een netwerk met dezelfde snelheid, maar dan met de techniek van een switch zou helemaal te gek gaaf zijn. Dan zou je dus ook echt dat internet met honderden megabits kunnen draaien. Maar je zal het al raden : dat is heel duur om te maken.

Overigens is afaik je kabeltje voor vaste telefonie wél iets wat als een soort switched netwerk werkt. Het probleem daar is weer dat het kabeltje wat ze in de grond hadden gestopt afaik zelfs nog slechter was dan een cat 3 netwerkkabel, en het is dus vrij moeilijk om daar hoge snelheden over te halen. Als ze destijds cat5/6 UTP in de grond hadden gestopt ipv. die ranzige telefoonkabel, en er zouden switches bestaan (of iig betaalbaar) die de gigantische load aankunnen die het hele internet dan voor z'n kiezen krijgt, dan zouden we nu allemaal kunnen genieten van Gigabit internet . Maarja aan zoiets hadden ze destijds niet gedacht . Daarom zie je nu dus ook dat bij nieuwbouw er vaak wel meteen een kabel glasvezel naar het huis ligt, daar kan je een stuk meer mee.

Waar het dus qua internet op neerkomt : je hebt 2 keuzes, een vreselijk snelle hub (kabel, satelliet), of een wat tragere switch (vanwege de beperkte bekabeling). Wat er sneller is hangt van vreselijk veel factoren af, maar als je kijkt hoe ontzettend veel minder de maximale hoeveelheid data is die je over een telefoonlijn kan pompen (20mbit + analoge spraak) vergeleken met kabel/sat (honderden, mogelijk zelfs duizenden megabits), en je ziet dat ADSL dan, met ADSL2 en een korte afstand tot de centrale welliswaar, tóch sneller kan zijn, dan is het wel duidelijk dat een switched netwerk gewoon veel beter is (voor internet dan, voor TV/radio is een hub goedkoper en net zo goed). Alleen ook duurder helaas.

Euhm, tot zover mijn "kleine" toevoeging..

[rapture]

Gerwin schreef op zondag 29 januari 2006 @ 04:44:
Wow dat zijn nogal eens snelheden. Zijn er dus eigenlijk ook voor internet veel hogere snelheden mogelijk. (ik had ipv een adsl lijn wel een 40mb lijntje willen hebben bijv.) Maar met stuurt dus alles ineens uit. Maar op de kaart zit toch een soort van sleutel die "geactiveerd" moet worden? Stuurt men dat gewoon eenmalig een opdrachtje via de kabel naar je kastje toe?

Eigenlijk zou op de plek waar 1 analoge zender zit (1 frequentie) dus bijna 10 digitale zenders kunnen zitten. Kweenie hoeveel frequenties men op de kabel kan hebben, maar hier heeft men ongeveer 30 zenders dus dat zijn er in elk geval al 30 frequenties maal 10 dan zou men zo-wie-zo al 300 zenders kunnen aanbieden. Mogelijk zelfs tot 500-600+ na ik begrijp... aardig, nu nog de kabel zover krijgen dat ze die ruimte eens gaan gebruiken. Zoveel kanalen die wel interessant zijn (zal wel niet allemaal mogen ivm copyright ofzo).

Men perst een 40Mbps data-kanaal op de plaats waar normaal gezien 1 analoge televisie-zender (5 à 6 MHz bandbreedte) past. Aangezien men gemakkelijk 30 zenders (samen ongeveer 180MHz bandbreedte, niet veel in vergelijking met de GHz'en van satellieten) kan aanbieden, dan zou men 30*40Mbps =1200Mbps kunnen aanbieden. Dan heb je theoretisch aan de uiteinde van een stuk coax wel 30 zwaar getweakte en gesoldeerde modems nodig. En theoretisch kan men dan meer dan 1000 kanalen tegen DivX-kwaliteit op die coax persen.

[ Voor 13% gewijzigd door rapture op 29-01-2006 05:47 ]

[Guru Evi]

Eigenlijk is je vraag: Hoe werkt televisie: howstuffworks.com - redelijk veel informatie, interessant om te weten, je kunt er in principe dagenlang over vertellen. Basically: je hebt een dragersignaal waarop je uiteindelijk signaal gemoduleerd wordt. Op een lijn kunnen verschillende dragersignalen tegelijk gezet worden (de kanalen). Als je afstemt, dan versterk je een bepaalde dragerfrequentie en filter je de drager eruit waardoor je een weer origineel signaal krijgt. Dit is van toepassing op quasi alle meer-bands signaaldragers.

Digitale televisie is hetzelfde als analoge televisie, alleen het soort signaal gemoduleerd op de drager is anders.

Het voordeel van digitaal is dat het signaal minder groot moet zijn omdat er geen onderscheid tussen de analoge stappen meer moet gemaakt worden, enkel het onderscheid tussen 1 en 0. Doordat men overschakelt op digitaal, hoeft het analoge signaal niet meer en komt die bandbreedte dus vrij om digitale kanalen op te zetten.

Het signaal kan ook sneller na elkaar binnengebracht worden omdat er geen rekening meer moet gehouden worden met "oude" apparaten die het signaal niet zo snel kunnen verwerken waardoor je dus in totaal meer plaats hebt om andere, betere en meer signalen op te zetten.

Daarnaast heb je ook minder verlies (error checking op het signaal, ruis heeft minder tot geen invloed) waardoor het originele beeld en geluid (uitgestuurd door de zender) quasi als een perfecte kopie binnengebracht wordt.

Als je nog een analoge tv hebt, dan zul je waarschijnlijk een doosje krijgen die het digitale signaal omzet naar het "oude" analoge signaal op een bepaalde frequentie of kanaal.

[flowerp]

Guru Evi schreef op zondag 29 januari 2006 @ 07:05:
Daarnaast heb je ook minder verlies (error checking op het signaal, ruis heeft minder tot geen invloed) waardoor het originele beeld en geluid (uitgestuurd door de zender) quasi als een perfecte kopie binnengebracht wordt.

Tot zover de theorie. Je vergeet echter een belangrijke factor mee te nemen: de compressie. In de praktijk zetten de kabelaars de compressie factor zo hoog dat bij (snel) bewegende beelden of scherpe contrasten (logo, voetbalveld lijnen, box ring touwen) je MEER ruis ziet dan een goede analoge uitzending. Deze 'digitale' ruis is dan geen echte ruis in de zin van storingen door verlies of interventie, maar zijn de compressie artifacts. Voor Jan-modaal maakt de oorzaak echter niet uit. Jan ziet ruis en concludeert dat digitale TV nep is.

Als je nog een analoge tv hebt, dan zul je waarschijnlijk een doosje krijgen die het digitale signaal omzet

Onzin statement. Als je een digitale tv hebt (bv LCD met DVI/HDMI of display port) krijg je net zo goed een 'doosje'. De kabelaars zijn er zwaar op tegen dat er TVs of andere apparaten komen die het digitale signaal rechtstreeks uit de kabel kunnen tunen/decoderen/decrypten.

Het maakt niet uit of er standaarden komen of feitelijk al zijn (bv DVB-C met Ci/CAM). De nederlandse kabelaar zal -altijd- proberen een andere encryptie of encoding toe te passen zodat jij afhankelijk bent van zijn 'doosje'.

[The_Doman]

Hier staat heel wat nuttige informatie over de werking van digitale TV (DVB-S/C/T)

The New European Digital Video Broadcast (DVB) Standard

[Gerwin]

Alle Digitale Zenders worden dus of opgevangen in analoog en hergecodeerd naar mpeg2? Hoe kan het dan dat er bijvoorbeeld bij live beeld geen of nauwelijks vertraging in het beeld zit. Als ikzelf een aflevering laat hercoden dan is ie al snel 3 uur bezig. De kabelaars doen dat realtime en dan ook nog eens vele malen sneller? Hebben ze gewoon gigantische computers hiervoor draaien of hebben ze dat anders opgelost?

[pianoman]

die hebben inderdaad per zender een hardware codec staan, best mooie (en redelijk kostbare) apparaten.

Maar de gemiddelde computer van tegenwoordig kan softwarematig al een mpeg-2 stream in realtime coderen. Met een hardware kaartje (bijv. hauppauge pvr 150/250/etc) gaat het helemaal makkelijk

edit: wat dacht je van dvd/hdd recorders? die zetten het ook realtime om in een mpeg-2 stream

[ Voor 15% gewijzigd door pianoman op 30-01-2006 11:40 ]