DVB-T

Technik

Die für DVB-T genutzten Übertragungsfrequenzen entsprechen den schon vom analogen Rundfunk bekannten UHF- und VHF-Kanälen, von denen in Europa im VHF-Bereich jeder 7 MHz und im UHF-Bereich jeder 8 MHz umfasst. Bei der digitalen Ausstrahlung lassen sich diese Kanäle effizienter ausnutzen als bei analoger Technik, da mehrere Sender pro Kanal übertragen werden können. Das funktioniert, indem durch das verwendete Modulationsverfahren COFDM die Bandbreite in mehrere tausend Einzelträger aufgeteilt wird. Jeder dieser Einzelträger wird dann wiederum mit einem der drei für DVB-T festgelegten Modulationsverfahren QPSK, 16-QAM oder 64-QAM moduliert.

Die praktisch erreichte Datenrate pro Kanal liegt je nach eingestellten Parametern zwischen ca. 12 und 20 Mbit/s. Hierbei stellt z. B. Nordrhein-Westfalen aufgrund der niedrigeren Senderdichte und dem damit einhergehend längeren Schutzintervall nur 12,75 Mbit/s bereit, wohingegen in Berlin 14,75 Mbit/s erzielt werden. Nach Angaben der DVB-T-Mitteldeutschland erreicht man dort bei 64-QAM bis zu 20 Mbit/s. Die Datenrate eines Kanals (nicht zu verwechseln mit einem Multiplex) wird hierbei auf mehrere (meistens vier) Programme aufgeteilt. Jedes einzelne Programm bekommt somit eine mittlere Bitrate von ca. 3 bis 3,5 Mbit/s. Zum Vergleich: Für eine dem heutigen analogen PAL-Fernsehsignal gleichwertige Bildqualität werden bei digitaler Übertragung ca. 3 bis 5 Mbit/s benötigt, auf DVDs werden maximal Datenraten bis zu 9,8 Mbit/s verwendet.

Bei der Übertragung von Bildern mit hohem Bewegungsanteil (z. B. Action- oder Sportszenen) mit nur 3,5 Mbit/s kann es zur Bildung von sogenannten Blockartefakten (Klötzchenbildung) kommen. Die Sendezentrale (Playoutcenter) hat jedoch die Möglichkeit, die Datenrate jedes Kanals innerhalb des Multiplexes dynamisch zuzuweisen. Rein statistisch betrachtet wird nicht auf allen Kanälen gleichzeitig die volle Bandbreite benötigt. In der Praxis sind jedoch nur wenige Sender in der Lage, diese Möglichkeit auszuschöpfen, stattdessen reduzieren die Sender lieber die Auflösung der Übertragung und liefern so ein unscharfes Bild, das jedoch weniger Artefakte enthält. Da Artefakte wesentlich auffälliger sind als unscharfe Bilder, haben auch die meisten Zuschauer kein Problem mit diesem „Kunstgriff“.

Wie bei den anderen DVB-Varianten auch wird bei DVB-T der sogenannte „Multiplex“ (die gesamten Daten, die auf einem Kanal übertragen werden, enthalten in der Regel mehrere Programme) als MPEG-2-Transportstrom übertragen. Dies darf nicht verwechselt werden mit der Codierung der einzelnen Video-Datenströme (engl. „video streams“) der enthaltenen Programme, diese können unabhängig davon mit einem beliebigen Video-Encoder komprimiert werden; bisher wurde dafür immer MPEG-2-Video verwendet. Es wäre aber (wie bei DVB-S bereits der Fall) technisch auch problemlos möglich, mit MPEG-4-AVC (H.264) codierte Video-Datenströme zu versenden, etwa zur Bandbreitenersparnis bei HDTV-Inhalten.

Nettobitraten (Mbit/s) für ein DVB-T System – 8 MHz Kanal
Modulation	Coderate	Guard interval (Schutzintervall)
		1/4	1/8	1/16	1/32
QPSK	1/2	4,976	5,529	5,855	6,032
	2/3	6,635	7,373	7,806	8,043
	3/4	7,465	8,294	8,782	9,048
	5/6	8,294	9,216	9,758	10,053
	7/8	8,709	9,676	10,246	10,556
16-QAM	1/2	9,953	11,059	11,709	12,064
	2/3	13,271	14,745	15,612	16,086
	3/4	14,929	16,588	17,564	18,096
	5/6	16,588	18,431	19,516	20,107
	7/8	17,418	19,353	20,491	21,112
64-QAM	1/2	14,929	16,588	17,564	18,096
	2/3	19,906	22,118	23,419	24,128
	3/4	22,394	24,882	26,346	27,144
	5/6	24,882	27,647	29,273	30,160
	7/8	26,126	29,029	30,737	31,668

 

DVB-T2

Seit Anfang 2006 arbeitet eine Projektgruppe des Industriekonsortiums DVB Project mit Sitz in Le Grand-Saconnex in der Nähe von Genf an einem neuen DVB-T-Standard, DVB-T2 genannt, der signifikante technische Verbesserungen wie beispielsweise die Übertragung der Programme in HDTV beinhalten soll. Alte Geräte werden DVB-T2 nicht empfangen können. Sehr wahrscheinlich werden für die Decodierung von DVB-T2 geeignete Geräte auch den bisherigen Standard DVB-T entschlüsseln können.

Derzeit werden alle Commercial Requirements gesammelt und eine technische Spezifikation daraus entwickelt. Anfang 2008 will das DVB-Konsortium eine erste Version des Standards für DVB-T2 vorlegen, der dann – wie bei solchen Gremien üblich – mehrere Ratifizierungsrunden durchlaufen muss. Der Leiter von DVB Project Peter MacAvock rechnet frühestens Ende 2009 mit einer Einführung von DVB-T2. Dann sollen auch entsprechende Empfangsgeräte bereitstehen.

Insbesondere in einigen Ländern Osteuropas, in denen sich DVB-T zur Zeit erst in der Planung bzw. Testphase befindet, ist das Interesse an MPEG-4-AVC-codiertem DVB-T2 deutlich größer als an der in Westeuropa üblichen älteren MPEG2-Codierung. Somit dürfte sich mittelfristig ein „Bruch“ zwischen Ost- und Westeuropa ergeben, was die grenzüberschreitende Nutzung entsprechender Set-Top-Boxen angeht.

 

Vorteile

Gegenüber dem analogen PAL-System bietet DVB-T einige Vorteile:

 

Programmvielfalt

Aufgrund der benutzten MPEG-2-Komprimierung und digitalen Modulationsverfahren können auf einem herkömmlichen analogen Kanal bis zu sechs Programme ausgestrahlt werden. Bei der Übertragung von Programmen in HDTV würde sich die Anzahl der Programme pro Kanal auf eines bei MPEG-2 bzw. auf zwei bei MPEG-4 als Videocodec reduzieren. Bis heute wird HDTV via DVB-T lediglich in Australien regulär gesendet (in MPEG-2). Es gibt aber auch in anderen Ländern derartige Planungen, so laufen etwa derzeit in den Großräumen Paris und London Testausstrahlungen von HDTV-Programmen über DVB-T, die in MPEG-4 codiert sind.

Praktisch empfangbar sind in Deutschland je nach Region 3 bis 30 verschiedene Programme bzw. werden es sein. Damit überträgt DVB-T weniger Sender, als im analogen Kabel zu empfangen sind, aber in der Regel mehr als über das bisherige, abzulösende analoge Antennenfernsehen. Viele Kabelnetzbetreiber halten ein analoges Grundangebot aufrecht. In einigen Regionen, wie in Baden-Württemberg oder Mitteldeutschland, werden ausschließlich öffentlich-rechtliche Sender über DVB-T übertragen, die privaten Sender verzichten dort aus Kostengründen auf eine Verbreitung via DVB-T.

DVB-T erreicht nicht die Programmvielfalt von DVB-S (Satellit) und DVB-C (Kabel), die eine Übertragung von mehreren hundert Programmen ermöglichen. Die Bildqualität ist bei den anderen Übertragungswegen wegen der höheren Datenrate oft besser.

 

Sendeleistung

Der Systemgewinn von DVB-T gegenüber analogem Fernsehen beträgt etwa 10 dB (d. h. Faktor 10 bei der Leistung bzw. Faktor 3,16 bei der Feldstärke), es kann also bei gleicher Reichweite mit entsprechend weniger Leistung gesendet werden. Erreicht wird dies durch die höhere Empfindlichkeit der Empfänger, eine Fehlerkorrektur (FEC) und das ohnehin fehlertolerante Modulationsverfahren.

 

Mehrwegeempfang

Eine Eigenschaft des eingesetzten COFDM ist die Fähigkeit, dass sich Hochfrequenzreflexionen (Mehrwegempfang) nicht mehr im Bild bemerkbar machen können. Bei günstiger Konstellation kann die Empfangsqualität sogar vom Mehrwegeempfang profitieren. Beim Empfang analoger Fernsehsignale machen sich Reflexionen als sogenanntes Geisterbild bemerkbar, das heißt, über dem normalen Bild erscheint das gleiche Bild nochmals, leicht seitlich versetzt und deutlich schwächer. Bei COFDM hingegen werden teilweise auch die aus den reflektierten Signalen empfangenen Echos, die innerhalb einer bestimmten Zeitspanne eintreffen, noch decodiert und zur Wiederherstellung des gesendeten Bildes genutzt.

Die Empfangsqualität hängt ab von:

• der Senderdichte/-entfernungen von SFN-Sendern (abhängig von der Länge des Guard-Intervalls und natürlich der Senderleistung)
• den Fahrzeuggeschwindigkeiten und Bewegungsrichtungen (Dopplereffekte bei mehr als einem SFN-DVB-T-Sender)
• allgemeinen Empfangsbeeinträchtigungen durch
  • dynamischen Mehrwegeempfang im Fahrbetrieb z. B. durch bebaute Gebiete
  • Pegeleinbrüche aufgrund Abschattungen durch Fahrzeuge, Unterführungen, etc.
  • Schwachsignalbereiche d. h. Unterschreitung des Mindestpegels
  • Richtwirkungen und allgemeiner Verstärkungswirkung von integrierten Fahrzeugantennen
  • sowie allen möglichen Kombinationen dieser Effekte

Bei ausreichend starkem Signal genügt für den Empfang eine einfache Zimmerantenne, ansonsten ist meist die vielerorts noch vorhandene Hausantennenanlage die optimale Lösung. Portable Fernsehgeräte können so überall bei entsprechender Senderabdeckung, Signalstärke und bedingter guter Signalqualität betrieben werden, unabhängig von Kabel oder Satellitenempfang; daher die in Deutschland zur Vermarktung verwendete Marke „Das ÜberallFernsehen“.

Nach dem Motto der beste Verstärker ist eine optimale Antenne kann die Empfangsqualität durch entsprechende Richtantennen deutlich verbessert werden. Grundsätzlich ist es für eine rein passive Antenne, d.h. ohne integrierten Verstärker, unerheblich, ob DVB-T-Signale oder analoge Signale empfangen werden sollen. Die Polarisation der abgestrahlten Signale hängt von den jeweiligen Sendeanlagen ab. Die Signale können entweder vertikal oder horizontal polarisiert sein. Dementsprechend müssen auch die Elemente der Empfangsantenne entweder senkrecht oder waagerecht angeordnet montiert werden.

In direkter Nähe des Senders sind Verstärker dagegen wiederum meist ungeeignet, da der hohe Signalpegel sowohl zur Übersteuerung des DVB-T-Empfängers als auch des Antennenverstärkers selbst führen kann, was durch Intermodulation und Kreuzmodulation Störfrequenzen auch im Nutzfrequenzbereich erzeugt. Sobald ein gewisser Mindestempfangspegel (incl. Reserve) und somit Mindest-BER (Bit-Fehlerrate) erreicht ist, ist der Einsatz eines zusätzlichen Verstärkers grundsätzlich nicht mehr sinnvoll, da durch die entsprechenden Fehlerkorrekturen im Empfänger keine fehlerhaften Datensignale mehr vorliegen, d.h. es ist für die Stabilität oder Empfangsqualität unerheblich, ob man 10 dB oder 20 dB über dem Mindestpegel liegt.

 

Umsetzer

Da wie im vorherigen Kapitel beschrieben der Mehrwegempfang bei DVB-T die Empfangsqualität sogar verbessern kann, werden in den meisten Fällen Umsetzer entbehrlich. Allerdings kann ihr Einsatz für die Versorgung von Gebieten, die in tief eingeschnittenen Tälern oder Abschattungszonen liegen, dennoch unter Umständen sinnvoll sein.

 

Versorgung

DVB-T ermöglicht die lückenlose Versorgung eines großen Gebietes mit Fernsehprogrammen durch Verschaltung mehrerer örtlich voneinander getrennter Fernsehsender zu einem Single Frequency Network (SFN) im sogenannten Gleichwellennetz. Alle Sender arbeiten hierbei auf der gleichen Sendefrequenz und werden per GPS so aufeinander synchronisiert, dass sie auf 100 Nanosekunden genau dieselben Informationen abstrahlen. Somit wird für ein Programm auch auf großer Fläche nur eine Frequenz benötigt.

Das analoge Fernsehen würde dafür mehrere verschiedene Kanäle benötigen, da die unvermeidlichen Laufzeitunterschiede der von verschiedenen Sendern empfangenen Signale zu starken Geisterbildern führen, im Extremfall sogar die Bildsynchronisation verhindern würden. Auch die für den Ton verwendete Frequenzmodulation ist nicht für den Gleichwellenfunk geeignet. Bei einem gut geplanten Gleichwellennetz (SFN-Netz) gibt es keine Häuser mehr, die im Funkschatten eines Berges durch einen Sender stehen und somit nur schlechten Fernsehempfang bekommen; das im analogen Betrieb übliche hochkomplexe Arrangement von diversen Füllsendern auf verschiedensten Kanälen entfällt.

Die Vorteile eines SFN ermöglichen bei den bisherigen DVB-T-Startinseln in Deutschland in Ballungsräumen auch einen Empfang ohne Außenantenne. Da die Funkwellen in ihrer Ausbreitung von den Mauern stark gedämpft werden, ist ein relativ hoher Signalpegel für einen stabilen Empfang notwendig. Hierfür wäre bei nur einem einzigen Senderstandort in einem Ballungsgebiet eine weitaus höhere Sendeleistung notwendig, als sie bislang beim analogen Fernsehen eingesetzt wurde, denn der DVB-T-Systemgewinn liegt weit unter dem Wert, den das Signal durch die Dämpfung an Häusern innerhalb von Großstädten wiederum verliert. Durch die Nutzung mehrerer Senderstandorte auf der gleichen Frequenz wird diesem Problem abgeholfen, da nun die Signale eine geringere Entfernung zu den Empfängern zurücklegen müssen und insgesamt im Durchschnitt die Signalstärke gleichmäßiger verteilt ist.

 

Aufzeichnung

Das digitale Format ermöglicht prinzipiell die verlustfreie Aufzeichnung und Vervielfältigung ohne Neucodierung, etwa mit einer der diversen, bereits im Handel verfügbaren Set-Top-Boxen mit eingebauter Festplatte. Die meisten Festplatten- und DVD-Rekorder leisten dies bisher aber nicht. Für PCs und Laptops gibt es DVB-T-PCI-Karten und externe, über USB anzuschließende Empfangsgeräte, sowie PCMCIA-Karten. Die mitgelieferte Software dieser Geräte erlaubt es häufig, das empfangene Programm ohne Qualitätseinbußen zu speichern. Bei Windows Vista ist die Software für den Empfang und die Aufzeichnung auf die Festplatte bereits im Mediacenter integriert.

 

Kosten

Für den terrestrischen Empfang fallen im Gegensatz zum Empfang via Kabel keine laufenden Gebühren an den Kabelbetreiber an, lediglich die Rundfunkgebühren (erhoben durch die GEZ in Deutschland, die GIS in Österreich bzw. die Billag in der Schweiz) werden weiterhin fällig. Die Anschaffungskosten für Empfangsgeräte sind in der letzten Zeit auf das Niveau von DVB-S oder DVB-C gesunken. Allerdings ist es nicht ausgeschlossen, dass kommerzielle Programmanbieter ihre DVB-T-Streams verschlüsseln und somit einmalige oder wiederkehrende kostenpflichtige Freischaltungen zur Empfangsvoraussetzung machen, womit für die Zuschauer dann noch zusätzliche Kosten für die Anschaffung von Receivern verbunden wären, die den Einschub einer Smartcard erlauben, sowie für die Smartcard selbst. Die öffentlich-rechtlichen Programmanbieter hingegen haben erklärt, dass eine Verschlüsselung bei DVB-T (sowie DVB-S und DVB-C in Deutschland) für sie nicht in Frage kommt.

 

Nachteile

 

Allgemeine Störanfälligkeit

Beim Empfang mit Zimmerantennen kommt es relativ oft zu Störungen und Signalaussetzern. Dafür gibt es mehrere Gründe:

• Einige dieser Zimmerantennen sind von schlechter Qualität oder sind sogenannte passive Zimmerantennen, die keinen eingebauten Signalverstärker besitzen. Sie liefern nur ein relativ schwaches Signal, was sich mit Bildaussetzern bemerkbar machen kann.
• Viele Zimmerantennen sind für den UHF-Bereich optimiert und liefern im VHF-Bereich III (Kanal 5 bis 12) nur schlechten Empfang. Abhilfe ermöglicht eventuell ein ca. 90 cm langer an die Antennenspitze angebrachter Draht.
• Viele, vor allem neuere Gebäude schirmen die hochfrequenten Signale stark ab, da sie oftmals dicke Betonwände enthalten. Die Antenne sollte also grundsätzlich in der Nähe eines Fensters aufgestellt werden.
• Innerhalb einer Wohnung ist oftmals ein durch zahlreiche elektrische Geräte verursachter (z. B. Energiesparlampen, Computer, Mobiltelefon) hoher Störpegel vorhanden. Für einen ausreichenden Empfang muss das DVB-T-Signal stärker sein als der Störpegel am Aufstellungsort der Antenne. Der VHF-Bereich (Kanäle 5 bis 12) ist im Allgemeinen vom Störpegel stärker als der UHF-Bereich (Kanäle 21 bis 69) betroffen.
• Innerhalb der Wohnung kann es viel häufiger zu Signalreflexionen kommen als auf dem Dach. Durch Bebauung kann das Signal abgeschwächt und durch vorbeifahrende Autos kurzzeitig ausgelöscht werden. Der grundsätzlich niedrigere Pegel als bei einer Dachantenne (vor allem in Kellerwohnungen) kann in besonders kritischen Fällen, wenn das DVB-T-Signal in der Regel gerade stark genug für fehlerfreien Empfang ist, zu Empfangsaussetzern bei Schnee oder Regen führen.

Ton und Bild können plötzlich verschwinden, das Bild „friert ein“ und es treten Blockartefakte (Klötzchenbildung) auf. Ganze Programmblöcke verschwinden bisweilen, und je nach Decoder kommt es zu Tonartefakten (sehr unangenehme, extrem laute Knackgeräusche).

Bei Empfangsstörungen wird der Funkmessdienst der Bundesnetzagentur (BNetzA) nur tätig, wenn eine ordnungsgemäß errichtete Empfangsanlage vorhanden ist (i.d.R. eine Außenantenne). Zimmerantennen sind Behelfsantennen und zählen nicht als ordnungsgemäß errichtete Empfangsanlage. Auch wenn vielerorts der Empfang mit Zimmerantennen problemlos möglich ist, müssen ggf. auftretende Störungen hingenommen werden.

Die o. g. Empfangsprobleme treten tendenziell eher im Randbereich der Ausstrahlungsgebiete auf, im Kernbereich (d. h. in relativ geringer Entfernung zum Sender) ist die Feldstärke oft so groß, dass auch mit einer einfachen Zimmerantenne ein relativ störungsfreier Empfang möglich ist.

Bei Inversionswetterlagen, die in Mitteleuropa in den Monaten September bis November häufig auftreten, können bei DVB-T besonders im VHF-Bereich Empfangsstörungen durch Überreichweiten auftreten. Erfahrungen hierzu bestehen in Deutschland aber noch nicht. In Großbritannien gibt es deshalb Fernsehen nur noch im UHF-Bereich. Das für diese Störungen besonders anfällige VHF-Band I wird in Deutschland jedoch nicht für DVB-T genutzt.

Der Empfang über Kabel-TV oder Satellit ist prinzipbedingt stabiler. Außerdem wird meist mit höheren Datenraten gesendet, somit ist das Bild schärfer als bei DVB-T.

 

Bildqualität

Von Kritikern wird die Bildqualität bemängelt, weil sie sich kaum von der Qualität des Kabelfernsehens unterscheidet bzw. dieser in vielen Fällen sogar unterlegen ist. Das Bildrauschen beschränkt sich bei DVB-T systembedingt zwar auf das von der Kamera erzeugte Aufnahmerauschen und enthält kein analoges Übertragungsrauschen mehr, aber stattdessen resultieren Unschärfe, Klötzchenbildung (sogenannte Makroblöcke) und weitere Kompressionsartefakte, die sich negativ auf das Bild auswirken, aus zu geringen Bitraten, die von einzelnen Programmen genutzt werden. Bei ruhigen Bildpassagen weist das Fernsehbild unter Verwendung eines qualitativ hochwertigen DVB-T-Empfängers jedoch in der Regel eine höhere Kantenschärfe auf als beim analogen Empfang. Ansonsten wirkt ein analoges Rauschen oft störender als gelegentliche Unschärfe.

Artefakte treten immer dann besonders stark auf, wenn das analoge Ausgangsmaterial vom Sender bereits verrauscht ist: Bei der Digitalisierung kann nur begrenzt zwischen relevanter Bildinformation und Hintergrundrauschen unterschieden werden. Je mehr Rauschen im Bild ist, umso mehr Bits gehen zum Codieren dieses Rauschens verloren. Es bleiben weniger Bits zur Codierung der eigentlichen Bildinformationen übrig. Dieser Effekt wird unter Umständen auch noch dadurch verstärkt, dass das Ausgangsmaterial auf dem Sendeweg verlustbehaftet umgewandelt oder nachkomprimiert wird: Analoges Ausgangsmaterial wird evtl. zunächst beim Sender auf Schnitt-Servern mit hoher Datenrate digitalisiert und komprimiert, dann zur Ausstrahlung für DVB-S herunterkomprimiert und als DVB-S oder analoges Satellitensignal bis zur DVB-T-Sendeanlage übertragen, dort dann erneut digitalisiert oder von DVB-S auf DVB-T herunterkomprimiert. Wird ein MPEG-Datenstrom erneut von der Datenrate reduziert/umkomprimiert, ist das Ergebnis schlechter, als wenn sofort das Ausgangsmaterial auf die niedrige Bitrate umgesetzt wird. Diese Qualitätsminderung wirkt auch in die analogen Kabelnetze, da die Kopfstationen in den DVB-T-Regionen, die überwiegend DVB-T-Signale empfangen, auf analog umwandeln und ins Kabelnetz einspeisen. Manche Endanwender sorgen selbst unbewusst für eine weitere deutliche Verschlechterung der Bildqualität, indem sie einen DVD- oder Festplattenrecorder per Analog-Kabel an den DVB-T Empfänger anschließen. Die damit verbundene Digital->Analog->Digitalwandlung ist ebenfalls verlustbehaftet.

In Deutschland und vielen anderen Ländern teilen sich in den meisten Fällen vier Programme eine Datenrate von ca. 12 bis 20 Mbit/s, das heißt im Mittel 3 bis 5 Mbit/s pro Programm. Dabei kann jedoch ein Programm, das gerade schnelle oder detailreiche Bildfolgen zeigt – beispielsweise aus einem Actionstreifen oder einer Sportsendung -, kurzfristig auf Kosten der anderen im Multiplex eine höhere Datenrate zur Verfügung gestellt bekommen, vorausgesetzt, diese zeigen nicht gleichzeitig ebenfalls komplexe Bildfolgen (dynamische Quellencodierung). Ohne diese Kompensation führen derartige Bitraten aufgrund des (veralteten) MPEG-2-Codecs bei manchen Bildfolgen zu sichtbaren Kompressionsartefakten. Teilweise wird zur Vermeidung solcher Artefakte die horizontale Bildauflösung von 720 Pixeln (vgl. DVD) auf 704, 544 oder 480 Pixel (vgl. SVCD) herabgesetzt und ggf. ein Weichzeichner vorgeschaltet. Das Bild hat dann weniger Klötzchenartefakte, wird aber dafür unschärfer. Einige Programmanbieter entscheiden sich auch dafür, Material im 16:9- oder einem anderen Breitbildformat nicht anamorph, sondern im Letterbox-Verfahren zu senden, da sich dessen schwarze Ränder besonders effizient komprimieren lassen und so mehr Bits für die verbleibenden höchstens 432 statt der normalen 576 Zeilen zur Verfügung stehen.

Auf DVDs wird ebenfalls MPEG-2 als Datenreduktionsverfahren eingesetzt, aber mit gewöhnlich vergleichsweise hohe Datenraten von bis zu 9,8 Mbit/s. DVB-S verwendet etwa 38 Mbit/s pro Transponder (6 bis 10 Kanäle) und kommt so auf mittlere Übertragungsraten von 3,8 bis 6 Mbit/s mit Spitzen von rund 7 bis 8 Mbit/s (ARD/ZDF sendeten Spiele der Fußball-WM 2006 sogar mit Durchschnittsbitraten von 7 Mbit/s und Spitzen von 10 Mbit/s); DVB-C liegt bei ähnlichen Werten. Über Kabel und Satellit ist durch das breitere Frequenzspektrum auch das Programmangebot theoretisch und praktisch größer. Die geringere Bandbreite pro ausgestrahltem Programm ist ein betriebswirtschaftliches und kein technisch bedingtes Problem von DVB-T. Es ließen sich auch weniger Programme mit höheren Datenraten pro Kanal übertragen. Im übrigen gibt es auch bei der digitalen Ausstrahlung über Kabel oder Satellit Programme (beispielsweise Shoppingsender), die aus Kostengründen niedrige Bandbreiten oder geringere Auflösungen einsetzen.

Allen aktuell eingesetzten digitalen TV-Übertragungswegen ist gemein, dass das eingesetzte Kompressionsverfahren MPEG-2, das aus dem Jahr 1991 stammt, im Vergleich zu moderneren Verfahren wie MPEG-4 (H.264/AVC) oder VC-1 deutlich höhere Datenraten zur Übertragung von Bildern einer gegebenen Qualität benötigt. Zur Zeit der Einführung von DVB-T war die wesentlich weiterentwickelte MPEG-4-Technik zwar bereits voll entwickelt, dennoch entschied man sich aus Lizenzgründen für das veraltete und wesentlich bandbreitenhungrigere MPEG-2-Verfahren. Ein Vorteil war jedoch, dass es dafür relativ einfache, billige und sehr ausgereifte Decoderchips gab, wodurch die Anschaffungspreise für entsprechende Empfangsgeräte mittlerweile relativ niedrig sind. Des Weiteren sind die Hardwareanforderungen speicher- und geschwindigkeitsseitig wesentlich geringer. Schon nach kurzer Zeit fanden sich leistungsfähige MPEG-4-Decoder jedoch in vielen günstigen DVD-Playern der „Supermarktklasse“, wodurch die zahlreichen Nachteile von MPEG-2 im Auge der Kritiker im Nachhinein umso ärgerlicher erscheinen. Im Zuge der HDTV-Einführung, die in Europa konsequent in MPEG-4 erfolgt, werden aber auch für DVB-T mittelfristig Empfangsgeräte mit MPEG-4-Decoder auf den Markt kommen, wie es sie für DVB-S und DVB-C schon gibt.

Der DVB-T2-Standard, bei dem analog zu DVB-S2 die Datenrate durch effizientere Modulations- und Fehlerkorrekturtechniken gesteigert werden könnte, soll im Sommer 2008 verabschiedet werden. Eine Einführung dieses – wesentlich verbesserten sowie HDTV-fähigen – Nachfolgestandards ist für Deutschland jedoch nicht geplant.

 

Übertragungsverzögerung

Ein weiterer, nicht unerheblicher Nachteil des DVB-T-Systems gegenüber den herkömmlichen nicht-digitalen Übertragungswegen ist die Signalverzögerung von ca. 2-8 Sekunden. Diese entsteht durch die Codierung (Digitalisierung) des Signals beim Sender und die Decodierung beim Empfänger. Vor allem bei Live-Übertragungen von Fußballspielen kann das Geräusch aus Gaststätten mit nicht-digitalen Empfängern Überraschungsmomente in nebenliegenden Gaststätten mit übertragungsverzögernden DVB-T-Empfängern erheblich reduzieren.

 

Voraussetzungen für den DVB-T-Empfang

Der Empfang setzt einen externen Digitalreceiver oder Fernseher mit integriertem DVB-T-Empfangsmodul (Tuner) voraus, das sich bei einigen Fernsehgeräten auch nachrüsten lässt (siehe auch IDTV). Der Anschluss der externen Digitalreceiver an den Fernseher erfolgt über Scart/Cinch-Anschlüsse. Die Alternative den Anschluss über einen HF-Modulator und den Antennenanschluss des Fernsehers zu machen, ist auf Grund des schlechten Bildes kaum mehr anzutreffen. Bei externen Geräten dominieren Set-Top-Boxen; es sind auf dem Markt jedoch auch externe kompakte Module mit integriertem Scart-Stecker für den rückseitigen "unsichtbaren" Anschluss an Fernsehgeräten verfügbar.

Bei schwächerem Empfangssignal werden aktive Antennen, die das empfangene Signal verstärken verwendet, wobei die Spannungsversorgung dieser Antennen je nach Gerät durch den DVB-T-Empfänger über das verbundene Antennenkabel (Phantomspeisung) erfolgen kann.

Für den Fernsehempfang am Computer bzw. Notebook existieren Lösungen in Form von DVB-T-USB-Einsteckern. Bei diesen Geräten handelt es sich meist um reine HF-Empfänger. Die Decodierung des Signals erfolgt in diesem Fall über ein mitgeliefertes Programm, das einen entsprechenden leistungsfähigen Computer voraussetzt. Zusätzlich sind jedoch auch Empfänger mit integriertem MPEG2-Modul erhältlich, die an weniger leistungsfähigen, älteren Computern und über USB 1.1 lauffähig sind.

Meist ist der Empfang von DVB-T mit einer schon vorhandenen, für den Empfang von analogem Fernsehen genutzten Dachantennenanlage möglich, diese muss aber unter Umständen neu ausgerichtet oder auf eine andere Polarisation eingestellt werden. Bei älteren Antennenverstärkern ist z.T. ein Austausch notwendig, vorhandene Kanalfilter sollten entfernt werden.

Für die Einspeisung von DVB-T in Gemeinschaftsantennenanlagen und in das Kabelfernsehen sind häufig weitere Investitionen nötig.

 

Kritik

 

Investitionen für Sender

Da nur eine Minderheit der deutschen Bevölkerung noch den analogen terrestrischen Empfang nutzte, stellt sich die Frage, ob die Kosten für die Umstellung der Netze gerechtfertigt waren und ob man stattdessen nicht hätte die terrestrische TV-Verbreitung einfach einstellen sollen. Die laufenden Kosten bei digitaler Abstrahlung fallen je Programm jedoch wesentlich geringer aus als bei analoger. Die meisten Füllsender für das TV-Programm werden abgeschaltet, wodurch nicht immer die frühere nahezu vollständige analoge Abdeckung erreicht wird, gleichzeitig sinken dadurch aber die laufenden Abstrahlungskosten nochmals deutlich. Im Vergleich zur Verbreitung über Satellit ist die DVB-T-Abstrahlung in Deutschland damit – wie auch das Kabelfernsehen – erheblich teurer und nicht flächendeckend.

In Deutschland ist die staatliche Subventionierung des Sendernetzes, von der auch überregionale Privatsender profitieren, nicht konform zu den entsprechenden EU-Vorschriften. Aufgrund einer Wettbewerbsverzerrung zugunsten von DVB-T reichten im Dezember 2002 der deutsche Verband privater Kabelnetzbetreiber Anga und der baden-württembergische Kabelnetzbetreiber KabelBW bei der EU-Kommission in Brüssel Beschwerde ein. Im November 2005 kam die EU-Wettbewerbsbehörde zu dem Ergebnis, dass die im Großraum Berlin-Brandenburg vom Staat an die privaten Fernsehsender gezahlten Subventionen gegen die Beihilfevorschriften des EG-Vertrags verstoßen, da sie den Wettbewerb verfälschen. Die Zuschüsse begünstigten indirekt das DVB-T-Netz zum Nachteil konkurrierender TV-Plattformen wie Kabel und Satellit, so dass insbesondere das Gebot der Technologieneutralität missachtet wurde. Diese Entscheidung stieß auf vehemente Kritik seitens der Länder, die Anschubinvestitionen für den Markterfolg der neuen Übertragungstechnik als unabdingbar ansehen und zum anderen auf die massive staatliche Förderung des Kabelnetzes in der Vergangenheit verweisen. Kritiker der Beschwerde betonen auch den eher vorhandenen Ergänzungscharakter des terrestrischen Überallfernsehens für Zweit- und Drittgeräte und portablen Empfang, da weder die mit Digitalkabel angebotene Programmvielfalt noch Triple-Play-Angebote darüber realisierbar seien und somit DVB-T nur in wenigen Fällen eine Gefahr für Kabelnetzbetreiber darstelle. Weiterhin entschied die Kommission, dass die Privatsender die bereits ausgezahlten Beihilfen, die nicht ordnungsgemäß bei der Kommission angemeldet worden waren, zurückbezahlen müssen. Im April 2006 erreichte die EU-Kommission eine weitere Beschwerde. Kabel Baden-Württemberg sieht die Förderung von DVB-T mit Rundfunkgebühren und damit mit öffentlichen Mitteln als Widerspruch zum europäischen Wettbewerbsrecht.

Der generellen Kritik an DVB-T ist allerdings das öffentliche Interesse an einer weitreichenden Grundversorgung der Bevölkerung mit dem öffentlich-rechtlichen Programmangebot unabhängig von privaten Monopolanbietern wie den Kabelgesellschaften mit ihren örtlichen Netzmonopolen oder dem den deutschen Satellitenfernseh-Markt beherrschenden Anbieter SES Astra (siehe auch dessen Bestrebungen zur kostenpflichtigen Grundverschlüsselung via Entavio) entgegenzuhalten.

 

Verbreitung/Flächendeckung

In Deutschland wurden anfangs nur in sogenannten Startinseln, vor allem in den Ballungszentren, auf DVB-T umgestellt. Bis Ende 2008 ist eine ca. 85%ige Flächendeckung und mindestens 90 %ige Bevölkerungsversorgung vorgesehen. Der mobile Im-Haus-Empfang (portable indoor; Stabantenne) wird dann auf etwa 20 % der Fläche möglich sein, auf weiteren ca. 20 % ist mobiler Außer-Haus-Empfang (portable outdoor; Auto, Zimmerantenne) möglich, und auf den restlichen ca. 45 % ist eine hochwertige stationäre Außenantenne nötig. Durch die Nutzung moderner DVB-T-Empfänger mit mehreren Empfangsteilen (Diversity) ist der portable-Empfangsbereich mit Stab- und Zimmerantennenen jedoch deutlich größer. Der Weiterbetrieb oder die Umrüstung der vorhandenen analogen Füllsender ist in Deutschland nicht vorgesehen.

In anderen Ländern, z. B. Italien, Spanien, Österreich oder Großbritannien, wurde über einen kurzen Zeitraum fast landesweit umgestellt, jedoch das PAL-Fernsehen weiterhin parallel ausgestrahlt (Simulcast), was in den deutschen Startinseln seit Mitte 2005 generell nicht mehr geschieht. Ein Simulcast war in Deutschland, aufgrund der knappen Frequenzen und dem Interessen der benachbarten Länder nicht möglich.

 

Topografische Problemzonen

Der Slogan „Überallfernsehen“ wird oft missverstanden. Er impliziert, dass überall mit kleinen Antennen Empfang herrscht, bedeutet tatsächlich aber, dass überall dort, wohin DVB-T-Signale empfangen werden können, mindestens die Hausantenne nötig ist, in der Nähe zum Senderstandort der Empfangskomfort bis hin zur Zimmerantenne reicht. So gilt der Begriff „Überallfernsehen“ nicht für hochfrequenztechnisch schwierig zu versorgende Gebiete. Dies sind grundsätzlich bergige Gegenden. Dieser Sachverhalt soll hier am Beispiel Wuppertal im topograpisch schwierig zu versorgenden Bergischen Land beschrieben werden. Die bei Einführung von DVB-T in Nordrhein-Westfalen aufgezeigten Versorgungskarten schienen Wuppertal, noch im Randbereich der ersten in Betrieb genommenen digitalen Sender gelegen, abzudecken. Aufgrund der Abschattung durch die Berge und der anderen Antennendiagramme der DVB-T-Sender war in vielen Gegenden um Wuppertal oftmals nur ein schlechter Empfang möglich. Erst im Mai 2006 wurde Wuppertal mit einem eigenen Sender versorgt, der den Empfang der öffentlich-rechtlichen Programme verbesserte. Eine schlechte Informationspolitik zu dieser Situation seitens des DVB-T-Projektbüros war der Situation in Wuppertal nicht zuträglich. Noch heute wird oft der schlechte Empfang vor allem der Privatsender reklamiert, was sich aber dadurch relativiert, dass die Privatsender Wuppertal nicht offiziell flächendeckend versorgen.

 

Kanalbelegung

Auch die Aufteilung der Kanäle in Deutschland ist nicht ganz frei von Kritik, da es durch DVB-T in den meisten Regionen keine erweiterte Vielfalt durch zusätzliche private Fernsehanbieter gibt; die bislang dominierenden privaten und öffentlich-rechtlichen Anbieter finden sich auch in DVB-T wieder. Grund ist, dass sie meist auch die einzigen waren, die sich wegen der hohen Verbreitungskosten um Sendeplätze beworben hatten.

In den ab Ende 2005 umgestellten Regionen hat sich bislang keiner der bundesweit bedeutenden privaten Fernsehveranstalter für die Nutzung der Frequenzen beworben, so dass in DVB-T in diesen Regionen wie zuvor über PAL nur öffentlich-rechtliche Programme sowie vereinzelt (im Saarland und im Raum Leipzig) kleine, meist lokale Privatsender vertreten sind.

„Hintergrund ist, dass nach der Entscheidung der EU-Kommission gegen die Subventionierung der Privatsendergruppen RTL und ProSiebenSat.1 viele Frequenzen frei sind. Damals hatten die Kabelbetreiber Anga und Kabel BW gegen eine Subventionierung privater Sendeveranstalter über DVB-T geklagt und Recht bekommen. Konsequenz war, dass die privaten Sender nun in DVB-T-Gebieten abseits der Ballungsgebiete ihr Programm nicht einspeisen lassen.“

– http://www.digitalfernsehen.de/news/news_90147.html

 

Schlechte Kooperation mit Fernsehern und Aufnahmegeräten

Wie bei (analogen und digitalen) Satelliten-Empfängern und digitalen Kabel-Empfängern gibt es auch beim Betrieb von DVB-T-Set-Top-Boxen Einschränkungen beim Betrieb an herkömmlichen Fernsehern, Video- und DVD-Rekordern mit analogem Empfangsteil.

 

Allgemeine Kritik an DVB-T und der Analogabschaltung

Es gibt vielfältige Kritik an der Analogabschaltung und der Verwendung von DVB-T.

Da die digitalen Signale recht einfach verschlüsselt werden können, befürchten viele Nutzer eine nachträgliche Einführung von kostenpflichtigen Angeboten.

Ebenfalls sehen Kritiker die Möglichkeiten des freien Zugangs und die Nutzung der Medien durch den Einsatz von digitalen Verfahren und des dabei möglichen Digitalen Rechtemanagements (DRM) durch Smartcards u.ä. erheblich eingeschränkt.

Die oft bemängelte Klötzchenbildung und Aussetzer sind typisch für digitale Übertragung z. B. bei Verwendung eines veralteten Digitalreceivers. Die Übertragung von analogen Inhalten beruht zwar auf der Verwendung schmalerer Bandbreiten, verursacht jedoch bei Signalstörungen nur das bekannte „Kräuseln“; das Bild bekommt keine Klötzchen oder verschwindet abrupt.

Abhilfe schafft in den meisten Fällen eine Optimierung der Antennenanlage (Antenne, Kabel, Dosen, Verstärker, Weichen).

 

Umstellung von analogem Fernsehen auf DVB-T

 

Deutschland

Am 4. August 2003 wurde im Großraum Berlin die analoge Verbreitung von Fernsehprogrammen zugunsten der digitalen Verbreitung mittels DVB-T eingestellt. Dies war der Beginn der Abschaltung des analogen Antennenfernsehens in Deutschland.

Auf etwa 80 Prozent der Fläche Deutschlands^[1] wurde die Umstellung für das terrestrische Fernsehen bereits vollzogen.

Die beiden großen Privatsenderketten (RTL und Pro7Sat1) strahlen nur in den zuerst erschlossenen Gebieten ihre Programme über DVB-T aus. Die privaten Sender haben die Ausweitung der DVB-T-Abstrahlung in seit 2005 neu erschlossenen DVB-T-Regionen weitgehend eingestellt, nachdem eine Anschubfinanzierung der Ausstrahlungskosten durch die Landesmedienanstalten aufgrund von Klagen der Kabelnetzbetreiber nicht mehr möglich ist.^[2] Ganze Empfangsgebiete werden zumindest vorerst nur mit öffentlich-rechtlichen Programmen in zwei bis vier Multiplexen versorgt. Ende 2007 gingen erstmals seit längerer Zeit wieder neue Multiplexe mit privaten Programmen (im Saarland ein Multiplex mit Saar TV, Tele 5, QVC, in Leipzig ein Multiplex mit Leipzig Fernsehen, BBC World, Bibel TV und einem Stadtinformationskanal) auf Sendung; im Großraum Stuttgart wird über eine Abstrahlung der Programme der RTL-Sendergruppe verhandelt.

Für die öffentlich-rechtlichen Programme entstehen durch den ausbleibenden Einstieg der Privatsender höhere Kosten als ursprünglich geplant.^[3] Bis Ende 2008 wird die terrestrische analoge Abstrahlung in Deutschland flächendeckend eingestellt; bis dahin sollen mindestens 90 Prozent der Haushalte die öffentlich-rechtlichen Sender mittels DVB-T über Dachantenne empfangen können. Dies wird über eine nahezu ausschließliche Abstrahlung über Grundnetzsender erreicht, analoge Füllsender werden im Zuge der Umstellung weitestgehend stillgelegt.^[4][5] Eine Simulcast-Phase (gleichzeitige Ausstrahlung von analogen und digitalen Programmen) bei der Umstellung findet seit 2005 nicht mehr statt.

Laut dem Digitalisierungsierungsbericht 2007 der Landesmedienanstalten nutzten bundesweit Mitte 2007 etwa 3,6 Millionen Haushalte DVB-T – doppelt so viele wie ein Jahr zuvor und entsprechend zehn Prozent der Fernsehhaushalte bzw. einem Viertel der digitalisierten Fernsehhaushalte, womit DVB-T eine höhere Verbreitung als digitales Kabelfernsehen erreicht, wobei die Akzeptanz in Gebieten mit ausschließlichem öffentlich-rechtlichem Programmangebot deutlich geringer ist.^[6