Systemtechnische Analyse von Integrationsstrategien für die Migration auf HDTV in vernetzten IT-basierten Fernsehproduktionsumgebungen


Diplomarbeit, 2007

173 Seiten, Note: 1.7


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Firmenprofil der MCS GmbH Sachsen

2. Systemtechnisches Vorgehen
2.1 Anstoß
2.2 Grundlagen des Systems Engineering
2.2.1 Systems Engineering Philosophie
2.2.2 Problemlösungsprozess
2.3 Entwicklung eines Methodensets

3. State of the Art der Fernsehproduktion
3.1 Vernetzte IT-basierte Fernsehproduktion
3.1.1 Informationstechnologie und Informationstechnik
3.1.2 Netzwerke
3.1.3 Migration zur IT-basierten Fernsehproduktion
3.1.4 Merkmale vernetzter IT-basierter Fernsehproduktion
3.1.5 Anforderungen an die IT
3.1.6 Veränderungen durch die IT-Nutzung

4. High Definition Television
4.1 Entstehungsgeschichte
4.1.1 Internationale Entwicklung
4.1.2 Europäische Entwicklung
4.2. HDTV-Strategien in Deutschland
4.2.1 Öffentlich-rechtliche Anbieter
4.2.2 Pay-TV-Anbieter
4.2.3 Free-TV-Anbieter
4.2.4 Empfehlungen des Instituts für Rundfunktechnik
4.3 Technische Grundlagen
4.3.1 Bildaufbau
4.3.2 Bildauflösung
4.3.3 Bildformate
4.3.4 Aufzeichnungsformate
4.3.5 Übertragungsstandards

5. Situationsanalyse
5.1 Aufgaben und Vorgehen
5.2 Methodenauswahl
5.3 Analyse der Problem- und Aufgabenstellung
5.3.1 Randbedingungen für eine HDTV-Einführung
5.3.2 Neuinvestitionen
5.4 Strukturierung des Untersuchungsbereiches
5.5 Analyse des Fernsehproduktionssystems
5.5.1 Modell des Fernsehproduktionsprozesses
5.5.2 Hierarchisches Ebenenmodell
5.6 Fernsehproduktionsprozess der MCS
5.7 Technische Infrastruktur der MCS
5.7.1 IT-basiertes System
5.7.2 Klassisches BC-System

6. Anforderungsanalyse
6.1 Aufgaben und Vorgehen
6.2 Methodenauswahl
6.3 Vorüberlegungen
6.4 Hierarchisches Ebenenmodell
6.5 Nichtfunktionale Anforderungen
6.5.1 Performance
6.5.2 Erweiterbarkeit
6.5.3 Qualität
6.5.4 Qualität (inhaltlich)
6.5.5 Qualität (technisch)
6.6 Funktionale Anforderungen (IT-basiertes System)
6.6.1 Bandbreite
6.7 Funktionale Anforderungen (Klass. BC-System)
6.7.1 Bandbreite
6.7.2 Nutzung herkömmlicher Signalstandards
6.7.3 Nutzung unterschiedlicher Bildformate
6.8 Zielkatalog

7. Synthese - Analyse
7.1 Aufgaben und Vorgehen
7.2 Methodenauswahl
7.3 Homogene und heterogene Produktionsumgebung
7.4 Technische Maßnahmen zur HDTV-Einführung
7.4.1 IT-basiertes System
7.4.2 Klassisches BC-System
7.5 Entwicklung von Lösungsvarianten
7.5.1 Variante I: Traditionelle Produktionsumgebung
7.5.2 Variante II: SD-Akquisition im HD-Workflow
7.5.3 Variante III: Editing-Clients mit P2-Laufwerken
7.5.4 Variante IV: Dockingstation-bandloser HD-Workflow
7.5.5 Maximale Ausbaustufe: Video-File-Transfer

8. Bewertung - Entscheidung
8.1 Aufgaben und Vorgehen
8.2 Methodenauswahl
8.2.1 Argumentenbilanz
8.2.2 Nutzwertanalyse
8.3 Empfehlung einer HDTV-Migrationsstrategie

9. Zusammenfassung

A Literaturverzeichnis

B Abkürzungsverzeichnis

C Abbildungsverzeichnis

D Anhang
D1 Unterlagen zum Experteninterview
D2 Eigenständigkeitserklärung
D3 Thesen

Abstract

Femsehproduktionsumgebungen unterliegen einem kontinuierlichen Wandel, der bis dato primär durch die Umstellung auf IT-basierte Verfahren mit dem Ziel einer ununterbrochen digitalen Produktionskette geprägt war. Seit geraumer Zeit spielt die Einführung des hochauflösenden Fernsehens „High Definition Television“ eine fundamentale Rolle. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Imple­mentierung von HDTV im Nachrichtenbereich am Fallbeispiel der Media & Communication Systems (MCS) GmbH Sachsen. Nach einer grundlegenden Analyse der vorherrschenden technischen Infrastruktur und Produktionsprozesse wird ein strukturierter Anforderungskatalog erarbeitet, der den Ausgangspunkt für alle Vorkehrungen zur HDTV-Umrüstung bildet. Zur Ausgestaltung des Workflows werden verschiedene Lösungsvarianten und deren Umsetzung vorgestellt. Das Resultat der Arbeit ist ein bandloser HD-Workflow auf Basis der P2-Speicher- technologie.

Television production technology is determined by a continuous development which, until today, is mainly characterized by a shifting to IT-based techniques to guarantee an uninterrupted digital production process. Thus, the implementation of High Definition Television has played a fundamental role for a long time. This diploma thesis deals with the insertion of HDTV in the area of news production by studying the case of the Media & Communication Systems (MCS) GmbH Sachsen. After an extensive analysis of the infrastructure and the production processes, a structured catalogue of requirements will be developed forming the basis for all further steps that are to be taken to implement HDTV successfully. Concerning workflow design, several alternatives and their realization will be presented. Finally, a HD workflow based on the P2 Technology will be derived.

1 Einleitung

1.1 Motivation

In der Fernsehproduktionstechnik ist seit anderthalb Jahrzehnten ein globaler Prozess der grundlegenden Umstrukturierung von analogen zu digitalen Verfahren zu verzeichnen. Nach der nun nahezu abgeschlossenen Digitalisierung vollzieht sich ein weiterer Trend: Die Einführung des hochauflösenden Fernsehens „High Definition Television“, kurz HDTV. Mit dieser Technologie kann die Qualität des Fernsehbildes erheblich gesteigert werden. Bereits Ende der 1980er Jahre hatte die Branche versucht, die Auflösung des Fernsehbildes zu erhöhen. Das Projekt unter der Bezeichnung Eureka EU95-HDTV konnte zu den Olympischen Sommerspielen 1992 seine Tauglichkeit unter Beweis stellen, scheiterte jedoch wegen technischer und wirtschaftlicher Faktoren. Mit der nun weit verbreiteten Digitalisierung der Fernsehübertragung und einer gestiegenen technischen Ausstattung der Zuschauer stehen die Chancen für eine Einführung von HDTV auf einem deutlich besseren Stern. Die höhere Auflösung des Bildmaterials ist aufgrund des Vordingens immer größerer Flachbildschirme notwendiger denn je. Der neue Starttermin - die Olympischen Winterspiele 2010 - soll nun endgültig die Wende für den HDTV- Regelbetrieb einleiten.

Mit der Migration auf HDTV, die sich in der Regel schrittweise vollziehen wird, sind nicht unerhebliche Investitionen in Hardware-Equipment auf Seiten der Programmanbieter notwendig - angefangen von HDTV-Kameras über neue Technik im Schneideraum bis hin zur Sendeüberwachung. Diese Hürden sind nicht in einem Sprung zu überwinden. HDTV wird deshalb in einem längeren Übergangsprozess eingeführt werden. Neue Technologien auf Basis der Informationstechnik werden dabei eine große Rolle spielen und Veränderungen im bestehenden Workflow nach sich ziehen. Aufzeichnungen werden beispielsweise auf einem Halbleiterspeicher gesichert anstatt auf Magnetband. Die Eingabe von Metadaten könnte in Zukunft von jedem beliebigen PC-Arbeitsplatz erfolgen. Mit der Einführung von HDTV besteht also auch die Chance auf eine Innovation in den Arbeitsabläufen der

Medienproduktion. Da an dem Integrationsprozess alle Abteilungen einer Rundfunkanstalt beteiligt sind, stellt die fehlerlose Einbindung von HDTV in den bestehenden Workflow eine große Herausforderung dar.

Das Ziel der Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Konzeptes zur fehlerfreien Implementierung von HDTV in die bestehende Produktionsumgebung am Fallbeispiel der Media & Communication Systems (MCS) GmbH Sachsen. Dazu werden schwerpunktmäßig mit der Einführung verbundene Veränderungen im Fernsehproduktionsprozess und im technischen Bereich betrachtet.

1.2 Firmenprofil der MCS GmbH Sachsen

Die Media & Communication Systems (MCS) GmbH Sachsen, mit ihrem Sitz im Landesfunkhaus Sachsen, ist ein 100%iges Tochterunternehmen des MDR. Gegenstand des Unternehmens sind Beratung, Planung, Leitung und Steuerung von Projekten auf den Gebieten des Fernsehens, des Hörfunks, der Multimedia­anwendungen und der Kommunikation. Das Unternehmen befasst sich darüber hinaus als Medien-, Dienstleistungs- und Produktionsunternehmen mit der Errichtung und Bereitstellung aller räumlichen, technischen und infrastrukturellen Einrichtungen für eigene und Fremdproduktionen im Medienbereich.

Bereich Fernsehen - Technik und Produktion

Die Aufgabe des Bereiches Fernsehtechnik und -produktion ist im Kerngeschäft die technische Abwicklung des Programmaufkommens des MDR Landesfunkhauses Sachsen in seinen Standorten per Vermietung von technischen und personellen Leistungen. Ein weiterer Geschäftsbereich ist die Videoproduktion, sowohl in rein technischer als auch in inhaltlicher Form.

2. Systemtechnisches Vorgehen

2.1 Anstoß

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Integrationsstrategien für die Migration auf HDTV in vernetzten IT-basierten Fernsehproduktionsumgebungen. Die IT-basierte Fernsehproduktion ist ein komplexes System. Die Anzahl der beteiligten technischen und organisatorischen Funktionsbereiche ist bei der Produktion einer Fernseh­sendung größer als beispielsweise im Fall einer Hörfunkproduktion. Einzelne IT- Inseln sind zu einem Gesamtsystem vernetzt1. Veränderungen in diesem System, wie sie bei der Einführung von HDTV der Fall sind, haben anfangs nicht absehbare Auswirkungen. Die Systemtechnik befasst sich mit Methoden zum Lösen komplexer Probleme und erweist sich bei der Projektierung im Broadcastbereich als sehr hilfreich. Sie betrachtet komplexe technische Systeme in ihrer Gesamtheit und integriert alle beteiligten fachlichen Disziplinen. Im Einzelnen werden hardwaretechnische und softwaretechnische Komponenten, Personen und Funktionsbereiche einbezogen. Um das System ganzheitlich zu gestalten, d.h. eine weitsichtige und weit vorausschauende Berücksichtigung möglichst vieler Aspekte und Zusammenhänge zu erzielen, werden die Wünsche der Nutzer in einer Anforderungsanalyse festgehalten. Daraus wird die Systemgestaltung abgeleitet . 2

2.2 Grundlagen des Systems Engineering

Das Systems Engineering (Systemtechnik) nach DAENZER/HUBER 3 ist ein Denk- und Handlungsstil, welcher einen Leitfaden zur Abwicklung komplexer Vorhaben darstellt und zahlreiche Denkmodelle umfasst.

Daenzer/Huber definieren das „Systems Engineering (SE) als eine auf bestimmten Denkmodellen und Grundprinzipien beruhende Wegleitung zur zweckmäßigen und zielgerichteten Gestaltung komplexer Systeme[...]“ 4. ZÜST 5 spricht von einer „[...] Methodik, die das planmäßige Anwenden von einer oder mehreren Methoden zum Erreichen eines bestimmten Ziels unterstützt.“ 6 Das Systems Engineering dient zum Lösen von Problemen, „[...] die schwer erfassbar sind, weil sie in sich komplex sind und/oder eine relativ starke Verflechtung mit der Umwelt aufweisen [.. .]“ 7.

2.2.1 Systems Engineering Philosophie

Die Systems Engineering Philosophie beinhaltet Leitgedanken, mit denen eine umfassende Betrachtungsweise in allen Planungsschritten sichergestellt werden soll 8. Diese Leitgedanken - Systemdenken und Vorgehensmodell - sind eine übergeordnete Denkweise für den gesamten Planungsprozess.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Systems Engineering Philosophie (Quelle: [DH02], S. XIX)

2.2.1.1.Systemdenken

Ein Bestandteil der SE-Philosophie ist das Systemdenken. In der Literatur finden sich ganz unterschiedliche Definitionen des Begriffes, einige davon sind auf rein emotionaler Basis. SENGE 9 meint, dass das Systemdenken „[...] ein Verständnis für bestimmte Verzögerungen [umfasst], die dazu führen, dass man das Richtige tut, die positiven Folgen jedoch einige Zeit auf sich warten lassen.“10 Die IPMA11 Competence Baseline definiert es als „eine interdisziplinäre und ganzheitliche Betrachtungsweise von umfangreichen Sachverhalten und komplexen Zusammenhängen.“ 12 Daenzer/Huber verstehen das Systemdenken schließlich „als Denkweise [...], die es ermöglicht, komplexe Erscheinungen (Systeme) besser verstehen und gestalten zu können.“13

2.2.1.1.1 Grundbegriffe des Systemdenkens

Systeme existieren in den unterschiedlichsten Bereichen. Egal welche Beispiele man anführt, alle haben sie eines gemeinsam: die Konnektivität. Die Bausteine eines Systems (Elemente), die selbst wieder als Systeme betrachtet werden können, sind untereinander durch Beziehungen verbunden. Solche Beziehungen können beispielsweise Materialfluss- bzw. Informationsflussbeziehungen oder Wirk­zusammenhänge sein. Ein System wird von seiner Umgebung durch eine Systemgrenze abgeschlossen. Sie muss nicht notwendigerweise sichtbar, sondern kann rein gedanklicher Natur sein. Weisen die Elemente nicht nur untereinander, sondern auch mit ihrer Umgebung Beziehungen auf, spricht man von einem offenen System. Die Umgebung bzw. das Umfeld kann entweder aus Systemen (Umsystem) oder Elementen (Umfeldelement) bestehen, die mit dem System in Beziehung stehen, es beeinflussen bzw. von ihm beeinflusst werden können. Wird ein einzelnes Element des Systems selbst zu einem System auf einer tieferen Stufe, so handelt es sich dabei um ein Untersystem (Subsystem). Ein System, welches mehrere Systeme zusammenfasst, wäre demzufolge ein Übersystem14.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Grundbegriffe des Systemdenkens (Quelle: [DH02], S. 5)

Hinsichtlich der Struktur und dem Verhalten unterscheidet man zwischen offenen, dynamischen, komplexen und vernetzten Systemen. Offene Systeme stehen im Material-, Energie- und Informationsaustausch mit der Umgebung. Verändern sich Elemente, Beziehungen und Eigenschaften im Laufe der Zeit, ist das Systemverhalten nicht mehr statisch, sondern dynamisch. Komplexität resultiert aus der Vielfalt und Anzahl der betrachteten Elemente und Beziehungen. Komplexe Systeme sind hinsichtlich ihrer Struktur nicht mehr vollständig beschreibbar. Innerhalb des Systems bestehen vielfältige Wechselbeziehungen, insbesondere Rückkoppelungen mit Zeitverzögerung. Ursache-Wirkungs-Beziehungen benachbarter Elemente sind keine linearen Abfolgen. Das Zeitverhalten des Systems kann Unstetigkeiten aufweisen15.

2.2.1.2 Vorgehensmodell

Der zweite Leitgedanke der System Engineering Philosophie ist das Vorgehensmodell. In ihm sind vier Grundgedanken verankert. Sie sollen „[...] eine zielgerichtete und stufenweise Variantenbildung und -ausscheidung [...]“ sicherstellen und den Planungsprozess in überschaubare Etappen unterteilen16. Diese Grundgedanken werden nun kurz erläutert.

2.2.1.2.1 Vom Groben zum Detail

Das auch mit dem Namen „Top Down“ bezeichnete Vorgehensprinzip basiert auf einer zunächst groben Strukturierung des Problemfeldes (Blackbox-Prinzip), dem Festlegen genereller Ziele für das Gesamtsystem und einer sich anschließenden schrittweisen Erhöhung des Konkretisierung- und Detailliertheitsgrades im Verlauf der Ausgestaltung des Lösungskonzeptes . 17

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Vorgehensprinzip „Vom Groben zum Detail“ (Quelle: [DH02], S. 32)

2.2.1.2.2 Denken in Varianten

Unter Anwendung des Top-Down-Ansatzes verschafft man sich auf einer eher abstrakten Stufe zunächst einen Überblick über verschiedene Lösungsalternativen, bevor man zur detaillierten Ausarbeitung einer Variante übergeht. Der Vorteil dieser Denkweise ist, dass neuartige Lösungen bereits in der Planungsphase berücksichtigt werden und eine Auswahl der günstigsten Lösung getroffen werden kann. 18

2.2.1.2.3 Phasengliederung

Eine Erweiterung des Top-Down-Ansatzes und dem Denken in Varianten ist die Gliederung eines Vorhabens in überschaubare Etappen. Die Komplexität einer Problemstellung und das Risiko einer Fehlentscheidung können durch ein etappenweises Vorgehen in der Planung und Realisierung reduziert werden .19 20

2.2.1.2.4 Problemlösungszyklus

Der Problemlösungszyklus dient der systematischen Lösung von Problemen. Er beinhaltet notwendige Arbeitsschritte, um von einem Problem zu einer Lösung zu gelangen21. Der Detailliertheitsgrad des Problemlösungszyklus ist von der jeweiligen Projektphase abhängig. Im ersten Schritt - der Zielsuche - wird die Ausgangssituation des zu gestaltenden Systems analysiert. In der Lösungssuche werden verschiedenartige Lösungsvarianten erarbeitet und anschließend hinsichtlich der gestellten Anforderungen geprüft. Um eine Auswahl treffen zu können, werden taugliche Varianten gegenübergestellt und mit Hilfe von Kriterien bewertet. Anschließend wird eine Entscheidung getroffen .22 Diese Diplomarbeit basiert auf den einzelnen Schritten des Problemlösungszyklus.

2.2.2 Problemlösungsprozess

Im Mittelpunkt der SE-Methodik steht der Problemlösungsprozess. Er umfasst die Systemgestaltung und das Projektmanagement, welche eng miteinander durch das Phasenkonzept verknüpft sind und nur gedanklich voneinander getrennt werden 23.

2.2.2.1 Systemgestaltung

Die Systemgestaltung ist die inhaltliche Komponente des Problemlösungsprozesses und befasst sich vertiefend mit den Anwendungsaspekten des Vorgehensmodells. Insbesondere wird der Problemlösungszyklus sowie das Vorgehen in den einzelnen Teilschritten ausführlich behandelt 24.

2.2.2.2 Projektmanagement

Das Projektmanagement ist die organisatorische Komponente und umfasst alle willensbildenden und durchsetzenden Aktivitäten im Zusammenhang mit der Abwicklung von Projekten . Im Einzelnen sind dies alle planenden, überwachenden, koordinierenden und steuernden Maßnahmen. Personen und Mittel, deren Einsatz und Koordination stehen dabei im Vordergrund 25.

2.3 Entwicklung eines Methodensets

Die methodische Vorgehensweise als auch der inhaltliche Aufbau dieser Diplomarbeit orientieren sich an dem Gedankengut des Systems Engineering. Auf der Grundlage des Problemlösungszyklus, der im Zentrum der SE-Methodik steht, wurde zunächst ein Methodenset entworfen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Methodenset: inhaltlicher Aufbau und methodische Vorgehensweise

In einer Situationsanalyse erfolgen zunächst die Ist-Zustand-Aufnahme des Systems sowie eine Abgrenzung des Problem-, Eingriffs- und Lösungsbereiches. Der Fernsehproduktionsprozess und die technische Infrastruktur der MCS GmbH Sachsen werden vertiefend analysiert. Der Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der HD-Tauglichkeit einzelner Komponenten.

In der Anforderungsanalyse werden Vorstellungen und Ziele des zukünftigen Systems erfasst. Außerdem werden Anforderungen beleuchtet, welche die HDTV- Technologie mit sich bringt. Das Ergebnis ist ein Zielkatalog, der nichtfunktionale und funktionale Anforderungen in strukturierter Form enthält. Es erfolgt eine Prioritätensetzung in Muss- und Kann-Ziele.

Die Synthese ist der konstruktive, kreative Schritt. Auf den Ergebnissen der Situations- und Anforderungsanalyse werden unterschiedliche Integrationsstrategien für die Implementierung von HDTV bei der MCS GmbH Sachsen entworfen und in Prozess und Technik dargestellt. Unabhängig von den Varianten werden technische Maßnahmen für eine Umrüstung der Infrastruktur beschrieben.

Ob ein Konzept den gestellten Anforderungen entspricht, wird in der anschließenden Analyse geprüft. Jede einzelne Variante wird hinsichtlich ihrer Zweckmäßigkeit und Tauglichkeit analysiert. Es erfolgt eine Vorselektion von Varianten.

Bei der Bewertung werden taugliche Varianten gegenübergestellt. Dabei werden nur solche zugelassen, welche die Muss-Ziele erfüllen. Mit Hilfe eines fortlaufend geführten Kriterienplans erfolgt eine Bewertung der einzelnen Lösungen.

Die Entscheidung beinhaltet eine Empfehlung der Variante, die bei der Bewertung am besten abgeschnitten hat.

3. State of the Art der Fernsehproduktion

3.1 Vernetzte IT-basierte Fernsehproduktion

Unter der Begriffsdefinition „Vernetzte IT-basierte Femsehproduktion“ ist die Vernetzung von Teilsystemen zu einem Gesamtsystem zu verstehen. Der Materialaustausch der einzelnen Systeme erfolgt Datei-basiert. IT-basierte Systeme finden sich in nahezu allen Bereichen einer Fernsehproduktion, insbesondere im Nachrichtenbereich. Dort bietet die Verwendung von Informations- und Netzwerk­technik entscheidende Vorteile bei der Erstellung, der Änderung und dem Austausch von Programmen.

3.1.1 Informationstechnologie und Informationstechnik

Die Definition des Begriffes Informationstechnik (IT) erweist sich dahingehend als schwierig, da die Inhalte, die dieser Oberbegriff einschließt, entwicklungsbedingt variieren. Heutzutage steht Informationstechnik als Sammelbegriff für die Informations- und Datenverarbeitung sowie für die dafür benötigte Hard- und Software 26. Er gründet sich heute auf das nicht mehr trennbare Zusammenwirken von Nachrichten- und Computertechnik.

Häufig wird der Begriff der Informationstechnologie synonym verwendet. Er bezeichnet das Wissensgebiet von der effektiven Nutzung innovativer Informationstechnik für die Gestaltung informationeller Prozesse27 und umfasst beispielsweise Tätigkeiten wie Informationserfassung, -übermittlung, -verarbeitung und -speicherung mit Hilfe von Computern und Telekommunikationseinrichtungen 28. Als Verfahrensträger benötigt die Informationstechnologie technische Einrichtungen (Informationstechnik).

Höhere Speicherkapazitäten, schnellere Übertragung in flächendeckenden, breitbandigen Netzen, steigende Prozessorleistungen und intelligente Informations­verarbeitung zählen zu den wichtigsten basistechnologischen Entwicklungen im IT- Bereich29.

3.1.2 Netzwerke

Ein Netzwerk ist ein Datenkommunikationssystem, das durch Übertragung von Signalen den Datenaustausch zwischen mehreren unabhängigen Geräten ermöglicht 30. Es wird auch als Rechnernetz bezeichnet - ein Zusammenschluss von verschiedenen technischen, primär selbstständigen elektronischen Systemen. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal ist die Art des Datenaustausches. Beim Filetransfer hat die fehlerfreie Übertragung der Daten Priorität. Es werden Datenpakete gesendet, die bei fehlerhafter Übertragung wiederholt werden. Beim Streaming werden dagegen Datenströme gesendet; die Übertragung erfolgt in Echtzeit. Der Empfänger muss sich zum Datenstrom synchronisieren. Die Netzwerk­Topologie, d.h. die Anordnung von Netzwerk-Stationen und Kabeln, kann ringförmig, sternförmig oder als reine Point-to-Point-Verbindung aufgebaut sein. Innerhalb des Netzwerkes erfolgt die Verteilung der Daten über kürzere (LAN = Local Area Network) oder längere (WAN = Wide Area Network) Strecken . 31

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Netzwerk-Topologien (Quelle: [Sch05], S. 669)

Die Kommunikation erfolgt über Netzwerkprotokolle, einer exakten Vereinbarung, nach der die Daten zwischen den Computern ausgetauscht werden. Protokolle werden nach der Übertragungsart (Filetransfer, Streaming) unterschieden. Im Studiobereich kommen Filetransfer-Protokolle wie FTP (File Transfer Protocol), XTP (Extended Transfer Protocol), Schnelle Filetransfers und NFS (Network File System) zum Einsatz 32. Weiterhin wird zwischen verbindungsorientierter und verbindungsloser Kommunikation unterschieden. Bei der verbindungsorientierten Technik wird vor dem Datenaustausch eine Verbindung aufgebaut und nach erfolgter Übertragung wieder abgebaut, während bei der verbindungslosen Kommunikation die Übertragung vom Sender zum gewünschten Empfänger nur für das jeweilige Datenpaket durchgeführt wird 33.

3.1.2.1 Netzwerke aus dem Computer-Bereich

In den Produktionsbereichen sind die Anforderungen an die zu übertragenden Datenraten sehr unterschiedlich. Aus diesem Grund kommen auch verschiedene Netzwerke zum Einsatz. Das Ethernet ist ein sehr verbreitetes lokales Netzwerk im Computerbereich mit Datenraten von 10 Mbit/s, 100 Mbit/s und 1 Gbit/s. Zur Vernetzung von Computern im Videobereich wird es ebenfalls eingesetzt. Für Echtzeitanwendungen ist es allerdings nicht geeignet, da alle an das Netz angeschlossenen Clients jederzeit Kapazitäten beanspruchen können . Beim Fast Ethernet kann die Datenrate bis zu 100 Mbit/s betragen. Die Verbindung geschieht über verdrillte Kupferleitungen oder über Glasfaserkabel34. Beim Gigabit Ethernet sind heute Datenraten bis zu 10 Gbit/s möglich 35. Als Netzwerktopologie kommt generell eine Sternstruktur in Frage. Reine Videotransfers ohne Echtzeitanforderung können problemlos über Gigabit Ethernet erfolgen, da die Datenrate an den momentanen Datenverkehr im Netz angepasst werden kann36.

Fibre Channel ist ein im Videobereich etabliertes Netzwerk. Es erlaubt die Verwendung verschiedenster Protokolle und physikalischer Verbindungen. Mit Kupferleitungen (elektrisch) können maximal 30 Meter überbrückt werden, mit Glasfaser (optisch über Lichtwellenleiter) sind Entfernungen bis 10 Kilometer möglich. Die Topologie der Arbitrated Loop eignet sich beispielsweise sehr gut zum Datenaustausch zwischen Servern und Editing-Stationen. Fibre Channel ist für Anwendungen mit hohen Datenraten geeignet. Diese bewegten sich vor einiger Zeit noch zwischen 133 Mbit/s und 2 Gbit/s 37. Heute sind Bandbreiten von 4 Gbit/s möglich, was im Vollduplex-Betrieb zu einer maximal erzielbaren Datentransferrate von 800 MB/s (6400 Mbit/s) führt38.

3.1.2.2 Netzwerke aus dem Telekom-Bereich

Der Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist ein Format für Weit- und Nahverkehrs­verbindungen im Telekommunikationsbereich. Die Rundfunkanstalten nutzen dieses Netz für Überspielungen von Videobeiträgen. Es bietet eine Standard­Übertragungsrate von 155,52 Mbit/s bei einer Nutzbitdatenrate von 100 Mbit/s, die bis zu 2 Gbit/s gesteigert werden kann. ATM basiert auf dem Senden von Datenpaketen, die jeweils 53 Bytes umfassen. Davon sind 48 Bytes für Nutzdaten und 5 Bytes für Steuerinformationen reserviert. ATM ermöglicht neben dem Filetransfer- auch den Streaming-Betrieb 39. Video-, Audio-, Sprach- und Datensignale werden gleichzeitig auf einem breitbandigen Kanal übertragen. Der Transport der Daten erfolgt über Lichtleiterübertragung. Es stehen entsprechende Coder zur Verfügung, die ein Videosignal nach dem MPEG-2-Verfahren daten­reduzieren, z.B. mit einer Datenrate von 34 MBit pro Sekunde40.

3.1.3 Migration zur IT-basierten Fernsehproduktion

Entwicklungen der IT haben in den letzten Jahrzehnten viele Bereiche verändert, so auch den der Fernsehproduktion. Die Umstellung der Rundfunktechnik auf IT- basierte Verfahren begann bereits vor Jahrzehnten und vollzog sich schrittweise. Anfangs erreichte man bei Speicherung und Übertragung eine hohe, von Störungen und Prozessen weitgehend unbeeinflusste Signalqualität. Im Laufe der Zeit wurden einzelne analoge Einheiten wie Effektgeräte und Mischer auf Digitaltechnik umgestellt. Die Digitalisierung einzelner Komponenten führte zu „Digitalen Inseln“41. Heutige Bemühungen gehen dahin, eine Integration aller Bereiche voranzutreiben. Das Ziel ist eine ununterbrochen digitale Produktionskette 42.

Seit einigen Jahren werden diese Komponenten nun als einheitliche digitale Gesamtsysteme geplant43. Inzwischen kann über vernetzte Produktionssysteme bei öffentlich-rechtlichen und privaten Rundfunkveranstaltern berichtet werden, die zuverlässig arbeiten und den Nutzern einen wirklichen Mehrwert liefern44. Der Einsatz von Informationstechnik ist zum festen Bestandteil im TV-Produktions- prozess geworden.

3.1.4 Merkmale vernetzter IT-basierter Fernsehproduktion

3.1.4.1 Konvergenz im Inhalt

Bei der inhaltlichen Konvergenz geht es um die Verlagerung etablierter Fernsehformate ins Internet sowie um die Entwicklung neuer, interaktiver Programmformate. Viele Inhalteanbieter streben das Ziel an, unterschiedliche interaktive Plattformen zu kombinieren. Über diese Plattformen werden die Inhalte den Nutzern zugänglich gemacht und können durch diese beeinflusst werden45. Die Grenze zwischen Sender und Empfänger wird in ihrer klassischen Bedeutung aufgehoben, da der Zuschauer über diverse Kommunikationsmittel unmittelbar am redaktionellen Geschehen teilnimmt46.

3.1.4.2 Konvergenz in der Technik

Der schnelle Fortschritt im Bereich der Informations- und Kommunikations­technologien hat zur Entwicklung zahlreicher Zugangsplattformen geführt, die für eine Verbreitung von digitalen Inhalten in Frage kommen. Die so genannten IT- Inseln werden innerhalb des konventionellen Produktionsumfeldes auch als konvergente Systeme bezeichnet. Als technische Konvergenz wird das Verschmelzen klassischer Broadcast (BC)- und IT-Technik verstanden. Dieser Prozess vollzieht eine Minderung des Anteils klassischer Audio- und Videotechnik, indem diese zunehmend durch IT-Lösungen ersetzt wird 47. Technische Konvergenz kann an einigen Besonderheiten festgemacht werden:

Serverbasierte Produktionssysteme

Die heutige Femsehproduktion gleicht zum großen Teil einer Client-Server­Architektur. Es handelt sich um eine Netzwerkstruktur, bei der Dienste von einem zentralen Server angeboten werden. Die einzelnen Arbeitsstationen (Clients) können auf diesen Server und das darauf gespeicherte Video- und Audiomaterial zugreifen48 und die bereitgestellten Dienste in Anspruch nehmen. Dabei ist jeder Client ein autonomes System und nicht zwingend auf den Server angewiesen49. Mit einer entsprechenden Speicher-/Netzwerkstruktur können beispielsweise die Redakteure mit Hilfe von Browse-Clients Low-Resolution-Material sichten50, welches entweder als fertig geschnittener Beitrag oder als Rohmaterial verfügbar ist. Untereinander vernetzte Nonlinear-Editing-Plätze greifen auf die Speicherstruktur zu, die von zentralen Ingest-Stationen mit Content versorgt wird51.

Dateiformat-orientiertes Arbeiten

Sämtliche Informationen über Audio-, Video- und Zusatzdaten sowie die zugehörigen Rechte werden als Metadaten verwaltet 52. Die Video- (Low Resolution/High Resolution) und Audiodaten werden durch ein Content Management System mit den Metadaten verknüpft. Dabei entsteht ein Datensatz, der auch als „Medienobjekt“ bezeichnet wird 53.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Medienobjekt als Datensatz (Quelle: [SoSch02], S. 261)

Die Übertragung und Speicherung des Content erfolgt filebasiert und somit schneller als in Echtzeit54. Beim „Handling“ von Inhalten und derer beschreibenden Daten auf Servern und in Netzwerken spielt das MXF-Format (Material eXchange Format) eine große Rolle55. Im Bereich der Akquisition wird der „Krieg“ der Bandformate abgelöst von der Frage des Speichermediums: Optical Disk oder Halbleiter- speicher56. Es ist ein deutlicher Trend der Rundfunkanstalten zur bandlosen vernetzten Welt zu erkennen . 57

Im Umfeld der dateibasierten Übertragung und Speicherung tauchen einige Begriffe auf, die es klar zuzuordnen gilt:

- Die eigentlichen Video- und Audiodaten, die den primären Inhalt des Medienproduktes darstellen, werden mit Essenz bezeichnet.
- Metadaten sind „Daten über Daten“ und enthalten Informationen über die Essenz.
- Die Zusammenstellung von Essenz- und Metadaten ist der Content.
- Von Asset spricht man, wenn der Content um Rechteinformationen ergänzt wird58.

3.1.5 Anforderungen an die IT

Noch vor einigen Jahren wurde eine Vielzahl von Broadcast-Systemen exklusiv für die Anforderungen dieser Branche entwickelt. Heute werden die Technologien vielmehr aus Standard IT-Technologien abgeleitet und adaptiert. IT-Systeme eignen sich für den Einsatz im Rundfunkbereich; die Anforderungen hinsichtlich der Verlässlichkeit und Leistungsfähigkeit einzelner Komponenten sind jedoch im Rundfunkbereich deutlich höher. Die Konzeption eines solchen Systems stellt eine große Herausforderung dar.

3.1.5.1 Interoperabilität

Über allen Anforderungen steht die Interoperabilität. Damit wird die Fähigkeit des nahtlosen Zusammenarbeitens von Systemen verschiedener Hersteller (heterogene Systeme) bezeichnet. Voraussetzung ist die Einhaltung gemeinsamer Standards59.

3.1.5.2 Modulare Systemarchitektur

Während klassische Fernsehproduktionssysteme vertikal aufgebaut sind, besteht die Architektur heutiger IT-basierter Fernsehproduktionssysteme aus horizontal und stark modular aufgebauten Komponenten60. Sowohl bei der Planung als auch beim Ausbau solcher Systeme bietet die Modularität entscheidende Vorteile hinsichtlich der Zuverlässigkeit und der Flexibilität. Einzelne Komponenten lassen sich beliebig durch andere ersetzen. Das System kann problemlos um neue Module erweitert werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Aufbau IT-basierter TV-Produktionssysteme (Quelle: [SoSch02], S. 260)

3.1.5.3 Offene Standards

Eine modulare Systemarchitektur fordert eine höchstmögliche Interoperabilität und verlangt offene, d.h. frei zugängliche und nutzbare Schnittstellen (Hard- und Software) für den Informationsaustausch61. Erst dadurch können Systeme überhaupt baukastenartig aufgebaut werden. Offene Schnittstellen bedeuten eine erhebliche Vereinfachung bei der stufenweisen Einführung eines Systems in eine bestehende Umgebung62.

3.1.5.4 Hardwareunabhängige Software

In der Fernsehproduktionstechnik ist der Trend zu immer mehr softwarebasierenden Systemen zu verzeichnen. Viele Funktionalitäten werden in Software und nicht wie bisher in Hardware bereitgestellt63. Auch hierbei wird Systeminteroperabilität gefordert. Der Einsatz von Software sollte von Hardwareelementen eines bestimmten Herstellers unabhängig sein. Es müssen Hardware/Software-Inkompatibilitäten einzelner Systembestandteile vermieden werden64.

3.1.5.5 Netzwerktechnik

Der Datentransport zwischen den einzelnen Systemen erfolgt über Netzwerke. Die Anforderungen an diese Netzwerkinfrastruktur gehen jedoch über die einer normalen Rechnerverbindung hinaus65. Insbesondere das hohe Datenvolumen stellt erhöhte Anforderungen an die Netzwerkinfrastruktur. Für die Übertragung von Fernsehbeiträgen zwischen den Rundfunkanstalten sowie für den Austausch von Beiträgen in der Nachbearbeitung wird der Filetransfer genutzt. Es geht darum, Daten möglichst schnell von einem Server auf einen anderen zu transportieren. Hierfür werden Netzwerke wie Fibre Channel oder Ethernet verwendet66. ATM­Netze werden bei der Vernetzung örtlich auseinander liegender Studios genutzt. Beim Filetransfer wird eine exakte Kopie des Dateninhalts zu einem Speicherort übertragen67. Die Übertragung kann auch kürzer als in Echtzeit erfolgen, wenn die Datenleitung eine höhere Kapazität als die Datenrate des Materials aufweist68. (siehe 3.1.2)

Studiobereiche und Anwendungen mit einer notwendigen Synchronität zum Studiotakt stellen andere Anforderungen an die Übertragungstechnik. Dies betrifft sowohl einkommende Signale von einer Quelle (z.B. Kamera oder Magnetband) als auch die Ausspielung von Sendebeiträgen69. Ein wichtiges Kriterium ist die Echtzeitfähigkeit. Das Netzwerk muss in der Lage sein, bestimmte Datenströme mit fester Datenrate und ohne Verzögerung zu übertragen, damit Bildstörungen vermieden werden . Für kurze Verbindungen ist vor allem das SDI/SDTI-Interface vorgesehen. Consumergeräte nutzen die IEEE-1394-Schnittstelle. Mit Hilfe von Streaminganwendungen, die einen isochronen Zeitbezug haben, werden die Audio- und Videodaten in der gleichen Geschwindigkeit wiedergegeben wie bei der Aufzeichnung70. Auf der Anbieterseite erfolgt die Komprimierung der großen Datenmenge. Auf der Empfängerseite ist die Installation einer Software zur Dekompression und zur Wiedergabe der Inhalte erforderlich 71. Da fehlerhafte Datenpakete nicht erneut übertragen werden, erfolgt der Transport nur mit eingeschränkter Qualität. Bei den Redaktionen spielt die Synchronität zwar keine Rolle, jedoch nutzen sie das Streaming, um ohne Kopiervorgänge das Material aus den Archiven zu sichten. Dafür reicht auch eine geringe Qualität der Wiedergabe aus 72.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8: TV-Studioarchitektur (Quelle: [HeHo04], S. 90)

Die grundlegenden Überlegungen zur Übertragung von Programmmaterial über Netzwerke verdeutlicht das EBU/SMTP Studioreferenzmodell. Es wurde in Anlehnung an das OSI-Modell (Open Systems Interconnection) entworfen und verdeutlicht die Zusammenhänge zwischen Signalen, Prozessen und Steuerung. Die Aktivitäten des Modells beschreiben die Aufgaben innerhalb der Studioumgebung. Die einzelnen Ebenen verdeutlichen die unterschiedlichen Signale und Daten. Die Layer stellen den Bezug zum OSI-Modell dar und wurden auf vier speziell für die TV-Produktion interessierende Interfaces reduziert.73

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 9: EBU/SMTP Studioreferenzmodell (Quelle: [HeHo04], S. 87)

3.1.5.6 Fileformate

Der Informationsaustausch im Studiobereich findet bevorzugt als Filetransfer statt .74 Einfach und effektiv kann dies geschehen, wenn entsprechend geeignete Fileformate standardisiert sind. Gefordert werden Fileformate, welche Video und Audio sowie den Einsatz von Metadaten 75 und den Austausch von Programminhalten, unabhängig von dem Übertragungsmedium und dem Videoformat, ermöglichen76. Als Austauschformat zwischen den Geräten und Systemen im Studiobereich wurde das MXF-Format (Material eXchange Format) entwickelt. Es ist ein offenes, „universelles“ Fileformat zum Austausch digitaler Mediadaten zwischen NLE- Systemen (Non-Linear Editing), Servern und Archivsystemen verschiedener Hersteller77. MXF erfüllt eine große Anzahl an Anwenderforderungen in der Produktion, Speicherung und Verteilung von Programmmaterial.

Diese Anforderungen sind im Wesentlichen:

- Vielseitigkeit und Erweiterbarkeit
- Unabhängigkeit vom Komprimierungsformat
- Unabhängigkeit vom Betriebssystem
- Verwendung von Metadaten
- Möglichkeiten für Streaming 78

Die höchste Stufe der Interoperabilität ist erreicht, wenn die Daten ohne Umcodierung und Informationsverlust geöffnet, bearbeitet und gespeichert werden können.

3.1.5.7 Qualität

Die Hintereinanderschaltung verschiedener Systeme und Baugruppen, insbesondere im Umfeld digitaler Studiotechnik, führt zu Problemen, wenn verschiedene Datenreduktionsverfahren eingesetzt werden. Die Folge sind sichtbare Qualitätsverluste 79. Videokompression ist heute meist die Ursache für gravierende Mängel am Ende einer Produktionskette80. Um eine definierte Bildqualität über das ganze System zu garantieren, wird ein standardisiertes Codierungsformat gefordert 81. Andernfalls kommt es zu einem „Medienbruch“, der zu diesen Einbußen der Bildqualität führen kann.

3.1.5.8 Ausfallsicherheit

Das Ziel eines Rundfunkbetriebes sollte die schnelle und problemlose Herstellung und störungsfreie Aussendung des Content sein. Die Verwendung nicht genormter Schnittstellen erhöht das Havarie-Potential. Die Folgen von Fehlern breiten sich in einer Umgebung wie der vernetzten Fernsehproduktion sofort aus 82. Eine wichtige Forderung ist die Möglichkeit von Updates bzw. Upgrades von Hard- und Software bei laufendem Betrieb.

3.1.5.9 Metadaten

Die Verwaltung von Informationen über Audio-, Video- und Zusatzdaten erfolgt in elektronischer Form über Metadaten. Die Erstellung, Änderung und Verwaltung von Metadaten ist ein Bestandteil des Produktionsprozesses. Es ist erforderlich, dass die Zuordnung von Metadaten und Essenz nicht nur bei der erstmaligen Generierung hergestellt, sondern ständig aufrechterhalten wird 83. Der Einsatz von Metadaten in der Produktionskette erfordert Regeln. Ein Anwender darf nicht auf Informationen zugreifen können, die nicht für ihn bestimmt sind (z.B. kritische Budgetdaten). Es müssen Metadatenfilter eingesetzt werden.

3.1.5.10 Mehrfachnutzung des Content

In der vernetzten Produktion besteht die Forderung nach einer eindeutigen Kennzeichnung der Essenz (Video, Audio, Daten). Der Einsatz von Metadaten wird dieser Forderung gerecht 84. Der Transport von Essenz und Metadaten über die gesamte Produktionskette muss möglich sein 85. Erst dadurch wird eine Mehrfach­verarbeitung von Content möglich.

Bei der Einspielung des Contents (Capturing) wird ein automatisches Logging gefordert. Durch automatisch erstellte Browsingkopien wird eine gleichzeitige Nutzung des Materials durch mehrere Benutzer möglich86. Rohmaterial wird beispielsweise sowohl von der Programm- als auch von der Online-Redaktion genutzt, jedoch individuell für unterschiedliche Distributionswege aufbereitet 87. Es ist außerdem möglich, Content für verschiedene Anwendungen bereitzustellen, z.B. für High Quality, Browsing, Web und DVD. Voraussetzung dafür ist die Skalierbarkeit des erzeugten Content 88.

3.1.5.11 Verwaltung des Content

Die Datenmenge, die in einem Fernsehproduktionsbetrieb anfällt, muss verwaltet werden. Hierfür kommen Content Management Systeme (CMS) zum Einsatz. Deren Aufgabe ist es, Verknüpfungen zwischen den Video- und Audiodaten und den Metadaten herzustellen. Mittels einer eindeutigen Identifizierung (UMID = Unique Material Identifier) wird der Zusammenhang von Essenz und Metadaten bereitgestellt. Eine geforderte Eigenschaft an ein CMS ist, dass die Daten bei Änderungen durch Bearbeitung untereinander konsistent und die Verknüpfungen bestehen bleiben. Die einzelnen mit dem CMS verbundenen Systeme haben unterschiedliche Datenbankstrukturen und verwenden unterschiedliche Datensätze. Eine weitere Anforderung ist also die Anpassungsmöglichkeit an unterschiedliche Datensätze und -strukturen 89. Der Einsatz von CMS führt zu einer Integration des Archives in den Produktionsprozess. Das Archiv wird zur zentralen Bibliothek der Produktion und nicht mehr zum Endlager der Sendung90.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 10: Mit dem CMS verbundene Systeme (Quelle: [SoSch02], S. 260)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11: Am Asset ausgerichtete Produktionsfolge (Quelle: [Saut07])

3.1.5.12 Personal

Für den Betrieb der IT-gestützten Systeme sind Techniker mit einer guten Ausbildung in der Programmproduktion und Systemadministratoren mit hohen Kenntnissen im IT-Bereich erforderlich91. Da sich IT-Systeme stetig weiter­entwickeln, sollten regelmäßige Schulungen des Personals selbstverständlich sein.

3.1.6 Veränderungen durch die IT-Nutzung

Die Arbeitsabläufe im Rundfunk sind sehr komplex und greifen ineinander. Veränderungen an einer Stelle können Anpassungen in anderen Bereichen des Workflows erfordern. Der steigende Einsatz von Computertechnik und die Vernetzung der Produktionsbereiche haben dazu geführt, dass sich die Arbeitsabläufe grundlegend verändert haben92. Die Digitalisierung erlaubt den Übergang sämtlicher audiovisueller Informationen auf bandlose Informationsträger und damit die universelle Nutzbarmachung der Essenz im Gesamtsystem. Organisatorisch eigenständige Bereiche wie Programmarchivierung, -planung und - produktion sind durch die schrittweise Vernetzung zusammengewachsen 93.

3.1.6.1 Optimierung von Produktionsprozessen

Die Annäherung der herkömmlichen IT und der IT in der TV-Produktion hat zur Optimierung der Arbeitsabläufe innerhalb des Produktionsprozesses geführt. Das Capturing des Content erlaubt das Erstellen von Browsingkopien. Somit erübrigt sich das Anfertigen von physikalischen Kopien94. Der aufwendige Transport von Videobändern ist nicht mehr notwendig. Mehrere Benutzer können über zentralisierte Speicherpools gleichzeitig auf verschiedene Teile der Essenz zugreifen. Eine Vernetzung aller Funktionsbereiche ermöglicht den Zugriff auf Content an verschiedenen Orten. Insgesamt lässt sich feststellen, dass die Verarbeitung durch die Vernetzung räumlich flexibler wird und durch den Einsatz neuer Datenträger näher an die Akquisition heranrückt95. Die Technologie des nichtlinearen Schnittsystems trug beispielhaft zur Optimierung der Arbeitsabläufe von der Aufnahme bis zur Sendung und Archivierung bei. Auf Hard-Disc-Systemen gespeichertes Bild- und Tonmaterial steht jederzeit zur Verfügung96.

3.1.6.2 Verkürzung von Produktionszeiten

Die Mehrfachnutzung von Videomaterial trägt wesentlich zur Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit bei. Programminhalte stehen in sehr kurzer Zeit allen Nutzern innerhalb der Rundfunkanstalt zur Verfügung. Die parallele Ausführung von Arbeitsschritten führt zur Verkürzung der Produktionszeiten 97. Über ein einheitliches, vernetztes Gesamtsystem werden Signalverarbeitung und Übertragung sowie redaktionelle Aufgaben abgewickelt. Die in der Redaktion befindlichen Browse-Stationen erlauben ein rasches Auffinden von Archivmaterial. Die Vorteile sind insgesamt effizienteres Arbeiten, d.h. schneller erstellte Beiträge 98.

4 High Definition Television

4.1 Entstehungsgeschichte

Hochauflösende Systeme gab es bereits in der frühen Schwarzweißzeit als das Fernsehen in seinen Komponenten noch gar nicht vollständig entwickelt war. Die deutsche Reichspost betrieb im Jahr 1940 in Zusammenarbeit mit der Wehrmacht einen Fernsehsender in Paris im 1029-Zeilen/50i-Standard. In den 40er/50er Jahren setzte eine Produktionsfirma in England ein 992-Zeilen-System für die elektronische Spielfilmproduktion ein. Auf immerhin 819 Zeilen brachte es das Fernsehsystem in Frankreich Mitte der 50er Jahre. Anfang der 70er Jahre wurde in den USA das Image Vision System zur elektronischen Kinofilmproduktion mit 655 Zeilen und einem Bildseitenverhältnis von 1:1,85 - dem amerikanischen Breitwandformat - realisiert99.

4.1.1 Internationale Entwicklung

4.1.1.1 Japan

Japan ist der Vorreiter auf dem Gebiet von HDTV. Bereits in den 80er Jahren gab es ein HDTV-System mit 1125 Zeilen und 60 Hz Vertikalfrequenz im 5:3-Format100. Es arbeitete nach dem analogen HDTV-Übertragungs-Standard MUSE (Multiple Sub- Nyquist-Sampling Encoding). Dieses war das erste Einkanal-HDTV-Übertragungs- system und wurde 1984 von einer Forschungsgruppe der staatlichen Rundfunk­organisation NHK vorgestellt. Inzwischen ist man in Japan zur digitalen Übertragung übergegangen101. Seit Dezember 2000 werden HDTV-Programme über den BS-4b- Satelliten im 1080i/60-Standard übertragen. Ende 2003 begann das terrestrische digitale Fernsehen; 2006 begann man mit der Ausweitung auf das gesamte Land 102. Der staatliche Sender NHK sowie viele Privatkanäle senden heute in HDTV. Momentan forscht man an Super-Hi-Vision, einem Ultra-High-Definition-Breitband- System mit einer Auflösung von 4000 Zeilen (Die maximale Auflösung von HDTV beträgt 1080 Zeilen.)103

4.1.1.2 USA

Ein großes Thema ist HDTV in den USA seit den 90er Jahren. Konzipiert wurde es ursprünglich zur Verbesserung der terrestrischen Verbreitung. Seit 1998 gibt es erste Empfangsgeräte. HDTV hat seither bei der terrestrischen, Satelliten- und Kabelübertragung stark an Bedeutung gewonnen. Viele der Anbieter dieser Übertragungsverfahren senden heute zwischen 5 und 30 Prozent ihres Programms im HDTV-Standard. Zur Anwendung kommen sowohl der 1080i/60- als auch der 720p/60-Standard104. Der Grund für den Fortschritt von HDTV liegt beim staatlichen Druck auf die großen Sendernetzwerke, die per Gesetz dazu verpflichtet wurden, bis November 1999 mit einer digitalen Ausstrahlung zu beginnen. Die großen Sender CBS, ABC und Fox strahlen Serien, Spielfilme und bedeutende Sportveranstaltungen in hochauflösender Qualität aus. Es ist zu erwarten, dass bis 2008 zwischen 30 und 45 Prozent der amerikanischen Bevölkerung mit HDTV-Empfangstechnik aus­gestattet sind105.

4.1.1.3 Korea

Die ersten terrestrischen HDTV-Testsendungen in Korea begannen Ende 2000. Genau wie in den USA wird der Standard 1080i/60 verwendet. Seit Dezember 2001 werden HDTV-Inhalte im Simulcast-Betrieb fortlaufend ausgestrahlt106. Der erste HD-Kanal SkyHD sendet 24 Stunden am Tag in High Definition. Alle Sender, die über DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial), d.h. digital terrestrisch senden, sind von der Regierung dazu verpflichtet worden, im ersten Jahr ihrer Verbreitung mindestens 10 Stunden pro Woche in High Definition zu senden 107.

4.1.1.4 Australien

In Australien sind alle Fernsehsender in den Großräumen Sydney, Perth, Adelaide und Melbourne seit Mitte 2003 gesetzlich dazu verpflichtet, etwa 20 Stunden in der Woche HDTV-Inhalte zu senden. Seit April 2005 gilt dies auch für Sender in regionalen Gebieten. Die meisten Filme zur Hauptsendezeit werden in HD übertragen. Die Sendeanstalten übertragen hochauflösende Signale, Standardsignale und analoge Signale zur gleichen Zeit, im so genannten Triple-Cast. Seit 2004 werden HD-Signale über das digitale terrestrische Fernsehen übertragen 108. Sendestandards sind 1080i/50 sowie 576i oder 576p109.

4.1.2 Europäische Entwicklung

4.1.2.1 Das Forschungsprojekt Eureka EU95-HDTV

Eureka EU95-HDTV ist die Bezeichnung eines europäischen Forschungsprojektes, das im Jahre 1986 für die Entwicklung des hochauflösenden Fernsehsystems ins Leben gerufen und bis 1992 von der Europäischen Gemeinschaft gefördert wurde110. An dem Projekt waren 40 Firmen aus zehn Staaten beteiligt; die Projektführerschaft lag bei dem niederländischen Unternehmen Philips und dem französischen Staats­konzern Thomson. Aus der Bundesrepublik nahm Bosch teil.

Im Rahmen dieses Projektes wurde ein noch auf Analogtechnik basierendes HDTV- Konzept entwickelt. Die Auflösung des Fernsehbildes sollte durch eine Verdoppelung der Punkt- und Zeilenzahl gesteigert werden. Neben einer Art Kinoeffekt auf größeren Bildschirmen sollten auch mehr Details im Bild erkennbar werden. Andererseits sollte die TV-Geräte-Industrie in Europa gegenüber dem japanischen Markt gestärkt werden111.

Das von der Firma Philips entwickelte HDTV-Übertragungssystem mit dem Namen HD-MAC (High Definition Multiplexed Analogue Component), welches ein zur europäischen Standard-TV-Norm kompatibles Übertragungsverfahren ist, sollte im Rahmen von Eureka EU95-HDTV den Weg für einen europäischen HDTV-Standard frei machen. Es basiert auf dem für eine qualitätsverbessernde Satellitenübertragung verwendeten halbdigitalen D2-MAC-Verfahren (Duobinär codierte Multiplexed Analog Components) mit 1250 Zeilen und 50 Hertz (Hz) 112.

HDTV-Desaster in Europa

Die Investition vieler Millionen Steuergelder in das Entwicklungsprogramm Eureka EU95-HDTV und dessen anschließendes Scheitern hatte Europa Anfang der 90er Jahre in eine Sackgasse geführt. Bis heute wird das Thema HDTV, insbesondere in Europa, misstrauisch betrachtet. Grund dafür ist hauptsächlich der entstandene technische, finanzielle und politische Schaden . 113

Für das Scheitern von Eureka EU95-HDTV und der Einführung von HDTV Anfang der 90er Jahre sind u.a. folgende Gründe zu nennen:

- Technischer und programmlicher Ablauf waren zu hoch, um eine wirtschaftliche Nutzung zu ermöglichen.
- Die damalige PAL-Technik war für gute und scharfe Bilder ausreichend114.
- Die europäische Geräteindustrie war noch nicht in der Lage, wohnzimmer­taugliche Endgeräte zu fertigen.
- Nur wenige HD-Produktionen, die man dem Zuschauer hätte bieten können.
- Die zur Distribution notwendigen digitalen Übertragungskanäle waren noch nicht geschaffen. Bei analoger Signalübertragung wird bei der fünffachen Signalbandbreite gegenüber dem SDTV-Signal auch die die 5-fache Frequenzbandbreite erforderlich.
- Zu hohe Kosten auf allen Stufen der Wertschöpfungskette: beim Produzenten, beim Sender und beim Zuschauer115.

Mit der nun weit verbreiteten Digitalisierung der Fernsehübertragung, wirkungsvolleren Datenreduktions- und Codierverfahren und einer gestiegenen technischen Ausstattung der Zuschauer in Form von Plasma-, LCD- und Projektionstechniken, stehen die Chancen für eine Einführung von HDTV in Europa auf einem deutlich besseren Stern. Es erwächst der Wunsch nach dem Kino im eigenen Wohnzimmer116. Die Erwartungen der Zuschauer an die Übertragungs­qualität steigen. Der Druck auf die Fernsehsender wird zunehmend größer und zwingt sie zu einer baldigen Umstellung der Sendetechnik auf HDTV, wollen sie weiterhin attraktiv bleiben.

4.1.2.2 Der europäische HDTV-Kanal Euro1080

Elf Jahre nach der misslungenen Einführung von HDTV startete am 1. Januar 2004 der europäische HDTV-Kanal Euro 1080 117. Der Sender, mittlerweile in HD1 umbenannt, ist im Besitz des belgischen Broadcast-Dienstleisters Alfacam.

Euro 1080 sendet heute auf vier Kanälen, die über Satellit als auch über Kabel ausgestrahlt werden. Auf dem Kanal HD1 werden Konzerte, Opern und Sportveranstaltungen gezeigt. HD2 ist hauptsächlich für Kinos, Restaurants und Kneipen bestimmt. Seit August 2005 ist HD5 mit Konzerten, Bildern aus dem Weltall sowie der Tier- und Pflanzenwelt auf Sendung. EXQI ist ein Kanal, der Kulturen aus aller Welt über die Grenzen hinweg in die heimischen Wohnzimmer bringt118.

Euro1080 strahlt seine Kanäle in der HDTV-Variante 1080i/50 aus. Die Übertragung des Programms erfolgt über einen ASTRA-Satellitentransponder im DVB-Verfahren (Digital Video Broadcasting)119. Seit Januar 2007 überträgt Euro 1080 alle vier Kanäle im neuen MPEG4-Kompressions-Standard. 120

4.2. HDTV-Strategien in Deutschland

Im Gegensatz zu anderen Ländern hat Deutschland einen nicht unerheblichen Nachholbedarf bei der Einführung von HDTV. Dieser liegt darin begründet, dass das Fernsehen in fast allen anderen Ländern der Welt anders strukturiert und organisiert ist als in Deutschland121. Bei HDTV besteht keine Rückwärtskompatibilität zu den bisherigen Systemen und Geräten, was deutlich gegen eine zuschauerfreundliche Einführung spricht. Ebenso ungünstig gestaltet sich die Situation für die Sender: Für die Verbreitung von HDTV-Inhalten können die bisherigen Übertragungskanäle nicht oder nur unter hohen Kostenaufwendungen genutzt werden 122. Aus diesem Grund müssen sich die Rundfunkanstalten rechtzeitig mit Fragestellungen und Strategien für den Übergang auf HDTV befassen.

4.2.1 Öffentlich-rechtliche Anbieter

Wegen der noch geringen Verbreitung scheuen die öffentlich-rechtlichen Sender den HDTV-Einstieg. „Als gebührenfinanzierte Sender können wir nur dann eine HDTV- Ausstrahlung rechtfertigen, wenn eine nennenswerte Anzahl von Haushalten über die zum Empfang erforderlichen Geräte verfügt“, sagt Herbert Tillmann, Vorsitzender der Produktions- und Technikkommission der ARD 123.

Die öffentlich-rechtlichen Anstalten planen zunächst eine Verbesserung der Bildqualität ihrer Programme durch Erhöhung der Datenraten bei der Übertragung. Frühestens 2008/2010 seien regelmäßige HDTV-Übertragungen zu erwarten 124. Im Anschluss an die Olympischen Spiele 2010 will „Das Erste“ Simulcast - parallel in HDTV und SDTV - über Satellit senden. Das ZDF sieht noch keine Notwendigkeit HDTV auszustrahlen, da erst 100.000 der 3,5 Millionen HD-ready-Fernsehhaushalte in Deutschland über eine HD-Set-Top-Box verfügen, um High-Definition-Pro­gramme empfangen zu können.

Zudem sind noch weitere Prämissen für eine HDTV-Einführung zu erfüllen:

- eine Verständigung auf einen gemeinsamen Standard (720p oder 1080i)
- ein abgestimmtes Vorgehen der Marktteilnehmer
- die Verdeutlichung des erkennbaren Mehrwerts für die Nutzer

Das ZDF rechnet mit Kosten von 80 Millionen Euro, die ARD mit 140 Millionen Euro für technische Investitionen und „[...] weitere High-Definition-bezogene Kosten [...]“. Auf den Zuschauer kommt ab Januar 2009 ein Gebührenzuschlag von monatlich 95 Cent zu 125.

4.2.1.1 HDTV-Konzept von ARD & ZDF

Der Umstieg auf HDTV bedeutet für die öffentlich rechtlichen Rundfunkanstalten, wie auch für andere Anbieter, eine vollständige Erneuerung ihrer produktionstechnischen Infrastruktur. Um dennoch rechtzeitig in eine HDTV- Ausstrahlung einsteigen zu können, haben ARD und ZDF Szenarien für einen geregelten Umstieg entwickelt.

In der ersten Stufe werden die Sendeabwicklungen für das ZDF und „Das Erste“ aufgebaut. Es folgen erste Investitionen im Bereich der mobilen Produktion. Damit soll die Möglichkeit geschaffen werden, Großevents, wie z.B. die Olympischen Sommerspiele 2008 in Peking, in HDTV übertragen zu können. Im Bereich der Distribution werden technische Maßnahmen für einen Simulcast-Betrieb erforderlich, der allerdings mit einem hohen Anteil an hochkonvertierten Programminhalten starten wird. In den weiteren Stufen erfolgt die vollständige Umrüstung der technischen Produktions- und Sendeinfrastruktur auf HDTV. Der HDTV-Simulcast (SD analog, SD digital und HDTV) wäre allerdings mit erheblichen Mehrkosten in der Programmverbreitung verbunden. Aus diesem Grund wird ein HDTV-Regelbetrieb erst möglich, sobald der analoge Simulcast eingestellt ist. ARD und ZDF favorisieren den von der EBU empfohlenen HD-Standard 720p/50 für die Ausstrahlung126.

4.2.2 Pay-TV-Anbieter

Pay-TV-Anbieter sehen mit der Ausstrahlung von HD-Programmen die Chance, sich beim Kunden noch nachhaltiger gegenüber dem Standard Definition Free-TV zu differenzieren 127. Der technische Mehrwert von HDTV wird durch den Zuschauer durch Abonnements oder Quoten honoriert 128. In Deutschland und Österreich war PREMIERE mit der Live-Übertragung des Bundesliga-Spiels 1. FC Köln gegen Schalke 04 der erste Pay-TV-Sender, der eine Sendung im hochauflösenden Fernsehformat zeigte. Mit dem Start von PREMIERE HD im November 2005 gilt das Unternehmen als Innovationsführer im deutschen Fernsehen.

4.2.2.1 HDTV-Konzept von PREMIERE

Premiere startete mit zwei HDTV-Kanälen. Inzwischen umfasst das HD- Abonnement folgende Sender: PREMIERE HD FILM mit Spielfilmen und Serien, DISCOVERY HD mit Dokumentationen aus verschiedenen Bereichen und PREMIERE PHILIPS HD SPORT mit aktueller Sportberichterstattung129.

[...]


1 Vgl. [KlE06], S. 186

2 Vgl. [KE06], S. 562

3 Walter F. Daenzer amtierte als Direktor des Betriebswirtschaftlichen Instituts (BWI) der ETH Zürich. In seinen Forschungsarbeiten legte er ganz besonderes Gewicht auf die Durchdringung der Betriebswissenschaften mit dem Systemdenken. Huber war Professor für das Gebiet 'Produkt und Produktionsprozess'.

4 [DH02], S. XVIII

5 Rainer Züst ist Assistenzprofessor für Betriebswissenschaften an der ETH Zürich. Er unterrichtet Systems Engineering an der ETH, an Ingenieurschulen in der Schweiz und an ausländischen Universitäten.

6 [Zü97], S. 22.

7 [DH02], S. 30.

8 Vgl. [Zü97], S. 28

9 Peter M. Senge ist Direktor des Center for Organizational Learning an der MIT Sloan School of Management in Cambridge und Vorsitzender der Society for Organization Learning. Sein Forschungsgebiet ist die Organisationsentwicklung.

10 Vgl. [Sen99], S. 494

11 Die IPMA Competende Baseline ist ein internationaler Projektmanagement-Standard für und zentrale Referenz der Deutschen Gesellschaft für Projektmanagement (GPM).

12 Vgl. [PM07]

13 Vgl. [DH02], s. 4

14 Vgl. [DH02], S. 5 ff.

15 Vgl. [Zü97], S. 32 f.

16 Vgl. [Zü97], S. 40

17 Vgl. [DH02], S. 30 ff.

18 Vgl. [DH02], S. 37 ff.

19 Vgl. [Zü97], S. 53

20 Vgl. [DH02], S. 47 ff.

21 Vgl. [DH02], S. XX

22 Vgl. [DH02], S. 80

23 Vgl. [DH02], S. 242

24 Vgl. [DH02], S. 240

25 Vgl. [WikIn]

26 Vgl. [Fri07]

27 Vgl. [MeyIn]

28 Vgl. [MeyIn]

29 Vgl. [MeyNe]

30 Vgl. [Sch05], S. 669 f.

31 Vgl. [HeHo04], S. 88

32 Vgl. [HeHo04], S. 86

33 Vgl. [Sch05], S. 681

34 Vgl. [BET]

35 Vgl. [Berg06], S. 4

36 Vgl. [MS04], S. 150

37 Vgl. [Sch05], S. 682

38 Vgl. [WikFC]

39 Vgl. [Sch05], S. 678 ff.

40 Vgl. [BET]

41 Vgl. [WiSa03], S. 387

42 Vgl. [KE05]

43 Vgl. [WiSa03], S. 386

44 Vgl. [HeKl04], S. 79

45 Vgl. [Gom07], S. 283

46 Vgl. [NRW07]

47 Vgl. [SoSch02], S. 259

48 Vgl. [WikCS]

49 Vgl. [MeyCS]

50 Vgl. [BeHa04], S. 167

51 Vgl. [SoSch02], S. 259

52 Vgl. [WiSa03], S. 388

53 Vgl. [SoSch02], S. 260

54 Vgl. [BeHa04], S. 167

55 Vgl. [WiSa03], S. 387

56 Vgl. [HeKl04], S. 80

57 Vgl. [BeHa04], S. 166

58 Vgl. [Röd07], S. 23

59 Vgl. [WikInt]

60 Vgl. [Hoff02], S. 550

61 Vgl. [WiSa03], S. 387

62 Vgl. [SoSch02], S. 260

63 Vgl. [Hoff02], S. 549

64 Vgl. [SoSch02], S. 260

65 Vgl. [Hoff02]. S. 550

66 Vgl. [HeHo04], S. 89 f.

67 Vgl. [HeHo04], S. 87

68 Vgl. [BET]

69 Vgl. [HeHo04], S. 90

70 Vgl. [SoSch02], S. 262

71 Vgl. [HeHo04], S. 89 f.

72 Vgl. [MS04]

73 Vgl. [HeHo04], S. 88 ff.

74 Vgl. [HeHo04], S. 87 ff.

75 Vgl. [Hed04], S. 147

76 Vgl. [Hed04], S. 154

77 Vgl. [BET]

78 Vgl. [Hed04], S. 148

79 Vgl. [BET]

80 Vgl. [Knö06], S. 493 f.

81 Vgl. [SoSch02], S. 260

82 Vgl. [WiSa03], S. 393

83 Vgl. [WiSa03], S. 387 f.

84 Vgl. [Hoff02], S. 549 f.

85 Vgl. [Knö06], S. 393

86 Vgl. [WiSa03], S. 387

87 Vgl. [SoSch02], S. 260

88 Vgl. [Hoff02], S. 549

89 Vgl. [SoSch02], S. 260

90 Vgl. [WiSa03], S. 388

91 Vgl. [WiSa03], S. 388

92 Vgl. [BeHa04], S. 167 f.

93 Vgl. [Schö02], S. 5

94 Vgl. [WiSa03], S. 388

95 Vgl. [BeHa04], S. 167

96 Vgl. [KrKl05], S. 121

97 Vgl. [KE05]

98 Vgl. [WiSa03], S. 386

99 Vgl. [Sl01]

100 Vgl. [Sch96], S. 111

101 Vgl. [Sch03], S. 667

102 Vgl. [TV05], S. 9

103 Vgl. [Jap07]

104 Vgl. [TV05], S. 9

105 Vgl. [Us07]

106 Vgl. [TV05], S. 9

107 Vgl. [Ko07]

108 Vgl. [Au07]

109 Vgl. [TV05], S. 9

110 Vgl. [Sch96], S. 112

111 Vgl. [TV05]

112 Vgl. [Sch03], S. 195

113 Vgl. [Sl01]

114 Vgl. [TV05]

115 Vgl. [Sl01]

116 Vgl. [Kö05]

117 Vgl. [HD06]

118 Vgl. [EX07]

119 Vgl. [Hi06]

120 Vgl. [Eu07]

121 Vgl. [TV05], S. 9

122 Vgl. [TV05], S. 6

123 [Net07]

124 Vgl. [TV05], S. 10

125 Vgl. [Pen07], S. 22

126 Vgl. [Persp06]

127 Vgl. [TV05], S. 14

128 Vgl. [Schä05], S. 6

129 Vgl. [Pre052]

Ende der Leseprobe aus 173 Seiten

Details

Titel
Systemtechnische Analyse von Integrationsstrategien für die Migration auf HDTV in vernetzten IT-basierten Fernsehproduktionsumgebungen
Hochschule
Technische Universität Ilmenau
Note
1.7
Autor
Jahr
2007
Seiten
173
Katalognummer
V186554
ISBN (eBook)
9783869436289
ISBN (Buch)
9783869432755
Dateigröße
5931 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
systemtechnische, analyse, integrationsstrategien, hdtv, it-basierten fernsehproduktionsumgebungen
Arbeit zitieren
Dipl.-Ing. Robert Alkier (Autor), 2007, Systemtechnische Analyse von Integrationsstrategien für die Migration auf HDTV in vernetzten IT-basierten Fernsehproduktionsumgebungen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/186554

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