Leistungscharakteristika von ATM-Netzen für ... - Torsten E. Neck

80 2H2HKONTINUIERLICHE MEDIEN IM ARTEMIS/MONSUN-KONZEPT UND IHRE LEISTUNGSANFORDERUNGEN
Werte werden im Zeitmultiplex (TDM) über einen gemeinsamen digitalen Kanal
übertragen.
Die erforderliche Übertragungsrate für diesen digitalen Video-Kanal beträgt:
(13,5 MHz + 6,75 MHz + 6,75 MHz) ⋅ 8 bit = 216 Mbit/s
Bei der bekannten Zeilenfrequenz von 64 µs entstehen durch die Abtastung
864 Luminanzwerte pro Zeile und 432 Chrominanzwerte pro Kanal und Zeile. Davon
sind jedoch aufgrund von Austastlücken für die horizontale Kathodenstrahlrückführung
nur 720 bzw. 360 sichtbar (nur 540 von 648 Linien); von den 625 Zeilen
eines Bildes sind wegen der vertikalen Rückführung wiederum nur 575 sichtbar, so daß
bei Ausnutzung dieser Tatsache bereits eine Reduktion der Datenrate auf 165,6 Mbit/s
möglich wäre.
Das CCIR hat durch die Definition von drei Substandards zunächst einen anderen Weg
beschritten: die Samplingfrequenzen der Komponenten werden reduziert und führen
so zu einer geminderten Bildqualität, die für Kopier- und Verteilzwecke dennoch
vollkommen ausreichend ist.
In der 3Tabelle 5.2 sind die Substandards zusammenfassend durch ihre Charakteristika
beschrieben, und es werden die für den jeweiligen Substandard erforderlichen
Übertragungsraten brutto und netto (unter Ausnutzung der Austastlücken) angegeben.
Tabelle 5.2: Erforderliche Bitraten bei Video-Digitalisierung nach den CCIR-Empfehlungen
CCIR-Norm
Gewichtung bzgl.
Standard
Samplingfrequenz
[MHz]
Brutto-Datenrate
Netto-Datenrate
Y U und V Y U und V [Mbit/s]
Standard 1 1 13,5 6,75 216,0 165,6
Substandard 1 5/6 5/6 11,25 5,625 180,0 138,0
Substandard 2 3/4 1/2 10,125 3,375 135,0 103,5
Substandard 3 2/3 1/3 9,0 2,25 108,0 82,8
Die Substandards stellen in der Phase der Diskretisierung bzw. Digitalisierung schon
Repräsentanten von irrelevanzreduzierenden Kompressionstechniken dar. Hier soll allerdings
der Begriff Kompression nur bei Anwendung solcher und ähnlicher Techniken auf bereits
digitalisierte Bilder verwendet werden.
5.4 Datenkompression für digitale Bilder und Szenen
Im vorausgehenden Abschnitt wurde aus einem kontinuierlichen Bild bzw. einer
kontinuierlichen Szene zunächst durch Diskretisierung und Codierung ein digitales Bild bzw.
eine Folge digitaler Bilder erzeugt. Hierbei wurde der subjektive Qualitätsanspruch des
Betrachters in der Güte der Diskretisierung berücksichtigt. Aus der gewählten Diskretisierung
resultierten bereits für das Volumen und die Übertragungsrate der digitalen Bilder und
Szenen erhebliche Anforderungsschwankungen.
Getrennt von dieser technikinhärenten Anforderungscharakteristik kann nun noch die
Redundanz in der Codierung eines Bildes oder einer Szene ausgenutzt werden, um das
Volumen und infolgedessen die erforderliche Übertragungsrate für Szenen zu reduzieren.
Diesen Schritt nennt man Bilddatenkompression.
Ermittlung der Leistungscharakteristika ATM-basierter Inhouse-Netzwerkinstallationen