Der Datenträger Ultra HD Blu-Ray und der Verbreitungsweg Video-on-Demand. Technische und organisatorische Herausforderungen

Eine vergleichende Analyse

Bachelor Thesis , 2016 , 67 Pages , Grade: 2,0

Communications - Multimedia, Internet, New Technologies

Die folgende Bachelorarbeit beinhaltet eine vergleichende Analyse zwischen dem Datenträger Ultra HD Blu-Ray und dem Verbreitungsweg Video-on-Demand unter Berücksichtigung technischer und organisatorischer Aspekte mit Schwerpunkt Ultra HD Blu-Ray.

Ultra HD spielt im Kino und bei Kameras schon länger eine Rolle. Jetzt will die Blu-Ray Disc Association mit dem neuen Standard die Wohnzimmer erobern und bringt 2016 die Ultra HD Blu-Ray auf den Markt. Neben einer erweiterten technischen Funktionsweise bringt die neue Disc viele Herausforderungen und großes Potential mit sich. Für Konsumenten stellt sich die Frage, ob sich die notwendigen Neuanschaffungen lohnen oder ob das Erfolgsmodell Video-on-Demand nicht eine bessere Alternative für 4K-Inhalte darstellt.

Die vorliegende Arbeit untersucht die Ultra HD Blu-Ray, die 2016 als neues physisches Medium eingeführt wird und den neuen Standard Ultra HD mit der Auflösung von 3840 x 2160 (4K) unterstützt. Technische und organisatorische Aspekte des neuen Datenträgers werden in den Forschungsprozess mit einbezogen. Es soll deutlich gemacht werden, welche Herausforderungen auf Konsumenten zukommen und von welchem Potential der Disc diese gleichzeitig profitieren können.

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Zielstellung der Arbeit
1.2 Exkurs: 20 Jahre DVD und das Streben nach digitaler Auflösung

2 4K: Der Stand der Dinge
2.1 Eigenschaften von UHD(TV)
2.2 Einführung in Deutschland
2.3 Erste UHD-Testläufe

3 DVD, Full- und Ultra HD aus technischer Sicht
3.1 Aufbau und Funktion der DVD
3.2 Die Blu-Ray
3.2.1 Eigenschaften
3.2.2 Kompression mit H.264
3.2.3 Sony’s Brücke zu UHD: Mastering in 4K
3.3 Die Ultra HD Blu-Ray
3.3.1 Lizenzsion 2015
3.3.2 Aufbau und Speichergrößen
3.3.3 Datenraten
3.3.4 Kompression mit H.265/HEVC
3.3.5 High Dynamic Range
3.3.6 Audio

4 Der VoD-Markt in Deutschland
4.1 Geschäftsmodelle und allgemeines
4.2 Aktuelle Marktsituation
4.3 VoD und 4K
4.3.1 Youtube
4.3.2 Amazon Video
4.3.3 Netflix

5 Herausforderung und Potential für Konsumenten von UHD-Datenträgern im Umfeld von Video-on-Demand
5.1 Mehrwert "Digitale Brücke" am Beispiel "Ultraviolet"
5.2 Kosten durch neue Endgeräte
5.3 Pro und Contra: Erfolgsaussichten der Ultra HD Blu-Ray in Bezug auf VoD?

6 Fazit

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

1.1 Zielstellung der Arbeit

Die vorliegende Arbeit untersucht die Ultra HD Blu-Ray, die 2016 als neues physisches Medium eingeführt wird und den neuen Standard Ultra HD mit der Auflösung von 3840 x 2160 (4K) unterstützt. Technische und organisatorische Aspekte des neuen Daten- trägers werden in den Forschungsprozess mit einbezogen. Es soll deutlich gemacht werden, welche Herausforderungen auf Konsumenten zukommen und von welchem Potential der Disc diese gleichzeitig profitieren können. Um dieses Potential zu erken- nen, muss die Funktionsweise der Ultra HD Blu-Ray analysiert werden. Da der techni- sche Aufbau auf die Blu-Ray Disc und DVD zurückführt, werden auch diese Medien samt Arbeitsprinzip im dritten Kapitel vorgestellt. Der Ultra HD Blu-Ray geht zudem der Standard Ultra HD (UHD) voraus. Da diese Thematik einen hohen Aktualitätsgehalt besitzt, widmet sich die Bachelorarbeit im zweiten Kapitel dem Stand der Dinge von Ultra HD. Damit kann der Leser einordnen, mit welchem Stadium des UHD-Fortschritts sich die Arbeit auseinandersetzt. Abgerundet wird die Analyse des neuen Datenträ- gers mit einem kleinen Exkurs zur digitalen Auflösung im DVD-Zeitalter.

Darüber hinaus stellt sich die Frage nach den Chancen der Ultra HD Blu-Ray im Hin- blick auf alternative Vertriebswege wie Video-on-Demand. VoD-Anbieter haben bereits Inhalte mit 4K-Auflösung im Aufgebot und befinden sich in Deutschland im unmittelba- ren Konkurrenzkampf um neue Kunden. Onlinestreaming bietet als jüngster Vertriebs- weg sehr viele Möglichkeiten und erleichtert das Handling bei der Film- und Serienwiedergabe ungemein. Wie 4K in Verbindung mit VoD funktioniert wird in der Arbeit anhand von drei Beispielen veranschaulicht. Ebenso wie aktuelle Markttenden- zen bezüglich der Umsätze von physischen Datenträgern und Online-Angeboten. Zum Schluss werden die Vertriebswege Ultra HD Blu-Ray und Video-on-Demand enger gegenübergestellt, wobei der Fokus intensiver auf die Ultra HD Blu-Ray gerichtet ist, da diese den Kern der Arbeit ausmacht. In der Gegenüberstellung spielen Vor- und Nachteile beider Video-Vertriebswege eine große Rolle. Im Fazit erhält der Leser Ant- worten auf die gestellte Forschungsfrage anhand der vorausgehenden Analyse der Ultra HD Blu-Ray und von Video-on-Demand im Hinblick auf 4K.

1.2 Exkurs: 20 Jahre DVD und das Streben nach digi- taler Auflösung

Anfang der 80er Jahre brachte die Firma JVC mit ihrem Video Home System das erste massentaugliche Kassettensystem für den Hausgebrauch auf den Markt, das sich über 20 Jahre in Deutschland durchsetzen sollte. Das analoge System beruht auf ei- nem 1/2-Zoll breitem Magnetband, das sich in einer Kassette um Schreib- und Lese- köpfe bewegt. Der dazu entwickelte Videorekorder diente zum Abspielen und Aufzeichnen von Bewegtbildern. Besonders die oft genutzte Funktion der Videoauf- zeichnung hatte zu VHS-Zeiten einen hohen Stellenwert in privaten Haushalten. Kon- sumenten waren dadurch nicht mehr strikt an lineares Fernsehprogramm gebunden, sondern konnten sich gezielt Lieblingsangebote herauspicken und archivieren. Die Industrie nahm das zur Kenntnis und veröffentlichte Spielfilme auf dem sich durchset- zenden VHS-Format. Aus dieser Zeit heraus entsprangen auch Verleihmärkte in Form von Videotheken, da die Videokassetten der Filmstudios im Vergleich zu eigenen Mit- schnitten von Spielfilmen relativ teuer waren.

Den Grundstein zum Heimkino für jedermann legte allerdings erst die Digitalisierung der Video-Speichermedien. Zunächst nahm man die Langspielplatte zum Vorbild. 1972 veröffentlichte Philips ein erstes laseroptisches Wiedergabesystem, doch die Marktein- führung der heute bekannten Laserdisc dauerte noch bis 1981 an.¹ In diesem Jahr fei- erte die Compact Disc, kurz CD genannt, ihre offizielle Markteinführung und setzte sich endgültig gegen die parallel vertriebenen Langspielplatten durch. In Kooperation von Philips und Sony wurde im besagten Jahr der Grundstein für die Digitalisierung von Speichermedien gelegt. Den damals festgelegten Durchmesser von 12 Zentimeter und das restliche optische Erscheinungsbild sollte die dünne Scheibe noch bis ins Blu-Ray- Zeitalter beibehalten. Hundertprozentig belegbar ist die Geschichte um die Ausmaße der CD nicht, diverse Quellen berichten übereinstimmend von folgendem Mythos: Der Durchmesser von 12 Zentimetern soll angeblich aus der maximalen Laufzeit von 74 Minuten resultieren. Aus Sony-Kreisen sei der Wunsch geäußert worden sein, die komplette 9. Sinfonie von Ludwig van Beethoven auf die Compact Disc abzuspeichern. Diese beträgt in einer besonderen Aufführungs-Version von 1951 exakt 74 Minuten.² Im Jahr 1982 führen Sony und Philips gemeinsam die Compact Disc Digital Audio ein. Bis 1988 wurden weltweit über 100 Millionen Audio-CDs verkauft.³ Die Funktionen der

CD sollten aber noch weiter ausgeschöpft werden. Denn die runde Scheibe revolutio- nierte nicht nur die Musikindustrie, sondern wurde generell als Datenträger immer be- liebter. Mit der CD-ROM wurde eine Daten-Variante eingeführt, die 650 MB bis zu 800 MB umfasst. Auch die Film- und Spielindustrie interessierte sich hinsichtlich solcher Speichermengen für die Compact Disc. Jedoch war der Speicherplatz für komplette Spielfilme noch zu gering. Aus diesem Grund beschlossen japanische Hersteller 1993 einen Standard für eine videofähige CD festzulegen. Mit MPEG-1 stand ein bereits in den 80er Jahren entwickeltes Komprimierungsverfahren zur Verfügung, das es ermög- lichte, Filmmaterial auf einer normalen CD abzuspeichern und wiederzugeben. Dabei musste die Datenrate von Audio und Video bis auf 1,4 Mbit/s gedrosselt werden, damit der knappe Speicherplatz für einen Film ausreicht. Somit konnte auf einer handelsübli- chen Compact Disc mit 700 MB Speicherplatz ein 80-minütiger Film untergebracht werden. Die Qualität der MPEG-1-Kompression war allerdings eher auf Niveau der VHS-Kassette und reichte den Herstellern nicht für eine marktfähige Produktion. Da nach nur 80 Minuten Film Schluss ist, konnte auch die Filmindustrie nicht viel mit der VCD anfangen, denn 90- oder 140-minütige Blockbuster würden einen Datenträger- wechsel erfordern. Der fehlende Kopierschutz erleichterte die illegale Weiterverbrei- tung der VCD, weshalb vor allem im asiatischen Raum ein großer Schwarzmarkt entstand. Auch im Privatgebrauch war die VCD aufgrund der günstigen Rohling-Preise und der im Gegensatz zur VHS robusteren Bauform sehr beliebt. Die geringe Bildauf- lösung von 352 x 288 Pixeln bei 25 Bildern pro Sekunde schien die Nutzer nicht zu stören, da viele der Datenträger offensichtlich auf dem Computer konsumiert wurden. Auch Menüs und Kapitel lassen sich auf einer VCD anlegen. Die Moving Pictures Experts Group (MPEG) entwickelte 1994 mit MPEG-2 einen ausgereifteren Kompres- sionsstandard, der eine viel höhere Datenrate zulässt. Die sogenannte SVCD war ge- boren. Mit einer Pixeldichte von 480 x 576 konnte zum ersten Mal eine bessere Bildqualität als die der VHS-Kassette erreicht werden. Maximal 2,6 Mbit/s Datenrate waren auf einer SVCD möglich, allerdings liegt der mögliche Speicher mit 35 bis 55 Minuten Filmmaterial noch unter dem der⁴ VCD. Die SVCD konnte sich daher wie schon die VCD im offiziellen Markt nicht durchsetzen.

Das Problem der geringen Laufzeit der Compact Disc wollte die Filmindustrie nicht akzeptieren und forderte einen neuen Standard. Wie die CD für Musiktitel sollte es eine Scheibe geben, deren Eigenschaften konkret auf Videos zugeschnitten sind und somit alle Anforderungen erfüllen kann. Eine Kommission bestehend aus sieben Studios der US-Filmindustrie stellte 1994 einen Katalog zusammen, in dem alle gestellten Anforderungen an das Nachfolgemedium der CD festgehalten wurden:

- Laufzeit: Um auch lange Blockbuster vermarkten zu können, muss pro Daten- trägerseite Platz für 135 Minuten Film sein
- Bildqualität: Damit der Bildunterschied qualitativ deutlich wird, muss mindestens der Standard von der internationalen Fernmeldeunion (ITU) BT.601 erfüllt sein. Dieser beschreibt die Fernsehstandards PAL und NTSC
- Audio: Kinofilme beinhalten u.a. auch Mehrkanalton. Deshalb muss zumindest Stereo auf die Scheibe abgespeichert werden können. Tonsysteme mit sechs und mehr Kanälen sollten eingeplant werden
- Sprachen: Filme müssen in drei bis fünf Tonspuren abspielbar sein
- Kopierschutz: Um einen großen Schwarzmarkt wie bei der VCD zu verhindern, muss ein sicherer Kopierschutz entwickelt werden
- Untertitel: Bis zu 30 Untertitel soll das Medium umfassen
- Bildformat: Neben dem altbekannten 4:3 muss auch das kinoähnliche 16:9- Format korrekt wiedergegeben werden können
- Sonstiges: Der Datenträger sollte auch ein Menü fassen können, zudem spielt das Thema Jugendschutz eine Rolle

Nun war die Elektronikindustrie gefragt, alle von den US-Studios geforderten Eigen- schaften auf ein physisches Medium unterzubringen. Der Weg zum finalen Speicher- medium erwies sich als noch etwas holprig, da zunächst zwei Formate entwickelt wurden. Sony und Philips arbeiteten an Formatspezifikationen für die Multimedia-CD (MMCD), die im Dezember 1994 vorgestellt wurde. Parallel dazu riefen weitere nam- hafte Unternehmen wie Hitachi, Pioneer, Panasonic, Time Warner u.a. die Super-Disc (SD) ins Leben.⁵ Beide Systeme unterscheiden sich in Speichergröße und Beschreibbarkeit. Die MMCD fasste nur rund 3,4 GB und war nur einseitig beschreib- bar. Die Super-Disc konnte 4,6 GB Daten aufnehmen und war doppelseitig beschreib- bar. Unter dem Druck der Filmindustrie, die nur ein Format verbreiten wollte, gaben Sony und Philips mit ihrem Datenträger-Konzept nach und schlossen sich der "SD- Alliance" an. Im September 1995 gab es dann nur noch ein Format: Die Digital Versati- le Disc (DVD). Die Namensgebung der neuen Scheibe hatte offiziell keine festgelegte Bedeutung. Das Kürzel beschreibt die DVD nicht primär als Video-Datenträger, son- dern frei übersetzt als digital beschriebene, verschiedenartig einsetzbare Scheibe. Be- vor die DVD in Massenproduktion gehen konnte, mussten noch die Fragen rund um den Kopierschutz, der Regionalcodes und der DVD-Versionen geklärt werden, um Hardware entsprechend auf die Disc ausrichten zu können. Die Entwicklung eines hochqualitativen Kopierschutzes dauerte noch über ein Jahr an. Erst Ende 1996 ver- lautete die Copy Protection Technical Working Group das "Content Scrambling Sys- tem". Auch die von der Filmindustrie gewünschten länderabhängigen Regionalcodes konnten eingeführt werden. Damit erhoffte man sich Marktkontrolle. Zum einen ist durch Codes eine unterschiedliche Preispolitik möglich. Außerdem können auf diese Weise zeitlich versetzte Veröffentlichungen von Filmen geschützt werden. Somit kam es erst Anfang 1997 zu den ersten Vorstellungen von DVD-Playern in den USA und dem Vertrieb von Abspielgeräten ab 1998 in Europa. Die Preise siedelten sich zu die- sem Zeitpunkt noch bei 1000 Dollar an. Den ersten Spielfilm hielt Hollywood 1997 mit "12 Monkeys" für Deutschland bereit, allerdings noch ganz ohne DVD-Menü und sons- tigen Extras.⁶ Mit dem Aufkommen vieler neuer DVD-Formate und Rekordern für den Privatgebrauch stieg die Popularität der runden Scheibe immer weiter an. Die Umsätze verkaufter DVDs im Heimkinomarkt überstiegen zwischen 2001 und 2002 bereits die der Videokassette. Im Jahr 2006 wurden in Deutschland mehr als 100 Millionen Daten- träger verkauft und mit 106,6 Millionen Exemplaren 2009 der Zenit der Verkaufszahlen erreicht.⁷ Ab 2007 wurden die ersten Blu-Rays in den Märkten angeboten, weshalb der Absatzschwund der DVD ab 2009 von logischer Natur ist. Bis heute (2015) waren die Absatzzahlen der DVD für die Blu-Ray nicht erreichbar.

Schon während der finanziell erfolgreichsten Zeit der DVD 2002 schloss sich eine Gruppe aus 17 Unternehmen (Pioneer, Panasonic, Philips, Sony u.a.) der Unterhal- tungsindustrie zu den Blu-Ray-Disc Founders (BDF) zusammen. Zuvor initiierten Sony und Pioneer das Projekt DVD Blue, das sich damit beschäftigte Prototypen für einen weiterentwickelten Datenträger herzustellen, der die Bildqualität der DVD übertreffen konnte. Unter dem Namen Blu-Ray Disc Association (BDA) gewährten die bisher betei- ligten Unternehmen weiteren Firmen Zutritt, um die 2002 vorgestellten Spezifikationen zu sichern und größeren Zuspruch für die Blu-Ray zu erhalten. Im Jahr 2003 verab- schiedete die parallel zur BDA entstandene HD-DVD Promotion Group, die von Toshi- ba angeführt wurde, Spezifikationen für ein weiteres hochauflösendes Format. Beide Lager führten einen Formatkrieg und brachten beide Versionen der hochauflösenden Scheibe auf dem Markt. Ab 2005 gab es entsprechende Abspielgeräte für die HD-DVD und die Blu-Ray. Beide Formate sind zueinander inkompatibel. Konsumenten zeigten sich zu dieser Zeit verwirrt und zögerten mit dem Kauf von Geräten und Discs. Der Druck der Filmstudios stieg, da man aufgrund des Formatkrieges Umsatzeinbußen befürchtete. Sony's Blu-Ray hatte grundsätzlich mehr Akzeptanz in Form von Anhä- ngern der BDA. Auch die 2005 erschienene Spielkonsole "Play Station 3" war in der Lage lediglich Blu-Ray's abzuspielen. Der große Erfolg der Konsole trug letztlich eben- falls dazu bei, dass man sich gegen die HD-DVD entschied. Am 4. Januar 2008 gab Time Warner schließlich bekannt, keine weiteren Filme auf HD-DVD zu veröffentlichen. Dieser Tag besiegelte die Entscheidung zu Gunsten der Blu-Ray. Rund einen Monat später verkündete Toshiba das Ende der HD-DVD.

2 4K: Der Stand der Dinge

2.1 Eigenschaften von UHD(TV)

Mit dem zunehmenden Verlangen nach immer größeren Bildschirmdiagonalen wächst natürlich auch der Bedarf nach höheren Auflösungen, sprich mehr Pixeln in Höhe und Länge. Im Bereich der Fotografie hat der Pixelwahn mittlerweile ein Ende gefunden. Man hat sich dort nun auf andere Eigenschaften fixiert, die in neuen Kameramodellen ausgebaut werden. In der TV- und Filmindustrie ist das anders. Hier bestimmen die Auflösungen den Markt und die erforderliche Hardware schließlich das Kaufverhalten der Konsumenten. Aktuell dominiert noch High Definition die Wohnzimmer der Deut- schen und das wird auch noch eine Zeit lang so bleiben. Der maximale Pixelwert von 1920 x 1080 bleibt bisher nur dem Bezahlfernsehen vorenthalten. Die Öffentlich- Rechtlichen in Deutschland setzen nach wie vor auf das 720p-Vollbildsignal, was "nur" HD ready entspricht. Bis zum Ultra HD-Regelbetrieb ist es also noch ein langer und steiniger Weg. Dieser ist bislang noch nicht vollständig beschrieben, doch nichts desto trotz sind die Eigenschaften des neuen Formats schon gegeben.

Ultra HD wurde von einem japanischen Forschungszentrum des öffentlich-rechtlichen Programms aus Japan, dem NHK Science & Technology Research Laboratories, mit zwei Auflösungsvarianten vorgeschlagen:⁸

- 3.840 x 2.160 Pixel (sog. 4K-Format)
- 7.680 x 4.320 Pixel (sog. 8K-Format)

Eigentlich beträgt die offizielle 4K-Auflösung 4096x2160 Pixel. Diese Angabe stammt aus dem Kino, da viele digitale Kamerasysteme mit der genannten Auflösung arbeiten und nicht dem TV-Seitenverhältnis entsprechen. Das Pixelformat 3.840x2.160 ist die genaue Vervierfachung des Full-HD-Formats mit 1920x1080 Pixeln, hochgerechnet auf ein Bildverhältnis von 16:9, was dem gängigen TV-Format entspricht. Die Abkürzungen 4K und 8K stehen in Anlehnung an die Anzahl der Pixel in der Breite mit circa 4000 bzw. 8000. In Japan wird 8K von der NHK auch als Super-Hi-Vision bezeichnet. Die Vorschläge der NHK wurden weltweit aufgenommen und bestimmen daher die techni- schen Anforderungen aller Hardware die mit Ultra High Definition in Verbindung tritt.

Weitere Standardisierungsmaßnahmen folgen durch die International Telecommunication Union (ITU) in enger Zusammenarbeit mit der Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Beide Einrichtungen beschäftigen sich mit tiefgreifenderen technischen Eigenschaften von UHD. Die SMPTE spezifizierte darüber hinaus beide Auflösungen in zwei Systeme. 4K wurde UHDTV1 und 8K UHDTV2 zugeordnet. Dazu legte die SMPTE weitere wichtige Eigenschaften vor:⁹

- Abtastraster: orthogonal
- Pixel-Seitenverhältnis: 1:1 (quadratische Pixel) - Bild-Seitenverhältnis: 16:9
- Bildwiederholfrequenz [Hz]: 24, 24/1.001, 25, 30, 30, 30/1.001, 50, 60, 60/1.001 - Abtastverhältnis: 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0
- Bittiefe [Bit/Pixel]: 10, 12

Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) ist u.a. dafür zuständig neue Farbräume zu definieren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Von der ITU festgelegter Farbraum nach BT.2020 für UHDTV

Während bei HDTV einschließlich Blu-Ray-Discs und den ausgedienten HD-DVD- Discs der Standard BT.709 festgelegt wurde, hat man diesen im Falle von UHDT deutlich erweitern müssen und als BT.2020 definiert. Darin sind neben dem Farbraum, die Farbtiefe, digitale Darstellung, Bildwiederholungsfrequenz und Auflösung spezifiziert.¹⁰ Eine Problemstellung die sich aus der hohen Auflösung ergibt ist die Datenverarbeitung. Ob während einer Live-Übertragung oder beim Kinodreh: Um UHD-Material effektiv verarbeiten zu können, muss bestmöglich komprimiert werden. Mit dem Standard H.265 (HEVC) steht eine entsprechende Kompressionsmöglichkeit in den Startlöchern. Damit wird der anfällige UHD-Datenstrom zwar verdoppelt, dafür aber eine -im Vergleich zu HDTV- vierfach so große Datenmenge verarbeitet.

2.2 Einführung in Deutschland

Wie schon im Kapitel zuvor erwähnt nehmen die Bildschirmdiagonalen der Fernsehge- räte immer weiter zu. Grund dafür ist u.a. die Abschaltung des analogen Satellitenfern- sehens 2010, was neue technische Gerätschaften nach sich zog. Die Öffentlich- Rechtlichen machten HDTV zu dieser Zeit erstmals für die breite Masse zugänglich und ermöglichen -im Gegensatz zum Bezahlsystem der privaten Anstalten mit HD+- hochauflösende Inhalte ohne Zusatzkosten. Die Elektronikhersteller sahen einen grö- ßer werdenden Bedarf an Flachbildfernsehern und produzierten dementsprechend noch größere Geräte, auch im Hinblick auf die Heimkinobranche, die mit Blu-Rays auf Full HD-Material zurückgreifen konnte. Laut dem Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI) wuchs 2012 das TV-Segment der Bildschirmgrößen von 42 Zoll (106 cm) und mehr am stärksten. Der Anteil dieses Segments lag bei fast zwanzig Prozent.¹¹ Mittlerweile sind Größen um die 55 oder 65 Zoll keine Seltenheit mehr. Mit den steigenden Diagonalen der Endgeräte ändert sich allerdings nicht zwangsläufig der Sitzabstand vom Zuschauer zum Fernseher. Die Sehgewohnheiten ändern sich und passen sich denen des Kinos immer weiter an. Um auch bei Bild- schirmgrößen mit Diagonalen jenseits von 55 Zoll bei geringem Abstand ein pixelfreies TV- und Filmvergnügen erleben zu können, stellt sich erneut die Frage nach höherer Auflösung. Diese Auflösungsfrage stellen sich momentan weniger die TV-Anstalten, sondern vielmehr die Filmindustrie. Denn im Falle vom Kinoleinwänden mit Breiten von 10 Metern und mehr ist die Daseinsberechtigung von Ultra HD mehr als berechtigt. Echtes 35mm-Filmmaterial wird von Haus aus mit Qualitätsanforderungen von 4K und höher belichtet und digitalisiert. Dieses Potential konnte die Filmindustrie bisher noch nicht vollständig auf das Heimkino übertragen. Das soll sich in Zukunft ändern.

Im Gegensatz zum Heimkino könnte der Durchbruch von UHDTV noch etwas länger andauern. Ein Vergleich mit der Einführung von HDTV könnte Aufschluss über die Durchsetzung des ultahochauflösenden Fernsehens in Deutschland geben. Um die Chancen von UHDTV zu ermitteln müssen einige Faktoren beachtet werden, die die Einführung maßgeblich beeinflussen. Zum einen sind die Kunden insofern tonange- bend, dass sie mit ihrem Kaufverhalten den Durchmarsch von UHD-fähigen Bildschir- men zeitlich bestimmen können. Dafür müssen Hersteller zu aussagekräftigen Argumenten greifen. Der Durchschnittsdeutsche, der erst vor 5 Jahren einen Full HD- Fernseher gekauft hat, muss dazu bewegt werden, auf noch größere Diagonalen und höhere Auflösung zu setzen. Als am 30. April 2012 das analoge Satellitenfernsehen abgeschaltet wurde, waren die Konsumenten gezwungen auf einen digitalen Receiver oder gleich einen Flachbildschirm mit DVB-S-Empfänger umzusteigen. Außerdem lie- ferten die kompakteren Bauformen der flachen Geräte Argumente für einen Umstieg. Die Bauform von UHD-Geräten unterscheidet sich kaum von HDTV-Endgeräten. Die Argumente mehr Geld in einen 4K-Fernseher zu liefern, liegen also nahezu allein in der Diagonale und der Auflösung. Eine Studie der SES (Europäische Satellitengesell- schaft) prophezeit ein komplett funktionierendes Ökosystem von UHD frühestens ab dem Jahr 2017. Das bedeutet, dass erst dann alle Distributionswege und Produktions- techniken von der (Live)-Produktion bis hin zu dem Endkunden endgültig geklärt wer- den. Ein funktionierender Massenmarkt mit Ultra-HD würde laut SES ab 2023 in Kraft treten. Als Eintrittsschwelle, ab der ein Start von UHD für TV-Anstalten lohnenswert wird, wird eine dreiprozentige Marktdurchdringung mit UHD-Displays genannt.¹² Ent- scheidend wird auch sein, wie gut Testphasen angenommen werden, die sich vor al- lem bei Großereignissen wie der Fußball Europameisterschaft in Frankreich 2016 anbieten würden. Pay-TV-Anbieter dürften in diesem Falle wieder die Vorreiterfunktion einnehmen und als erste UHD-Content in die Haushalte bringen. Sky geht in dieser Hinsicht mit großen Schritten voran. Das DFB-Pokalfinale dieses Jahres wurde als erstes Fußballspiel in Ultra HD übertragen. Danach folgten weitere Testversuche. Für 2016 hat der Bezahlsender in Großbritannien weiterhin eine sogenannte "Sky G" -Box angekündigt, die UHD-Inhalte verarbeiten kann. Damit könnten also Sky-Kunden mit UHD-Fernseher das ultrahochauflösende Material empfangen.¹³ Ganz anders wird sich die Umstellung bei den Öffentlich-Rechtlichen Rundfunkanstalten vollziehen. Hier gibt es noch keinerlei Anzeichen für mittelfristige Pläne, die UHD-Produktionen bis hin zur Übertragung zum Endkunden vorsehen. Das hängt vor allem damit zusammen, dass im Free-TV bislang noch auf "HD ready" mit 720 progressiven Bildzeilen gesetzt wird. Die Signalübertragung in "Full HD" steht noch aus, sprich, die Öffentlich-Rechtlichen müssen noch einen weiteren Schritt gehen und erst einmal die HDTV-Umstellung voll- ends abschließen. Das ZDF hält UHD erst für möglich, wenn eine parallele Ausstrah- lung von SD und HD über Satellitenempfang beendet ist. Schließlich müssen auch die Haushalte mitziehen. Momentan konsumieren erst die Hälfte der Satellitennutzer HD- Bilder. Das Interesse an noch höheren Auflösungen ist seitens der Konsumenten also noch lange nicht gegeben.¹⁴ ProSiebenSat1 und die RTL-Gruppe strahlen Bilder zwar in Full HD, jedoch nur mit Halbbildern aus, was aufgrund der halben Bildwiederholun- gen bei schnellen Bewegungen für Artefakten sorgen kann. Der Grund, warum nicht in 1080p ausgestrahlt wird, liegt an dem höheren Aufwand und der hohen Datenrate für Vollbildmaterial in Full HD. Wir befinden uns also noch in Phase eins des Vorschlages zur Einführung von UHD (Abb. 3). Phase zwei soll, wie schon laut Prognose angespro- chen, frühestens ab 2017 Einzug halten. Während dieser Phase sollen weitere Stan- dards für High Dynamic Range (HDR) und ein erweiterter UHD-Farbraum eingeführt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Vorschlag von DVB und EBU zur Einführung von UHD in Phasen

Die technischen Spezifikationen dafür stehen allerdings noch aus und wohl erst Ende 2016 zur Verfügung. Auch an der Bildwiederholungsfrequenz soll geschraubt werden, damit so wenig wie möglich der Auflösung in schnellen Bewegungssequenzen verloren geht. Filme können mit einer Frequenz von bis zu 120 Hz produziert werden und das wird im Falle von UHD ebenso langfristig angestrebt.¹⁵ In ganz weiter Ferne steht mit Phase 3 die Vollendung von UHD. Damit wären Auflösungen von 4320 Punkten pro Bildzeile (8K) möglich. Vor 2020 wird aber noch kein Bild in 8K über deutsche Konsumergeräte laufen.

Als einzige Ausnahme seien kleinere Spartensender erwähnt die bereits im nativen UHD produzieren und senden. Am 4. September 2015 ist der Shoppingsender "pearl.tv UHD 4K" an den Start gegangen. Mit 2160p und 50Hz setzt der Sender auf die fortschrittliche HEVC-Codierung (H.265). Das wiederum setzt einen UHD-TV voraus, der diese Codierung auch entschlüsseln kann. Deshalb ist ein HEVC-fähiger Tuner nötig, den bisher die wenigsten Ultra HD-Geräte besitzen.

2.3 Erste UHD-Testläufe

UHDTV hat bereits einige Testläufe hinter sich. Aus dem Kino kommend, sind die An- forderungen ähnlich denen von UHD-1-Produktionen. Die Kamerahersteller bieten in dieser Hinsicht bereits eine breite Auswahl an nutzbarem Equipment für den semi- und professionellen Einsatz. Als einer der Vorreiter von digitalen Filmkameras sei an dieser Stelle RED (Red Digital Cinema Camera Company) zu nennen. RED hält Kameramo- delle bereit, die eine Auflösung bis zu 6K, sprich über 6000 Bildzeilen, verarbeiten. Aber auch Hersteller wie Canon, JVC oder Sony haben schon seit 2012 4K-Modelle für TV-Produktionen im Sortiment. Mit der Sony F65 Cinealta testete Sky bereits am 1. Dezember 2012 während der Bundesligapartie zwischen dem FC Bayern München und Borussia Dortmund. Die Aufzeichnung erfolgte mit 4.096 x 2.160 (4K) Pixeln im Sony F65 RAW Lite Format bei 50 Bildern pro Sekunde. Für vereinzelte Slomo- Aufnahmen wurde mit 100 Bildern pro Sekunde gedreht.¹⁶ Der Testlauf war sehr auf- schlussreich und deckte viele Probleme auf, für die teilweise schon Lösungen gefun- den wurden. Das Problem der fehlenden Standardisierungen und der extrem hohen Datenraten, macht dem UHDTV-Workflow noch zu schaffen. Zum Vergleich: Bei 1080i25 mit 8 Bit fallen 0,83 Gbit/s Datenmaterial an. UHD mit 2160p50 und 10 Bit be- nötigt 8,3 Gbit/s, also das zehnfache des Datenstroms des normalen HDTV- Auflösungssignals. Dieser Umstand erfordert noch belastbarere bzw. gebündelte Glas- faserleitungen bei der Signalverarbeitung zwischen den einzelnen Aufnahme-Stationen des TV-Teams. Auch die kurzfristige Speicherung von Material für Zeitlupen oder Zusammenfassungen braucht noch größere Kapazitäten. Ähnliche Abläufe testete Sky während weiteren Testversuchen bei Fußballspielen und einem Konzert der "Fantasti- schen Vier" am 20. Dezember in Stuttgart. Am 26. April 2014 beim Bundesliga-Spiel zwischen dem FC Bayern München und dem SV Werder Bremen wurde zum ersten Mal eine UHD-Produktion von Sky über Satellit ausgestrahlt. Das DFB-Pokalfinale im Mai 2015 wurde mit zwölf statt bisher sechs 4K-Kameras aufgezeichnet.¹⁷ Ein weiteres Highlight war die Aufzeichnung des Linkin Park-Konzerts in Berlin von Samsung in Kooperation mit dem Satellitenanbieter Astra. Da das Signal unverschlüsselt vorlag, konnten UHD-Fernseher mit HEVC-Wandler die Bilder über dem Demo-Kanal von Ast- ra empfangen. Wie bei Sky musste auch hier ein wenig improvisiert werden. Die Bild- signale der zwölf Kameras wurden jeweils über vier SDI-Leitungen mit Full HD- Auflösung transportiert. Das entspricht einer Leitung pro UHD-Quadrat, da UHD be- kanntlich die vierfache Auflösung von HDTV besitzt. Im Übertragungswagen angelangt, wurde das geteilte UHD-Signal wieder auf ein ganzes mit 2160p50 encodiert. Astra musste das Signal dann komprimieren. Aus 12 Gbit/s sollten 35 Mbit/s werden, damit das Signal via Satellit transportiert werden konnte.¹⁸

3 DVD, Full- und Ultra HD aus technischer

3.1 Aufbau und Funktion der DVD

Um den Prozess des Lesens und Schreibens von Datenträgern nachvollziehen zu können, ist es von großer Bedeutung zu wissen, in welcher Art und Weise DVD's funk- tionieren. Mit diesem Wissen fällt das Verständnis der Funktionsweise von Blu-Ray und schließlich auch Ultra HD Blu-Ray leichter. Wie bei allen anderen optischen Speicher- medien besitzt die DVD verschiedene Typen. Grundsätzlich lassen sich die Digital Ver- satile Discs von Abspielgeräten bzw. Brennern lesen, einfach und mehrfach beschreiben. Auf die verschiedenen Typen soll aber an dieser Stelle nicht weiter ein- gegangen werden.

DVD's werden mithilfe zweier Laserdioden verschiedener Wellenlängen entschlüsselt. Damit das funktioniert haben sich die Erfinder dem physikalischen Beugungseffekt zu- nutze gemacht. Der lesende Laser gleitet berührungslos über die einzelnen Spuren der Disc, von innen nach außen. Um Informationen verarbeiten zu können braucht es mar- kante Abtasteinheiten, an denen Licht gebeugt wird und die Dioden Änderungen wahr nehmen. Die Abtasteinheiten werden "Pit" und "Land" genannt. "Pits" sind Einkerbun- gen die tiefer liegen als die sogenannten "Lands". Dem Laser reicht allerdings ein "Pit" bzw. "Land" nicht aus, da beide für sich nur eine gerade Fläche ergeben, die bekannt- lich zur Totalreflexion führen. Erst an den Übergängen "Land"/"Pit" bzw. "Pit"/"Land" wird Licht gebeugt und der Laser spürt eine Veränderung der Lichtintensität, was zu Folge hat, dass "Bits" oder eben keine Bits wahrgenommen werden.¹⁹

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Vergleich technischer Parameter von CD und DVD²⁰

Mit diesem Verfahren können bis zu 17 GByte an Daten auf eine Scheibe gepresst werden. Das Speichervolumen ist deutlich höher als das der CD. Grund ist zum einen die dichtere Spur, sowie zum anderen die Doppelseitigkeit mit zwei aufgepressten 0,6 mm-Schichten und zwei mögliche, übereinander liegende Schichten, sogenannte "Layer". Damit beide "Layer" vom Laser erkannt werden, muss der Äußere für eine Wellenlänge transparent sein. Nur so wird gewährleistet, dass die darunter liegende Schicht mit geringerer Packungsdichte gelesen wird. Beim Lesevorgang rotiert die Scheibe spiralförmig von innen nach außen. Dies geschieht mit konstanter Geschwin- digkeit, was zu Folge hat, dass die DVD mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten an- getrieben werden muss. Während der Laser innen (kleinerer Durchmesser) weniger Zeit zum Abtasten benötigt, bewegt sich der Datenträger an den äußeren Rändern langsamer (größerer Durchmesser). Dieser Vorgang nennt sich CLV-Verfahren. Für den Schreibvorgang mit geeigneten Rohlingen im Konsumerbereich ist zudem eine Vorspur eingepresst, damit sich der Laser besser orientieren kann. Neben der DVD- ROM Software-Version, die auf Datenspeicher ausgelegt ist, gibt es eine DVD-Video- Alternative, die auf das Heimkino ausgerichtet ist. Darin enthalten sind Videoobjekte (VOB) aus Audio- und Videoelementen, sowie Navigationssteuerungen.

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¹ Vgl. Rügheimer, Hannes aus: Digitaler Film - digitales Kino, 2004, S. 310/311

² Vgl. Sokolow, Andrej: http://www.spiegel.de/netzwelt/gadgets/30-jahre-musik-cd-vom-goldesel-zum- auslaufmodell-a-757347.html, Abruf: 03.11.2015

³ Vgl. Müller, Valentin: HS Mittweida, 2008, S.11

⁴ Vgl. Siegel, Melanie: HS Mittweida, 2008, S. 26

⁵ Vgl. Taylor, Jim: DVD Demystified, 2006, S.47

⁶ Vgl. Scheufens, Martin: http://www.spiegel.de/netzwelt/gadgets/dvd-das-digitale-speichermedium-wird- 20-a-1051997.html, Abruf: 29.10.2015

⁸ Vgl. WHITE BOOK Beyond HD: Deutsche TV-Plattform, S. 22

⁹ Vgl. White Book Beyond HD: Deutsche TV-Plattform, 2013, S.24 Abb.1 entnommen aus: White Book Beyond HD: Deutsche TV-Plattform, 2013, S.50

¹⁰ Vgl. Lipinski, Klaus: ITWissen - Glossar HDTV/UHDTV, 2013, S. 6

¹¹ Vgl. Pilgram, Ingrid: http://www.zvei.org/Presse/Presseinformationen/Seiten/Bildschirmdiagonale-und- Internetfaehigkeit-entscheidend-beim-TV-Kauf.aspx, Abruf: 29.10.2015

¹² Vgl. WHITE BOOK Beyond HD: Deutsche TV-Plattform, S.35

¹³ Vgl. Wollschläger, Katrin: http://www.digitalfernsehen.de/Bestaetigt-Sky-UHD-Box-Sky-Q-kommt- 2016.134074.0.html, Abruf: 20.11.2015

¹⁴ Vgl. Wollschläger, Katrin: http://www.digitalfernsehen.de/ARD-und-ZDF-Vorerst-keine-Ausstrahlung-in- UHD.133477.0.html, Abruf: 20.11.2015 Abb. 2 entnommen aus: White Book Beyond HD: Deutsche TV-Plattform, 2013, S.36

¹⁵ Vgl. Raabe, Benjamin: Komponenten eines UHDTV Systems im Heimbereich, 2015, S.8

¹⁶ Vgl. WHITE BOOK Beyond HD: Deutsche TV-Plattform, S.53-54

¹⁷ Vgl. Sky, http://www.sky.de/ultra-hd-16852, Abruf: 14.11.2015

¹⁸ Vgl. Kuhlmann, Ulrike: http://www.heise.de/newsticker/meldung/4K-ueber-Satellit-Linkin-Park-aus- Berlin-live-ins-Wohnzimmer-2460739.html, Abruf: 01.12.2015

¹⁹ Vgl. Zenk, Peter: Digital Versatile Disc's (DVD), Mittweida, 2000, S. 11-12

²⁰ Vgl. Schmidt, Ulrich: Digitale Film- und Videotechnik, 2010, S. 143 Tab. 1 entnommen aus: eigener Entwurf

• College: University of Applied Sciences Mittweida (Medien)
• Grade: 2,0
• Author: Stefan Graf (Author)
• Publication Year: 2016
• Pages: 67
• Catalog Number: V316680
• ISBN (eBook): 9783668160101
• ISBN (Book): 9783668160118
• Language: German
• Tags: Ultra HD Blu-Ray, Blu-Ray Disc, Video-on-Demand, 4K, Auflösung