Fußball in Lichtgeschwindigkeit
Fernsehen in bester Qualität. So wollen wir das! Doch welche Technik steckt dahinter? Unter anderem eine ganz besondere Faser.
Fernsehen in bester Qualität. So wollen wir das! Doch welche Technik steckt dahinter? Unter anderem eine ganz besondere Faser.
Samstag Abend. Champions-League. Finale. Wembley! Bayern gegen Dortmund. Das Spiel geht in die 89. Minute. Die meisten Zuschauer stellen sich schon auf eine Verlängerung ein. Doch dann %u2026
Nichts. Rauschen.
Dort, auf dem Fernsehbildschirm, wo gerade noch Spieler auf grünem Rasen zu sehen waren ist jetzt: Nichts. Nur noch das schwarz-weiße Rauschen einer fehlerhaften Fernsehübertragung. Wie wäre unser Puls in die Höhe geschossen. Und gemischt damit die Wut, dass wohl der Fernsehsender nicht fähig ist, diese entscheidenden letzten Minuten mit einem anständigen Signal vor unsere gespannten Augen zu übertragen.
So war es nicht. Vermutlich sahen alle Zuschauer das 2:1 von Arjen Robben in der 89. Minute in glasklarer Qualität.
Glas ist das Stichwort: %u201EGlasfaserkabel%u201C - Ohne wäre Fernsehen in heutiger Qualität kaum möglich
%u201EAktuelle Fernsehkameras arbeiten vollständig digital und aufgrund der hohen Qualitätsanforderung ohne Datenreduktion bzw. Datenkompression. Sie erzeugen pro Sekunde 50 Bilder in High Definition Auflösung. Viele Produktionen erfordern außerdem, dass das Kamerakabel Längen von mehreren Kilometern erreicht, da der Übertragungswagen nicht direkt bei der Kamera stehen kann. Dieses hohe Datenvolumen, welches über das Kabel übertragen werden muss, gepaart mit der großen Länge der Kabel, lässt nur mehr Glasfasern als Medium zu. Kupferkabel hätten bei derart hohen Datenmengen und Kabellängen einen viel zu hohen Wellenwiederstand, da würde nicht mehr viel am anderen Ende ankommen%u201C, erklärt Bildingenieur Michael Bobenstetter. Durch Glasfasern können Daten in Form von Licht bzw. Lichstsignalen über weite Strecken übertragen werden. In einem Glasfaserkabel sind mehrere solcher Fasern gebündelt. Während elektrische Signale in Kupferleitungen als Elektronen vom einen zum anderen Ende wandern, übernehmen in Lichtwellenleitern die Photonen diese Aufgaben.
%u201EOhne Glasfaserkabel könnten wir mit heutigen Produktionsstandards kein einziges Bild des Championsleague-Finales zu Gesicht bekommen.%u201C
Michael Bobenstetter begründet das mit dem durchgehenden Einsatz der modernen Kabel: %u201ESie werden verwendet, um das Fernsehbild von den Kameras zum Übertragungswagen zu transportieren. Dort kommunizieren so ziemlich alle Geräte ebenfalls mit Glasfaserkabeln. Und anschließend wird das fertige Fernsehbild inklusive Ton für den Zuschauer zuhause via Glasfaser zum sogenannten Uplink für den Satelliten und zur Einspeisestation für das Kabelfernsehen transportiert.%u201C
An einem Ende der Faser erzeugt eine Diode Lichtsignale. Bei sehr weiten Übertragungsstrecken werden die Signale durch einen Laser übertragen. Die Photonen wandern aber nicht linear von einem zum anderen Ende der Faser, sondern im %u201EZickzack%u201C. Durch den speziellen Aufbau wird das Licht an der Wand der Faser reflektiert. Es trifft dann in einem definierten Winkel auf der gegenüberliegenden Seite auf und wird auch dort reflektiert. So legt es den Weg durch das Kabel nahezu verlustfrei zurück. Am Ende der Glasfaser werden die Signale wieder decodiert. Da die Übertragung durch das Kabel digital erfolgt, gibt es für dieses Licht nur zwei Zustände, nämlich "an" und "aus" für 1 und 0. Je nach Datenrate ist die Frequenz, mit der die Lichtquelle ein- und ausgeschaltet werden muss, sehr hoch. Das menschliche Auge hat nicht den Hauch einer Chance hier zu erkennen, wie das passiert. Am anderen Ende der Glasfaser ist ein ähnliches Element platziert, welches die Lichtimpulse aus dem Kabel empfängt und dort wieder in elektrische Impulse umwandelt.
Übertragen werden können alle Arten von Signalen, die in einer digitalen Form vorliegen oder in diese gebracht werden können.
Töne, Bilder, Videos und Daten an sich können durch diese Methode in Lichtgeschwindigkeit übertragen werden. Michael Bobenstetter betont noch einmal die Relevanz dieser Technologie: %u201EOhne Glasfaserkabel wäre alles, was mit moderner Kommunikation, Multimedia und Internet zu tun hat, nicht in unserer heutigen Weise denkbar.%u201C In Monomode-Glasfasern wird kontinuierlich ein Datenstrom übertragen. Eine Steigerung der Übertragungsgeschwindigkeit entsteht durch Multimode-Technologie. Dabei können mehrere Datenströme zugleich durch ein Kabel übertragen werden. So sind unglaublich hohe Datenraten möglich. Bei Multimode-Fasern wird für jeden Datenstrom Licht einer anderen Wellenlänge verwendet.
%u201EMeines Wissens liegt der Rekord im Moment bei mehr als einem Petabit pro Sekunde. Das wären mehr als 5000 Filme in HD Qualität, übertragen in einer Sekunde%u201C,
erklärt Michael Bobenstetter. Beeindruckend! Gute Fensehqualität ist für uns alle zur Gewohnheit geworden. Und in solch spannenden Momenten wie der 89. Minute in Wembley am Samstag Abend auch essentiell, damit niemand einen Herzstillstand erleidet.
Samstag Abend. Champions-League. Finale. Wembley! Bayern gegen Dortmund. Das Spiel geht in die 89. Minute. Die meisten Zuschauer stellen sich schon auf eine Verlängerung ein. Doch dann %u2026
Nichts. Rauschen.
Dort, auf dem Fernsehbildschirm, wo gerade noch Spieler auf grünem Rasen zu sehen waren ist jetzt: Nichts. Nur noch das schwarz-weiße Rauschen einer fehlerhaften Fernsehübertragung. Wie wäre unser Puls in die Höhe geschossen. Und gemischt damit die Wut, dass wohl der Fernsehsender nicht fähig ist, diese entscheidenden letzten Minuten mit einem anständigen Signal vor unsere gespannten Augen zu übertragen.
So war es nicht. Vermutlich sahen alle Zuschauer das 2:1 von Arjen Robben in der 89. Minute in glasklarer Qualität.
Glas ist das Stichwort: %u201EGlasfaserkabel%u201C - Ohne wäre Fernsehen in heutiger Qualität kaum möglich
%u201EAktuelle Fernsehkameras arbeiten vollständig digital und aufgrund der hohen Qualitätsanforderung ohne Datenreduktion bzw. Datenkompression. Sie erzeugen pro Sekunde 50 Bilder in High Definition Auflösung. Viele Produktionen erfordern außerdem, dass das Kamerakabel Längen von mehreren Kilometern erreicht, da der Übertragungswagen nicht direkt bei der Kamera stehen kann. Dieses hohe Datenvolumen, welches über das Kabel übertragen werden muss, gepaart mit der großen Länge der Kabel, lässt nur mehr Glasfasern als Medium zu. Kupferkabel hätten bei derart hohen Datenmengen und Kabellängen einen viel zu hohen Wellenwiederstand, da würde nicht mehr viel am anderen Ende ankommen%u201C, erklärt Bildingenieur Michael Bobenstetter. Durch Glasfasern können Daten in Form von Licht bzw. Lichstsignalen über weite Strecken übertragen werden. In einem Glasfaserkabel sind mehrere solcher Fasern gebündelt. Während elektrische Signale in Kupferleitungen als Elektronen vom einen zum anderen Ende wandern, übernehmen in Lichtwellenleitern die Photonen diese Aufgaben.
%u201EOhne Glasfaserkabel könnten wir mit heutigen Produktionsstandards kein einziges Bild des Championsleague-Finales zu Gesicht bekommen.%u201C
Michael Bobenstetter begründet das mit dem durchgehenden Einsatz der modernen Kabel: %u201ESie werden verwendet, um das Fernsehbild von den Kameras zum Übertragungswagen zu transportieren. Dort kommunizieren so ziemlich alle Geräte ebenfalls mit Glasfaserkabeln. Und anschließend wird das fertige Fernsehbild inklusive Ton für den Zuschauer zuhause via Glasfaser zum sogenannten Uplink für den Satelliten und zur Einspeisestation für das Kabelfernsehen transportiert.%u201C
An einem Ende der Faser erzeugt eine Diode Lichtsignale. Bei sehr weiten Übertragungsstrecken werden die Signale durch einen Laser übertragen. Die Photonen wandern aber nicht linear von einem zum anderen Ende der Faser, sondern im %u201EZickzack%u201C. Durch den speziellen Aufbau wird das Licht an der Wand der Faser reflektiert. Es trifft dann in einem definierten Winkel auf der gegenüberliegenden Seite auf und wird auch dort reflektiert. So legt es den Weg durch das Kabel nahezu verlustfrei zurück. Am Ende der Glasfaser werden die Signale wieder decodiert. Da die Übertragung durch das Kabel digital erfolgt, gibt es für dieses Licht nur zwei Zustände, nämlich "an" und "aus" für 1 und 0. Je nach Datenrate ist die Frequenz, mit der die Lichtquelle ein- und ausgeschaltet werden muss, sehr hoch. Das menschliche Auge hat nicht den Hauch einer Chance hier zu erkennen, wie das passiert. Am anderen Ende der Glasfaser ist ein ähnliches Element platziert, welches die Lichtimpulse aus dem Kabel empfängt und dort wieder in elektrische Impulse umwandelt.
Übertragen werden können alle Arten von Signalen, die in einer digitalen Form vorliegen oder in diese gebracht werden können.
Töne, Bilder, Videos und Daten an sich können durch diese Methode in Lichtgeschwindigkeit übertragen werden. Michael Bobenstetter betont noch einmal die Relevanz dieser Technologie: %u201EOhne Glasfaserkabel wäre alles, was mit moderner Kommunikation, Multimedia und Internet zu tun hat, nicht in unserer heutigen Weise denkbar.%u201C In Monomode-Glasfasern wird kontinuierlich ein Datenstrom übertragen. Eine Steigerung der Übertragungsgeschwindigkeit entsteht durch Multimode-Technologie. Dabei können mehrere Datenströme zugleich durch ein Kabel übertragen werden. So sind unglaublich hohe Datenraten möglich. Bei Multimode-Fasern wird für jeden Datenstrom Licht einer anderen Wellenlänge verwendet.
%u201EMeines Wissens liegt der Rekord im Moment bei mehr als einem Petabit pro Sekunde. Das wären mehr als 5000 Filme in HD Qualität, übertragen in einer Sekunde%u201C,
erklärt Michael Bobenstetter. Beeindruckend! Gute Fensehqualität ist für uns alle zur Gewohnheit geworden. Und in solch spannenden Momenten wie der 89. Minute in Wembley am Samstag Abend auch essentiell, damit niemand einen Herzstillstand erleidet.