Das bei DVB-Übertragungen genutzte Statistical Multiplexing reserviert üblicherweise einen festen Teil der Bandbreite für Metadaten – selbst wenn keine Metadaten übertragen werden. Ein Teil der zur Verfügung stehenden Bandbreite wird schlicht verschwendet. Dynamic Statmux mit VBR-Reservierung verhindert das und sorgt so für eine bessere Videoqualität.
Rundfunkanbieter nutzen Statistical Multiplexing (Statmux), um mehrere digitale Videosignale in einem DVB-S- oder DVB-T-Datenstrom zusammenzufassen und die verfügbare Bandbreite bei möglichst hoher Videoqualität optimal auszunutzen. Die einzelnen Signale haben dabei eine variable Bitrate – wenn wenig detaillierte Bilder übertragen werden und nur wenige Bildwechsel stattfinden, senken Multiplexer und Encoder die Bitrate dieses Signals ab, sodass mehr Bandbreite für die anderen bereitsteht.
Neben den Videosignalen enthält der Datenstrom noch verschiedene Metadaten, darunter Entitlement Management Messages (EMM) mit Berechtigungsinformationen oder Mapping-Tabellen mit Verweisen auf die zu einem Programm gehörenden Video- und Audiostreams. Da DVB nach einer konstanten Bitrate verlangt und die Menge der Metadaten variiert, reserviert der Multiplexer einen festen Anteil der Gesamtbandbreite für sie und füllt bei Bedarf mit sogenannten Nullpaketen auf, die keine Daten enthalten und die der Empfänger einfach ignoriert. Ein Teil der Bandbreite wird also gar nicht für die Übertragung von Inhalten genutzt und schlicht verschwendet.
Notwendig ist das allerdings nicht, denn mit Dynamic Statistical Multiplexing (Dynamic Statmux) und der einhergehenden VBR-Reservierung gibt es längst ein Verfahren, das ohne die fixe Bandbreitenreservierung für Metadaten auskommt, in der Rundfunkbranche bislang aber noch nicht auf breiter Front eingesetzt wird. Bei Dynamic Statmux mit VBR-Reservierung bezieht der Multiplexer die Metadaten in seine Analysen mit ein. Er prüft nicht nur die Videoinhalte, sondern auch die Metadaten, bevor er dem Encoder mitteilt, wie er die Signale kodieren soll. So kann er sicherstellen, dass Metadaten nur die Bandbreite belegen, die sie tatsächlich benötigen, ohne dass die Gesamtbandbreite des Datenstroms über- oder unterschritten wird. Nur an sehr wenigen Stellen muss der Multiplexer dann noch Nullpakete einfügen.
Sinnvolle Informationen in jedem Bit
Üblicherweise reservieren Rundfunkanbieter bei Statmux fünf Prozent der Bandbreite für die Metadaten, was bedeutet, dass im schlimmsten Fall fünf Prozent der Übertragung aus Nullpaketen bestehen. Leistungsstarke Multiplexing-Lösungen wie ATEME TITAN Mux reduzieren dank Dynamic Statmux mit VBR-Reservierung deren Anteil auf rund 0,1 Prozent, sodass nahezu jedes Bit tatsächlich sinnvolle Informationen enthält. Durchschnittlich werden dadurch mehrere hundert Kilobyte an Bandbreite frei, die der Videoqualität zugutekommen. Alternativ können Rundfunkanbieter zusätzliche Signale in den Datenstrom aufnehmen oder dessen Gesamtbandbreite reduzieren, um operative Kosten zu sparen.
Mit einem höheren Ressourcenverbrauch ist Dynamic Statmux mit VBR-Reservierung nicht verbunden, die Hauptarbeitslast beim Multiplexing entfällt weiterhin auf die Verarbeitung der Videostreams, an der sich nichts ändert. Da das Verfahren zudem zum Standardfunktionsumfang von Lösungen wie TITAN Mux gehört und keiner Nachlizenzierung bedarf, gibt es für Rundfunkanbieter eigentlich keinen Grund auf den Einsatz zu verzichten. Zumal Endnutzer ebenfalls keine neue Ausstattung benötigen und die Signale wie gewohnt mit ihren DVB-S- beziehungsweise DVB-T-Receivern empfangen und dekodieren können.
