Later juichen dankzij digitale televisie

Ruim 3,2 miljoen huishoudens hebben inmiddels een digitaal televisie-abonnement. Bij een plat scherm hoort immers ook een digitale kijkervaring. Menig voetballiefhebber pocht momenteel met zijn Full HD scherm en bijbehorend HDTV abonnement. Niemand zal ontkennen dat het beeld vele malen scherper is. Maar dankzij de techniek wordt er in die digitale huishoudens ook later gejuicht dan bij de buren die analoog kijken.

“Elk voordeel heb z’n nadeel.” Een Cruyffiaanse wijsheid die helaas ook voor digitale televisie geldt. Op een doorsnee televisie-avond valt het natuurlijk niemand op, maar wanneer Nederland massaal naar hetzelfde programma kijkt, moet het een vervelende ervaring zijn om iets in tijd achter te lopen. Terwijl bij jou op het scherm de aanval nog wordt opgebouwd weet je al dankzij de analoge buren dat het raak is.

Bovenstaande video is een time-lapse van de 2e helft van Nederland-Italië opgenomen op 9 juni 2008 door 69looney69.

Veel media besteedden al aandacht aan het fenomeen. Ik las het voor het eerst op NU.nl, maar het bericht was ook te lezen in De Pers, Telegraaf, Brabants Dagblad en BNR. Uit de reacties op Telegraaf.nl blijkt dat veel kijkers zich herkennen in het artikel:

“1 seconde, doe er maar 3 bij, gemiddeld 4 seconden vertraging, echt jammer, moet je verplicht analoog gaan kijken of het huis hermetisch afgesloten houden. Zou mooi zijn als alles synchroon loopt dan hebben we digitale TV met de stem van Jack (radio)!!”

“Wij kijken digitale tv en luisteren mee met de radio. De radio is veel en veel sneller dan de tv.”

“Radio luisteren met het TV-beeld op de achtergrond is ook geen optie. Ik kijk nog gewoon analoog maar het commentaar van Jack van Gelder van afgelopen maandag was ook ca. 2 seconden eerder. Da’s helemaal geen kijken.“

En deze ruimhartige Nederlander gunt zijn buren wel een blik op zijn buis:

“Haha ben ik ff blij dat ik zo ouderwets ben dat ik nog een analoogje heb. Kunnen al die rijkaards bij mij komen kijken zodat ze de doelpunten eerder zien. Natuurlijk wel tegen betaling.”

Los van deze kinnesinne is het interessant om eens wat dieper in de materie te duiken waardoor deze vertragingen kunnen ontstaan. Hoewel dit hoog technische materie is, doe ik een poging om het zo eenvoudig mogelijk uit te leggen (voor zover ik het zelf begrijp).

Optelsom
De vertraging in het signaal is inherent aan digitale techniek, zo valt te lezen in het boek IPTV Crash Course van Joseph Weber en Tom Newberry: “Any temporal reference-based compression system, such as MPEG-2, MPEG-4, and VC-1, will have inherent delays between reception of digital data and when decode and display of video can begin”. Met name bij het overschakelen van het ene naar het andere TV-kanaal merken gebruikers dat het langer duurt. Maar in feite is het een optelsom van vertragingen in de hele keten – van opname tot weergave.

Om materiaal digitaal vast te leggen, wordt het analoge beeld digitaal vastgelegd. Wij zijn immers geen enen en nullen. Dit levert een minimale vertraging op en het signaal dat de regiewagen verlaat is in feite voor elke TV-kijker hetzelfde, analoog of digitaal. Daarna begint het contributieproces: via satelliet, straalverbinding of digitale link wordt het signaal verzonden naar de eindregie in Hilversum. En daarbij maakt het wel een verschil of die signalen analoog of digitaal worden verzonden. De eindregie decodeert het signaal weer, voorziet het van een stationID (Nederland 1) en zendt het signaal opnieuw door naar de ontvangststations van de distributeurs. De distributeurs op hun beurt kunnen het signaal weer opnieuw encoderen (in sommige gevallen wordt een analoog TV-signaal pas door hen gedigitaliseerd – tot zover de perceptie dat digitaal hogere kwaliteit betekent). Eenmaal aangekomen bij de consument moet het signaal worden uitgepakt door de decoder, alvorens het op het platte scherm kan worden weergegeven.

Weber en Newberry (p. 264-269) focussen zich vooral op vertragingen die ontstaan door het overschakelen van het ene naar het andere kanaal. Los van de ergernis dat kanaalsurfen langer duurt bij digitale televisie dan analoog, is het gegeven dat je pas later beeld krijgt waarschijnlijk de voornaamste bron van vertraging. Deze worden in de volgende systeemlagen veroorzaakt:

1. Netwerk
   Verzoeken tot wisseling van kanalen moeten worden gepropageerd vanaf de client naar de server in het netwerk. Omdat er vaak sprake is van een beschermde streams (alleen abonnees mogen ze bekijken), vindt er een autorisatieproces plaats. De autorisatieserver kan een andere zijn dan de videoserver. Dit kan 100-1500ms duren en een oplossing is om het autorisatieproces in de client te laten plaatsvinden (d.m.v. smartcards). Bij geschakelde videonetwerken en IP-gebaseerde systemen speelt daarnaast de tijd dat een verzoek voor een kanaalswitch leidt tot opbouw van een nieuwe videostream in multicast netwerkapparatuur een belangrijke rol. Dit kan een extra 100-500ms duren, volgens Weber en Newberry. Mogelijke oplossingen zijn het verhogen van de bandbreedte (niet of nauwelijks mogelijk bij ADSL2+) of door het vooruit sturen cq permanent beschikbaar houden van een lage resolutie versie van het kanaal.
2. Transport
   Dit wordt veroorzaakt door enerzijds de afstandsbediening (10ms, geen onderscheid t.o.v. analoge kijkers met infrarood AB’s), anderzijds door het bufferen van videosignalen tijdens het transport (33-50ms). Om jitter te overkomen moeten de buffers eerst vollopen. Opnieuw zijn meer bandbreedte of een hoger niveau van Quality of Service (QoS) een mogelijke (maar niet altijd beschikbare) oplossing.
3. Compressie
   De oorzaak van deze vertragingen ligt besloten in het gegeven dat er bij compressietechnieken gebruik wordt gemaakt van een variabel aantal bits per videoframe. Wanneer er veel beweging in het beeld is (grassprieten, kabbelend water, publiek) kunnen bits in min of meer ‘lege’ frames worden geplaatst die al eerder zijn uitgezonden. Vandaar dat een actiescene in een heftig gecomprimeerd videobestand eerder tot blokvorming leidt dan een talking head. Gevolg van deze slimme techniek is dat er afhankelijkheden ontstaan tussen de frames. Schakel jij in op een punt waarop informatie ontbreekt (die immers al eerder was uitgezonden), zul je nog geen beeldopbouw krijgen. Bij analoge en ongecomprimeerde digitale video is deze afhankelijkheid er niet. Om te kunnen bepalen wat de verandering (delta) in het beeld is, wordt er gebruik gemaakt van zogenaamde referentieframes, die eens per interval in ongecomprimeerde vorm worden uitgezonden. Het kan dus zijn dat je pas beeld krijgt, zodra zo’n referentieframe in de stream weer voorbij komt. De optelsom van deze vertragingen door compressie variëren van 60 tot 1050ms, volgens Weber en Newberry.

Alles bij elkaar opgeteld kunnen deze vertragingen variëren van 315 tot 3500 miliseconden. Digitale televisie wordt verkocht als een vooruitgang, maar hoeft dat niet altijd te zijn. Hoewel de QoS-niveaus bij televisie-aanbieders binnen de eigen en afgeschermde netwerken vele malen hoger ligt dan op internet, is het vertrekpunt ook een geheel andere.

Bij computers en internet zijn consumenten opgevoed met het principe van vertragingen, terwijl analoge televisie ons in feite heeft verwend met de continue beschikbaarheid ervan.

Pas wanneer iedereen digitaal kijkt (nu al 45% van de huishoudens volgens iMMovator), zullen de juichsalvo’s iets meer in-sync zijn. Maar de beleving zal nooit meer dezelfde zijn als in het analoge tijdperk – zowel in positieve (betere kwaliteit, HDTV) als negatieve (vertraging) zin.

—//—

Richard van den Boogaard is expert als het gaat om de combinatie omroep en interactie. Sinds 1 februari 2009 is hij zelfstandig adviseur geworden in branded channels. Hiervoor was hij betrokken bij content sharing-projecten voor Rabobank op YouTube, Hyves en Brabants Dagblad.