Zwei Firmen, Replay Networks und Tivo, haben die Kategorie der PVRs erfunden und im Sommer auf dem US-Markt eingeführt. Laut Forrester Research werden sie in nur fünf Jahren bereits in 14 Millionen US-Haushalten stehen (15 Prozent aller TV-Haushalte). Nächstes Jahr soll es auch in Deutschland solche Geräte geben: Axcent in Paderborn will im Frühjahr "Media-TV" ausliefern, im Sommer kommt die Münchner Fast TV-Server AG mit ihrem TV-Server und noch etwas später wird es auch die D-Box für Premiere World mit Festplatten-Speicher geben. Die Vorteile für den Zuschauer sind hier die gleichen wie in USA: Ständige Verfügbarkeit der Leiblingssendungen ohne mühsame Timerprogrammierung, beliebiges Anhalten von laufenden Sendungen, selbstgemachte Wiederholungen von bestimmten Szenen, Überspringen von Werbung, aber auch Videoschnitt von Camcorder-Aufnahmen - all das ist möglich, weil die Festplatte im Gerät schnell genug ist, gleichzeitig aufzunehmen und abzuspielen. Ohne jede sichtbare Unterbrechung springt die Wiedergabe von einer Stelle zu anderen, wo ein VHS-Band Minuten fürs Umspulen braucht. So kann ein Spot, der in der Nacht vorher billig auf einem B-Sender gelaufen ist, mitten in den Quotenhit platziert werden.

Das Geschäft mit den PVRs ist deswegen auf längere Sicht gar nicht der Verkauf der Kisten. Die werden mittelfristig wieder verschwinden, weil die Festplatte dann in den Sat-Receiver oder gleich in den Fernseher eingebaut ist. Das eigentliche Business erwarten Tivo und Replay Networks in der Werbung. Viel gezielter als bisher kann die TV-Werbung nämlich über die Steuerung der Festplatten-Recorder an die Adressaten gebracht werden. Sie muss dazu natürlich dezenter verpackt werden, ähnlich den Werbebannern auf Internet-Seiten. Nur wer sie anklickt, sieht tatsächlich den Werbespot. Wie bei PCs geht es daher darum, wer auf der "First Screen", dem zuerst sichtbaren Bild, erscheint. Waschmittelhersteller Procter & Gamble ebenso wie General Motors haben daher bereits Kontakte zu Tivo und Replay geknüpft. Denn in Haushalten, in denen ein PVR steht, ist die Reichweite klassischer TV-Werbung in kürzester Zeit nahezu halbiert worden.

Den Schaden hätten die Free-TV-Sender. Doch die sorgen vor: Bei Tivo haben sich neben institutionellen und industriellen Investoren im August auch CBS und Disney beteiligt, bei Replay sind Time Warner und NBC mit im Boot. Gleichzeitig haben die großen US-Sender eine "Copyright Coalition" gegründet, die prüfen soll, ob die Hersteller der Boxen nicht eine Urheberrechtsabgabe zahlen müssen. Die Chancen dafür sind freilich gering.

Gewinner der technischen Entwicklung könnten statt dessen die Pay-TV-Sender sein. Sie können mit einem Festplatten-Zwischenspeicher in ihren Decodern den Kunden endlich echtes Video-on-demand anbieten, also Spielfilme auf Abruf. Die neuestes Kinohits im Digital-TV müssen dann nicht mehr alle halbe Stunde ausgestrahlt werden, es genügt eine Ausstrahlung und die Speicherung beim Zuschauer. Sogar die Freischaltung kann erst in der Box erfolgen, wie Thomson Multimedia auf der Funkausstellung demonstrierte. Für die D-Box mit Festplatte steht als Hersteller Philips bereit, um die Erfahrungen und die Software von Tivo zu nutzen.

Die deutschen PVRs werden aber, anders als die beiden US-Boxen, stärker auf Digital-TV setzen. Dadurch ersparen sich die Hersteller die aufwendigen Schritte der Digitalisierung und Komprimierung, dem Kunden erspart das Qualitätsverluste bei der Aufzeichnung. Nur bei Fast sieht man für den TV-Server einen speziellen MPEG-2-Encoder vor, der auch normale Fernseh- oder Videosignale für die Festplatte passend macht. Axcent und die Tivo-D-Box werden nur digitales TV speichern, was zumindest für Satelliten-TV-Haushalte ausreicht. Auch im Kabel sind mehr und mehr praktisch alle wichtigen Programme digital zu empfangen.

Die entscheidende Frage, nämlich nach der Programmführung, wird in Deutschland ebenfalls anders als in USA beantwortet. Sowohl Axcent als auch die zukünftige D-Box werden keine Programmdaten über Internet zuliefern, wie das bei Tivo und Replay der Fall ist. Beide wollen die Satellitenstrecke nutzen, um die Boxen mit Informationen zu füttern; nur Fast setzt auf das Internet.

Noch sind die Festplatten-Recorder eher teuer und in der Speicherkapazität begrenzt. Die aktuellen Versionen arbeiten mit rund 20-Gigabyte-Festplatten, was für knapp 20 Stunden Programm ausreicht; Versionen mit doppelter Aufnahmekapazität sind angekündigt, und auch bis zu 100 Stunden sind nicht mehr weit. Die Preise reichen von 500 Dollar bis 1000 Dollar, bei den deutschen Produkten von rund 1500 Mark (Axcent) bis zu heftigen 5000 Mark bei Fast. Trotzdem werden die Boxen den klassischen Videorecorder nicht ablösen. Denn für ein Archiv sind sie auf längere Frist nicht geeignet. Statt dessen sollen Filme und anderes Programm dauerhaft auf beschreibbaren DVDs (DVD-RAM) abgelegt werden. Axcent bietet eine entsprechende Option bereits an. Das Maximum hat Panasonic, Investor bei Replay, vor einiger Zeit vorgeführt: Einen Home-Server mit Festplatte und DVD-RAM-Wechsellaufwerk für 50 Discs. Das reicht für maximal 200 Stunden Fernsehen - acht Tage Fernsehen ohne Pause.

Interview: Paul Streit, verantwortlich für AV-Festplatten beim Hersteller Quantum

Weltgrößter Hersteller von Festplatten ist die US-Firma Quantum - und die treibende Kraft hinter der Entwicklung bei TiVo und Replay. Denn Quantum rüstet neuerdings Festplatten mit der sogenannten Quick-View-Technologie aus, die speziell für die Videoaufzeichnung gedacht ist. Verantwortlich für diesen Geschäftsbereich ist Paul Streit (Bild), Vice President New Business. Mit ihm sprach ich auf der Funkausstellung Ende August 1999.

Frage: Mr. Streit, warum wollen Sie den Verbrauchern einreden, dass sie Harddisc-Videorecorder brauchen, wo doch jetzt gerade so neue Technologien wie DVD und D-VHS eingeführt werden?
Streit: Ganz einfach. Weil die DVD zu langsam ist und das Band zu unflexibel.
Frage: Die DVD zu langsamn?
Streit: Natürlich. Keines dieser Systeme kann, was eine Festplatte mit unserer Quick-View-Technologie schafft, nämlich gleichzeitig aufnehmen und wiedergeben. Und das mit bester Qualität, wie wir hier auf der Funkausstellung zeigen.
Frage: Wie funktioniert denn das: gleichzeitig aufnehmen und wiedergeben?
Streit: Manche Leute vermuten, das ginge nur mit zwei gleichzeitig aktiven Lese-Schreibköpfen. Das ist aber nicht notwendig, denn wir speichern die Lesedaten genau wie die Schreibdaten zwischen und wechseln dann zwischen beiden Modi ab. Physikalisch, also auf der Platte passiert das also nicht gleichzeitig, aber der Datenstrom liegt trotzdem simultan am Aus- und Eingang an.
Frage: Da muss dann ja ungeheuer schnell geschrieben und gelesen werden.
Streit: Das ist richtig. Denn wir können auch DV-Aufnahmen von einem digitalen Camcorder so verarbeiten, und da liegt die Datenrate bei rund 26 Mbit/s. Damit das gleichzeitig geschrieben und gelesen werden kann, brauchen wir mehr als das Doppelte der Transferrate, also mehr als 60 Mbit/s; eine DVD schafft nur knapp 11 Mbit/s. Denn beim Umschalten muss sich der Schreib-Lesekopf auch noch bewegen, es entstehen also zusätzlich kurze Pausen, die dann wieder aufgeholt werden müssen,
Frage: Noch sind die Zeiten aber relativ kurz, die auf Festplatten-Videorecordern wie denen von TiVo und Replay aufgenommen werden können, Und Versionen mit höherem Fassungsvermögen kosten gewaltigen Aufpreis.
Streit: Das stimmt. Derzeit bieten wir vor allem Festplatten mit 27 GB Fassungsvermögen an. Bei niedrigster Qualitätsstufe, also einem Datenstrom von rund 2 Mbit/s, entspricht das einem Fassungsvermögen von etwa einer Stunde pro Gigabyte, also etwa 26 Stunden, bei besser Qualität der Hälfte. Wie die Hersteller ihre Gerätepreise kalkulieren, möchte ich nicht kommentieren.
Frage: Wann kommen denn größere Festplatten für mehr Speicher auf den Markt?
Streit: Unser Ziel ist es, jedes Jahr die Kapazität zu verdoppeln; Sie können also davon ausgehen, dass wir nächstes Jahr 54 GB anbieten — zum selben Preis wie heute 27 GB. Dann wird die Spielzeit, also die Kosten pro Stunde, deutlich billiger.
Frage: Worin liegt denn eigentlich der Unterschied zwischen Festplatten für PCs und Festplatten für AV-Anwendungen?
Streit: Bei PCs kommt es ganz entscheidend auf die Genauigkeit an. Stellen Sie sich vor, eine Bank möchte Ihre Geschäftsdaten verarbeiten und da ist eine Zahl nicht hunterprozentig richtig. Das darf nicht passieren, deswegen wird jedes einzelne Bit gecheckt und gegengerechnet, bis das Programm sicher ist, dass das Bit stimmt. Video ist keine Bank, dagegen kommt es ganz entscheidend darauf an, dass die Daten zum richtigen Zeitpunkt geliefert werden.
Frage: Was passiert, wenn das nicht der Fall ist?
Streit: Dann ruckelt das Bild oder hängt der Ton; im schlimmsten Fall sehen Sie nur einen blauen Schirm oder hören gar nichts mehr, wenn die Festplatte versucht, das letzte Bit noch exakt nachzuprüfen. Das muss bei AV-Anwendungen nicht sein, denn ein fehlendes Bit verursacht minimale Fehler im Vergleich zu dem, was passiert, wenn keine Daten mehr kommen.
Frage: Wie stellen Sie das sicher?
Streit: Eine Festplatte für AV-Anwendungen braucht einen höheren Software-Aufwand. Denn die zeitrichtige Anlieferung ist schwieriger als die Bit-exakte. Wir brauchen auch einen größeren Zwischenspeicher, um im vorgegebenen Zeitrahmen lesen und schreiben zu können. Das sind die Grundbestandteile unserer Quick View-Technologie.
Frage: Was passiert, wenn man Video mit Encoderkarte und entsprechender Software auf einer normalen PC-Harddisc aufzeichnet?
Streit: Das geht natürlich auch. Aber es besteht schon die Gefahr, dass das Bild ruckelt oder der Ton aussetzt.
Frage: Ist es dem Drive egal, ob die Quelle analoges oder digitales Fernsehen ist?
Streit: Im Prinzip schon, denn auf der Festplatte lässt sich nur digital aufzeichnen. Und wo der Decoder sitzt, ob direkt im Gerät oder bei der Sendeanstalt, ist egal. Schwierig wird es allenfalls bei Pay-TV-Stationen. Denn hier ist das Signal verschlüsselt, wodurch bei der Wiedergabe ein zusätzlicher Rechenschritt notwendig ist, der die Bildsonderfunktionen wie Pause, Vor- und Rücklauf stören kann.
Frage: Kommt eine AV-Harddisc auch mit HDTV klar?
Streit: Im Prinzip ohne Probleme. Denn schon mit der Lösung für Videofilmer, die mit der DV-Datenrate arbeitet, liegen wir über der Datenrate von HDTV, die in USA 19,2 Mbit/s beträgt. Allerdings brauchen Videofilmer weniger Spielzeit, deswegen denken wir, dass die Aufzeichnung von HDTV nur mit Festplatten von 57 GB und mehr sinnvoll ist. Ab nächstem Jahr also.
Frage: Diese Boxen sind für Quantum also der Markt der Zukunft.
Streit: Nicht nur solche Boxen. Ein Zwischenspeicher mit Festplatte lässt sich in vielen Geräten vorstellen. Warum soll nicht das TV-Gerät selbst die Festplatte eingebaut haben? Die Fernbedienung bekommt dann noch einen Pause-Knopf und einen für Rewind. Sie können auf Wiederholung drücken und wieder nach vorne springen, wie Sie wollen. Wir sind sicher, dass diese Art fernzusehen eine große Zukunft hat. Auch für Musik und andere Medien kann man eine Festplatte als Server nutzen, wir liefern die Technologie dafür.

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Zur Technik:Es gibt zwei Arten von Festplatten-Videorecordern. Die erste Gattung ist für zeitversetztes Fernsehen gedacht; das sind die Geräte, die jetzt schon auf dem Markt sind, von Replay und TiVo in USA. Die zweite Kategorie dient dazu, Camcorder-Aufnahmen zu schneiden; ein solches Gerät wurde bisher von Panasonic gezeigt. Daneben ist die gleiche Funktionalität natürlich auch in normalen PCs möglich, wenn sie einen TV-Tuner, einen Encoder oder eine Digitalschnittstelle haben. Festplatten-Videorecorder für Fernsehaufnahmen arbeiten alle mit der MPEG-2-Codierung, die auch bei DVD und beim digitalen Fernsehen üblich ist. Vor wenigen Jahren war die Codierung in MPEG-2 noch teurem Studio-Equipment vorbehalten, seit 1999 sind auch preiswerte Chipsätze verfügbar. Die werden sowohl in die PVRs als auch in Encoder-Karten für PC eingebaut, etwa von Sigma oder in Sonys Vaio-PCs. Daneben machen diese Chip-Sätze auch erst DVD-Recorder möglich, ebenso die D-VHS-Recorder, die analoge Signale digitalisieren können.
Die Encoder arbeiten alle allerdings nur mit fester Datenrate, das heißt, die Menge der Daten pro Sekunde ist immer gleich, egal, ob das Bildmaterial nun besonders anspruchsvoll ist oder nicht. Bei der DVD wird dagegen mit variabler Datenrate operiert, so dass der Authoring-Spezialist (oder manchmal auch der Computer) entscheiden kann, welche Datenmenge er welcher Szene zuordnet. Das führt zu höherer Effektivität bei höherer Bildqualität auf der DVD im Vergleich zu digitalem Fernsehen. Die DVD soll im Schnitt mit etwa 3,5 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) auskommen - was nicht immer gelingt -, während im digitalen Fernsehen diese Datenrate schon die absolute Untergrenze für gute Bildqualität darstellt. Sport wird meistens mit 5 bis 6 Mbit/s gesendet, und selbst dann sind noch Fehler in manchen detailreichen, bewegten Szenen zu sehen.
Insofern ist die Angabe über die Laufzeit der Festplatten-Videorecorder mit Vorsicht zu genießen: Bei maximaler Laufzeit arbeitet der Encoder meist mit nur 2 Mbit/s. Das wird von den Herstellern mit "VHS-Qualität" umschrieben, was nur die halbe Wahrheit ist. Denn die Digitalisierung hat ihre Tücken: Wird zum Beispiel ein schlechtes Sendersignal in MPEG-2 gewandelt, versucht der Encoder, auch das Rauschen zu erfassen. Anders als bei VHS gleichen sich die Rauschanteile nicht teilweise wieder gegenseitig aus, sondern werden eingefroren und verringern nochmal die Datenrate, die für die eigentliche Bildinformation zur Verfügung steht. Das Ergebnis ist dann ein äußerst schlechtes Bild, das nicht einmal von VHS so zu sehen wäre. Nur in puncto Bildstand ist es deutlich besser, weil es keine mechanischen Fehler wie bei der Kassette gibt. Bei einer sehr guten Quelle ist MPEG-2 selbst mit nur 2 Mbit/s besser als VHS, weil es wenig zusätzliches Rauschen produziert, bei Bildruhe und Farbwiedergabe sogar klar überlegen ist. Die zweite Stufe ist dann meistens die Codierung mit 4 Mbit/s, was für Fernsehsignale eine recht brauchbare Qualität liefert - auch hier wieder eine gute Quelle vorausgesetzt. Der Vergleich mit S-VHS, der hier oft gebracht wird, führt wieder in die Irre, denn er gilt höchstens für die Bildschärfe. Digitalartefakte zum Beispiel kennt S-VHS nicht, MPEG-2 dagegen keinen Jitter.
Unsinnig wird es allerdings, wenn eine dritte Stufe mit rund 6 Mbit/s als "DVD-Qualität" bezeichnet wird - hier muss ich nochmal die Fast Server AG zitieren. Denn es gibt im Fernsehen keine DVD-Qualität, einfach deswegen, weil die Schärfe immer geringer ist, weil die Vermischung von Farbe und Helligkeit immer stattfindet, weil ein TV-Signal viel öfter umkopiert und verändert wurde als ein DVD-Master, das meist ziemlich direkt und digital vom Film stammt. Was die 6 Mbit/s noch bringen, ist mit Sicherheit eine nochmalige Verringerung der Digital-Artefakte gegenüber 4 Mbit/s und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber schlechten Bildern. Nur: Besser als das Fernsehsignal selbst kann eine Festplatte nicht sein.
Daher ist - zumindest für Europa - die Aufzeichnung von digitalem Fernsehen eigentlich die bessere Option. Denn hier bleibt die Bildqualität gegenüber der Sendequalität unverändert. Zumindest für Fernsehzuschauer mit Satelliten-Antenne dürfte daher die direkte Aufzeichnung die bessere Wahl sein; der Festplatten-Videorecorder braucht dafür einen eingebauten Digital-TV-Tuner, wie er bei Axcent und der TiVo-D-Box vorgesehen ist. Allerdings muss man dann die Datenrate so akzeptieren, wie sie vom Sender kommt - und damit auch die möglicherweise geringere Laufzeit, wenn der Sender gerade mal eher spendabel war.

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Ein Nachteil: Fernseher, Videorecorder und sogar die meisten DVD-Player arbeiten geräuschlos. Nicht so eine Festplatte. Dieser Nachteil ist mir erst später bewusst geworden, deswegen habe ich auch Paul Streit nicht danach gefragt. Aber das Geräuschniveau, das im Büro akzeptabel ist, passt nicht ins Wohnzimmer. Immerhin kommen die Geräte ohne Lüfter aus, doch absolut ruhig arbeiten sie nicht; empfindliche Naturen und High-End-Spezialisten werden sich gestört fühlen. Ob es konstruktiv oder durch Kapselung gelingt, das Geräusch unter die Wahrnehmbarkeitsschwelle zu drücken, muss bezweifelt werden. Aus diesem Grund lehnt zum Beispiel TV-Hersteller Loewe Festplatten generell ab. Die Kronacher hoffen statt dessen auf die DVD, die theoretisch die gleiche Funktion übernehmen könnte. In der Datenrate von mindestens zweifacher Schreib- und Lesegeschwindigkeit (damit rund 20 Mbit/s für gleichzeitiges Ein- und Auslesen erreicht werden) liegt das geringere Hindernis. Schwieriger wird es, die notwendigen 20 MB Speicher heutiger Festplatten zu realisieren. Mehrscheiben-Lösungen sind schwierig, weil nur mit mehreren Laufwerken machbar. Selbst das Lesen von Vorder- und Rückseite gleichzeitig erfordert zwei Köpfe - und macht die DVD inkompatibel, weil sich die Rückseite dann in der falschen Richtung dreht. Die Hoffnung gilt daher wohl vor allem dem blauen oder violettem Laser (siehe Sony-Meldung vom xx. xx. 99), mit dem knapp 20 MB pro Layer möglich werden. Ob das genügt, die Festplatte zu übertrupfen? Ich habe da noch Zweifel.

Verweise und Links:

PVR-Meldung in meiner IFA-Vorschau

Quantum-Meldung von der IFA

Fast mit TV-Server (Meldung vom 15. 11. 99)

TiVo, Hersteller von PVRs

Replay, der andere Hersteller von PVRs

Axcent, deutscher Hersteller (ab Februar 2000)

Fast TV-Server AG, deutscher Hersteller (ab Sommer 2000)

C-Cube, einer der Hersteller von MPEG-2-Encodern

Quantum, weltgrößter Hersteller von Festplatten

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