HDTV und das Zusammenwachsen von Computer- und Unterhaltungselektronik schaffen neue Impulse Heimvernetzung – neue Chance für IEEE 1394 #####

Dem Bussystem IEEE 1394, auch unter den Namen Firewire und i.Link bekannt, blieb der große Durchbruch im Computer- oder Unterhaltungsbereich bisher versagt. Doch statt in Agonie zu verfallen, ist das Standardisierungsgremium – die IEEE 1394 Trade Association – erstaunlich aktiv. Mit dem Zusammenwachsen von Computern und Unterhaltungselektronik kommt neue Bewegung in die Welt der Busse und Netze.

HDTV und das Zusammenwachsen von Computer- und Unterhaltungselektronik schaffen neue Impulse

Dem Bussystem IEEE 1394, auch unter den Namen Firewire und i.Link bekannt, blieb der große Durchbruch im Computer- oder Unterhaltungsbereich bisher versagt. Doch statt in Agonie zu verfallen, ist das Standardisierungsgremium – die IEEE 1394 Trade Association – erstaunlich aktiv. Mit dem Zusammenwachsen von Computern und Unterhaltungselektronik kommt neue Bewegung in die Welt der Busse und Netze.

Ende der Neunziger Jahre schien mit dem Rennen Firewire kontra USB 2.0 alles gelaufen. Intel hatte sich gegen Firewire entschieden und stattdessen für die Weiterentwicklung von USB 1.1 zu 2.0. Die Integration von USB in die Intel-Chipsätze bedeutete, dass Anwender und Systemintegratoren keine Wahl hatten und haben – sie bekommen die USB-Anschlüsse, ob sie sie wollen oder nicht. Zwar verursacht der USB-Hostcontroller Kosten in Form von Chipfläche – aus Sicht des Kunden ist USB aber „kostenlos“, da es im Chipsatz integriert ist und keine Zusatzkosten verursacht. Für IEEE 1394 war damit die Chance verbaut, zu einem Standardbus für PC-Peripherie zu werden. Zwei Gründe dürften dafür entscheidend gewesen sein: Erstens erlaubt IEEE 1394 die direkte Peer-to-Peer-Verbindung ohne Beteiligung eines PC – das kann einem PC-Chiphersteller wie Intel nicht gefallen. Zweitens kam just in dieser Zeit Apple auf die Idee, eine Lizenzgebühr für IEEE-1394-Knoten ins Gespräch zu bringen. Das war für Intel ein gefundenes Fressen, um eine eigene Entwicklung zu rechtfertigen.

Vielleicht war Firewire einfach zu perfekt. Die direkte Kommunikation von Gerät zu Gerät, die mit Firewire möglich ist, bedeutet in einigen Fällen, dass der PC überflüssig wird. In vielen anderen Fällen wird der PC entlastet, da er von der Kommunikation auf dem Bus nichts mitbekommt – z.B. wenn Videoaufnahmen von einem Camcorder direkt zu einer externen Festplatte übertragen werden. Wenn aber alles gut und schnell läuft, reduziert das den Leidensdruck der PC-Anwender, sich möglichst bald ein schnelleres Gerät anzuschaffen – eine Entwicklung, die mit den Interessen eines Prozessorherstellers schwer vereinbar ist. Außerdem gibt es bei IEEE 1394 einen Mechanismus zur zuverlässigen Übertragung von isochronen (zeitempfindlichen) Daten, während USB 2.0 einfach „schnell genug“ ist. Das bedeutet, dass bei IEEE 1394 für einen Audio- oder Video-Datenstrom eine bestimmte Bandbreite reserviert wird, während die Übertragung solcher Daten bei USB 2.0 ins Stocken gerät, wenn zu viele Datenströme gleichzeitig über den Bus laufen.

SignalquelleBandbreite
MPEG-2-Datenstrom2 bis 15 Mbit/s
DVB-T-Datenstrom3 bis 3,5 Mbit/s
DVDbis zu 9,8 Mbit/s
HDTV-Datenstrom27,5 Mbit/s
Über Satellit ausgestrahltes Fernsehen im MPEG-2-Format kann zwar mit bis zu 15 Mbit/s übertragen werden, bewegt sich aber – wie DVB-T – i.d.R. im Bereich von 3 Mbit/s. HDTV benötigt ein Vielfaches der Bandbreite.

Bei IEEE 1394 treten diese Probleme nicht auf. Selbst wenn man die heute gebräuchliche Datenrate von 400 Mbit/s (S400) nicht ausschöpft und S200-Hostcontroller mit „nur“ 200 Mbit/s einsetzt, können noch fünf HDTV-Datenströme sowie Steuerinformationen im Netz verteilt werden. Dies war auch das Kriterium, das die „High-Definition Audio-Video Network Alliance“ (HANA) zum Maßstab machte, als sie IEEE 1394 als Basis für die Heimvernetzung wählte. Die HANA (www.hanalliance.org) ist eine auf Initiative von Samsung gegründete Organisation, die die Vernetzung der Unterhaltungselektronik mit anderen Geräten im Haus – Computer und Hausinstallation – vorantreiben will (Bild 1). Die HANA ist noch relativ jung und wurde erst im Herbst letzten Jahres gegründet – wohl um die Vernetzung nicht ausschließlich den IT-Firmen zu überlassen. Neben Samsung sitzen mit JVC und Mitsubishi zwei weitere bedeutende Hersteller von Unterhaltungselektronik im Boot. Als Halbleiterhersteller haben sich u.a. AMD, ARM, Sun, Texas Instruments und Freescale angeschlossen. Man kann hier also von einer Anti-Intel-Allianz sprechen, die ein Gegengewicht zur Intel-Initiative „Viiv“ und der von Intel propagierten Ethernet-Vernetzung im Rahmen von DLNA (Digital Living Network Alliance) bildet.

Dass die HANA so schnell eine Spezifikation erarbeitet hat, liegt daran, dass die Organisation, wo immer es geht, auf bereits bestehende Standards setzt. Im Audio-/Video-Bereich wurde IEEE 1394 gewählt, weil es das Dienstmerkmal „Quality of Service“ für isochrone Daten unterstützt und einen Kopierschutz für urheberrechtlich geschützte Daten hat. Das Audio-Video-Netz gilt nach HANA-Definition als vertrauenswürdiges Netz im Sinne des Urheberrechtsschutzes. Zum (nicht vertrauenswürdigen) Computernetz auf Ethernet-Basis existiert ein Gateway, um Daten austauschen zu können. Doch nicht nur der Kopierschutz und die isochrone Datenübertragung im IEEE-1394-Netz waren ausschlaggebend für dessen Auswahl. Ein zusätzlicher wichtiger Punkt ist, dass sich IEEE 1394 mit Ausnahme von Klingeldraht über nahezu beliebige physikalische Medien transportieren lässt: CAT 5/6, UTP, Kunststofffaser, Glasfaser und Coax. 78 % der amerikanischen Haushalte sind mit Coax-Kabel zur Verteilung des Kabelfernsehens verkabelt. Durch Nutzung dieser Infrastruktur hofft die HANA, die in den USA einflussreichen Kabelnetzbetreiber für sich zu gewinnen, die den Vertragskunden die Set-Top-Box stellen. Die Kabelfirmen wiederum haben gute Karten, wenn sie bei den Rechte-Inhabern die digitale Rechteverwaltung von IEEE 1394 vorweisen können, mit der die weitere Verbreitung der gesendeten Inhalte im Heimnetz gesteuert werden kann. Denn obwohl mit IEEE 1394 Filme über das Heimnetz in alle Räume verteilt werden können, bedeutet das nicht, dass das Material – wie bei Ethernet – auch gespeichert und an andere weitergegeben werden kann. Unter diesen Gesichtspunkten könnte es gelingen, IEEE 1394 alias Firewire alias i.Link über die digitalen Kabelempfänger in die Haushalte zu bringen, wenn die Kabelgesellschaften mitziehen.

IEEE 1394 ist nicht die einzige Technik, die für die digitale Heimvernetzung in Frage kommt. Ein wichtiges Gegengewicht zur IEEE 1394 Trade Association bildet in diesem Anwendungsgebiet die Digital Living Network Alliance, die die Vernetzung über Ethernet vorantreiben will. Ziel der DLNA ist es, die Nutzung digitaler Medien wie Fotos, Musik und Filme im ganzen Haus zu ermöglichen. Dabei spezifiziert DLNA die Interoperabilität von Geräten verschiedener Hersteller. DLNA setzt auf das IP-Protokoll für die Übertragung von Daten. Die Erkennung von Geräten und Diensten erfolgt über den von Microsoft entwickelten Dienst „Universal Plug and Play“ (UPnP). Für die zuverlässige Übertragung von echtzeitsensitiven Inhalten (Audio, Video) über das Heimnetz hat die DLNA einen Quality-of-Service-Mechanismus definiert, der – ähnlich wie industrielles Echtzeit-Ethernet – auf die Verwendung von Switches setzt, um echtzeitfähige und nicht echtzeitfähige Knoten voneinander zu trennen.

Für das Management urheberrechtlich geschützter Inhalte hat die DLNA noch keinen Kopierschutzmechanismus spezifiziert, der im Heimnetz verbindlich vorgeschrieben ist. Es heißt lediglich, man evaluiere zur Zeit mehrere auf dem Markt verfügbare Digital-Rights-Management-Systeme.

Die DLNA hat insgesamt 261 Mitglieder (IEEE 1394 Trade Association: 128 Mitglieder). Darunter finden sich fast alle bekannten Namen aus der Computer- und Unterhaltungsindustrie: Intel, Microsoft, HP, IBM, Dell auf der Computerseite und z.B. Sony, Philips, Pioneer, Panasonic, Thomson und Huawei aus dem Sektor Unterhaltungsleketronik.