High Definition Video

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High Definition Video, kurz HDV, ist ein digitales Videoformat, das dem seit Mitte der 90er Jahre im Konsumer- und später Corporate-Bereich etablierten DV-Standard in Beziehung auf höhere Auflösung und damit bessere Bildqualität eine zeitgemäße Alternative zur Seite stellt. DV- und HDV-Format weisen erhebliche prinzipielle Unterschiede auf und sind daher nur bedingt vergleichbar.
Während DV auf den Standard-Definition Formaten (SD) der PAL und NTSC Norm basiert, beruht HDV auf den neu definierten High-Definition-Standards 720p und 1080i im Bildformat 16:9.

Diese HDV-Videoformate wurden von Sony und JVC entwickelt und werden inzwischen von nahezu allen Video-Herstellern und Softwareanbietern unterstützt. Die Aufzeichnung erfolgt in festgelegten Formaten:

  • HDV1 720p: 1280 x 720 Pixel mit den Frameraten 25p oder 50p in "PAL-Ländern" (30p oder 60p in "NTSC-Ländern") sowie optional 24p
  • HDV2 1080i: 1440 x 1080 Pixel mit den Frameraten 25p(sf) oder 25i in "PAL-Ländern" (oder 30p(sf) oder 30i in "NTSC-Ländern")

HDV1 nutzt das "p", d. h. progressive Format, bei dem ein echtes Vollbild (frame) auf einmal durch von oben nach unten zeilenweise fortschreitende (progressive) Abtastung des Bildsensors gewonnen wird. Beim "i" (interlaced)-Verfahren des HDV2 besteht ein "Vollbild" in Wirklichkeit aus zwei Halbbildern (fields), wobei nacheinander zuerst die ungeraden und dann die geraden Zeilen des Bildsensors abgetastet und dargestellt werden. Durch die Trägheit des menschlichen Auges bzw. Nachleuchteffekte von Bildröhren entsteht dann der Eindruck eines kontinuierlichen Bildes.

Bei dem höher auflösenden 1080i-Format sind die einzelnen Bildpunkte nicht quadratisch, sondern anamorphotisch angelegt, also im Verhältnis 1:1,34 horizontal gestreckt, so dass sich auch hier ein Abbildungsformat von 16:9 ergibt.

Die Aufzeichnung der Videodaten erfolgt komprimiert in MPEG-2 mit einer Datenrate von ca. 19 Mbps bei 720p sowie ca. 25 Mbps bei 1080i auf herkömmlichen DV- bzw. auf HDV-Bändern, seltener auf Festplattenlaufwerken (HDD) oder auf Speicherkarten. 4:2:0 basiert.

Mit der Markteinführung von HDV sind neue Bandtechnologien für die bisherigen DV-Kassetten entwickelt worden, die eine niedrigere Fehlerrate aufweisen sollen. Dieses wurde für notwendig erachtet, weil ein Dropout auf dem Band sich aufgrund der MPEG-2-Speicherung der Einzelbilder in einer interframe-basierten GOP-Struktur auf die nachfolgenden Bilder auswirken würde (wodurch bis zu 14 Bilder fehlerbehaftet sein könnten), während bei Speicherung in einem intraframe basierten Format (z. B. DV, Digital Betacam, Digital-S, DVCPRO und DVCPRO HD) immer nur ein Bild bzw. Frame betroffen ist. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass dieser Effekt erheblich seltener auftritt als zunächst befürchtet. Der tatsächliche Vorteil der (wesentlich teureren) speziellen HDV- gegenüber gewöhnlichen DV-Kassetten ist teilweise umstritten.

Die progressive Aufzeichnung und Wiedergabe entspricht der cineastischen Funktionsweise, während Interlaced den physikalischen Sehgewohnheiten auf Bildröhrenfernsehern entspricht. Die Speicherung selbst erfolgt jedoch auch hier sozusagen interlaced, wobei das Vollbild als zwei (gleiche) einfach wiederzugebende Halbbilder (AA-BB) nacheinander auf dem Band gespeichert wird.
Alle modernen "Zeigegeräte" (also LCD/TFT- Plasma-Monitore und Projektoren, "Beamer") arbeiten immer in progressive-Technik, was die aufwendige und mitunter verlustbehaftete Wandlung von interlaced-Signalen notwendig macht. Moderne Zeigegeräte haben zwar fast alle "Deinterlacer" eingebaut, die aber insbesondere im Konsumer-Segment oft nicht optimal wirken (Ausfranseffekt). Zur Erhaltung der Qualität ist es daher insbesondere bei HDV unbedingt ratsam, den Zeigegeräten gleich progressive-Signale zuzuführen. Aus diesem Grund geben auch moderne Zuspieler (z.B. DVD, Blu-ray, HDD-Recorder) vorzugsweise progressive-Signale aus.

Ein weitere Verbesserung ist der erweiterte Farbraum "x.v.Colour", der die Darstellung von mehr und "kräftigeren" Farben durch entsprechend geeignete Anzeigen gestattet. Diese virtuelle Farbraumerweiterung kann offensichtlich ohne Änderung am HDV-Format (und MPEG2-konform) aufgezeichnet werden.

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Technische Einordnung

HDV ist ein Videoformat für gehobene Amateur- und Corporate-Ansprüche, das jedoch aus Kostenerwägungen vermehrt Einzug in das professionelle Broadcast-Segment hält, genau wie es seinerzeit bei DV der Fall war. Die technische Qualität ist jedoch professionellen HD-Broadcast-Formaten wie DVCPRO-HD oder HDCAM unterlegen, deren Datenraten vier- bzw. sechzehn mal so hoch sind und mit höherer Farbabtastung arbeiten. Eine solche Weiterentwicklung ist XDCAM HD von Sony, das in drei verschiedenen Datenraten von 18, 25, 35 MBit/s, sowie 50 MBit/s (XDCAM HD 422) arbeitet und ebenfalls auf einem MPEG-2-Codec basiert.

[Bearbeiten] Entwicklungsgeschichte

Ab Anfang des 21. Jahrhunderts stieg die Pixelzahl bei Camcordern über den Bereich an, der für die Auflösung eines PAL-Bildes notwendig war (vgl. dazu Videokamera), hauptsächlich bedingt durch die vom Kunden nachgefragte, eine hohe Auflösung erfordernde Fotofunktion solcher Amateurcamcorder. Entsprechend hoch auflösend korrigierte Objektive waren durch die Fotofunktion ebenfalls notwendig geworden. Damit stand die Basistechnologie für hochauflösende Videokameras im Prinzip bereits zur Verfügung und musste nur noch mit einem entsprechenden Verarbeitungsprozessor ergänzt werden, der eine Komprimierung der Bilder bis zu dem Grad durchführen konnte, dass eine Speicherung von hochauflösendem Video auf den bisherigen DV-Kassetten mit den vorhandenen Laufwerken möglich wurde. Dieses konnte dann technisch durch Einsatz der MPEG-2-Kompression anstelle des bisherigen DV-Formates erreicht werden.
Dementsprechend waren solche HDV-Kameras bereits kurz nach Markteinführung vergleichsweise preisgünstig erhältlich, was zu ihrer raschen Verbreitung beitrug. Im Gegensatz zum Fernsehbereich, wo sich HDTV weiter schwer tut, ist HDV im Konsumer- und Prosumer-Segment recht erfolgreich, zumal alle derzeit erhältlichen HDV-Camcorder zusätzlich noch das "herkömmliche" SD-DV-Format (auch in 16:9) beherrschen (abwärtskompatibel), was den "Formatumsteigern" sehr entgegen kommt. Die Neuentwicklung professioneller reiner SD-DV-Kameras ist seit 2006 weitgehend eingestellt worden.

HDV entspricht mit maximal 1440x1080 nicht der "Full HD" Auflösung. Dieses leisten neuentwickelte Aufnahmeformate, wie AVCHD, das auf dem H.264 Codec basiert. Hinzu kommen schnellere Aufzeichnungsmedien wie Festplattenlaufwerke (HDD) oder Speicherkarten, sodass auch 1920 x 1080 Bildpunkte nativ aufgezeichnet werden können.

[Bearbeiten] Marktsituation

Ein professioneller HDV-Camcorder

Ab 2007 und verstärkt 2008 zeigt sich eine Tendenz, trotz gewisser Einschränkungen hinsichtlich Auflösung, Farbraum und Schnittfähigkeit, HDV1 im Broadcast- und Independent-Bereich zu repositionieren, da die technischen Fortschritte Verbesserungen an den Kameras ermöglichten (vgl. z.B. oben); mittlerweile hat die EBU (European Broadcasting Union) 720/50p zu Ihrem Ausstrahlungsformat für HDTV erklärt. Daher sind inzwischen auch 50p-fähige Profi-Kameras und -Schnittsysteme weit verbreitet.
Im Amateurlager erwächst durch das AVCHD-Format eine nicht-band-basierte Konkurrenz: durch die maximal 24 MBit/s hohe Datenrate wäre theoretisch die Aufzeichnung auf DV-Band und damit die einfache Archivierung möglich, jedoch ist dieses nicht vorgesehen. Diese "Full-HD"-Camcorder (1920 x 1080 Bildpunkte) sind ausschließlich mit Festplattenlaufwerken oder Speicherkarten ausgerüstet. Zwischenzeitlich stehen auch im Amateur-Bereich entsprechende Grafikkarten zur Verfügung sodass eine Verarbeitung in Echtzeit möglich ist. Zunehmend stellen sich Schnittsysteme auf diese neue Konstellation ein und gehen von der bisher praktizierten Methode der softwaregestützten Videobearbeitung bei solchen komplexen Verfahren ab.

[Bearbeiten] Literatur

  • Dr.-Ing. W. Wunderlich, Digitales Fernsehen HDTV, HDV, AVCHD für Ein-und Umsteiger, Auberge-tv Verlag, ISBN 978-3-00-023484-2
  • Ulrich Stöckle: HD ready oder was? Tipps für den Umstieg auf HDTV, bhv PRAXIS, 2006, ISBN 978-3-8266-7437-2

[Bearbeiten] Weblinks

Von „http://de.wikipedia.org/wiki/High_Definition_Video“
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