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Vergleich zwischen DV und HDV sowie zwischen verschiedenen Deinterlacing-Verfahren
Digitalvideokameras für uns Amateure gibt es seit 1995 (die erste war Sonys DCR-VX1000) und sie haben inzwischen die analogen Kameras (Video8, Hi8, VHS-C und S-VHS-C) fast vollständig verdrängt. Seit 2004 gibt es nun die ersten HDV-Kameras (die erste war auch hier von Sony: HDR-FX1). HDV steht für High Definition Video. Aber es ist kein einzelner Standard sondern eine Ansammlung verschiedener Videoformate:
1280x720 Pixel (25 progressive oder 50 interlaced Bilder je Sekunde)
1920x1080 Pixel (50 interlaced Bilder je Sekunde)
Leider wurde auch hier wieder die Welt in zwei Teile getrennt. In der PAL-Welt sind 50 halbe bzw. 25 ganze Bilder je Sekunde die Norm und in der NTSC-Welt 60 bzw. 30 Bilder. Wenn man schon generell für HDV ein neues Fernsehgerät braucht hätte man auch gleich diese zwei Welten vereinigen können. Aber so stehen uns wieder ruckelige Videoübertragungen aus Übersee bevor. Umgekehrt natürlich ebenso. Der Effekt ist besonders gut bei gleichmäßigen Schwenks zu erleben. Dieses Problem wurde von der Industrie erkannt und dadurch beseitigt, daß die Bildwiedergabegeräte nicht nur PAL und NTSC sondern auch das Kinoformat (24 Bilder je Sekunde) wiedergeben können. Das bedeutet zwar einen höheren Aufwand, aber der Kunde bezahlt das schon...
Sonys erste DV-Kamera warb übrigens mit der Fähigkeit Videos im Breitbildformat 16:9 aufnehmen zu können. Allerdeings konnten es die in der Kamera eingebauten Chips nicht. Es wurde einfach ein Teil des Bildes (720x432 von 720x576 Pixeln) genommen und rechnerisch auseinandergezogen. Wie man an dem schwarzen Rand rechts und links sehen kann können diese Chips noch nicht einmal die standardisierte DV-Auflösung von 720 Pixeln erfassen und begnügen sich mit der von der SVCD bekannten Auflösung. Es sieht nicht nur aus heutiger Sicht gräßlich aus.
 < so sieht das Bild auf dem Chip aus (720x432, 71 KByte)
 < derart auseinandergezogen wird es auf Band gespeichert (720x576, 91 KByte)
 < und der Fernseher zieht es dann noch horizontal so auseinander (1024x576, 112 KByte)
Und hier nun der Vergleich mit der neuen HDV-Kamera:
 < in diesem Format wird das Video auf Band gespeichert (1440x1080, 252 KByte)
 < so würde es ein HDTV-Fernsehgerät anzeigen (1920x1080, 334 KByte)
 < so würde es ein normales Fernsehgerät anzeigen (1024x576, 139 KByte)
Wie man sehen kann ist die Bildqualität selbst auf einem normalen Fernsehgerät bedeutend höher. Auch an den Farben (die Aufnahmen entstanden kurz vor Sonnenuntergang) sieht man, daß zwischen DV und HDV neun Jahre Entwicklungsarbeit liegen. Allerdings wird auch hier nur anamorph (1440x1080) aufgenommen und erst am Bildwiedergabegerät auf 1920x1080 Pixel auseinandergerechnet. Schade, denn dadurch wird das Bild auch nicht besser.
Soweit so gut. Aber die Zukunft des Fernsehens ist digital und röhrenfrei. Damit komme ich zum größten Kritikpunkt: Dem Zeilensprungverfahren (Interlacing). In der Anfangszeit des Fernsehens konnte die Technik noch keine größeren Frequenzen verarbeiten. Deshalb trickste man das Auge mit Hilfe des Interlacing aus. Anstatt 50 Bilder je Sekunde zu senden wurden nur 50 halbe Bilder (erst alle ungeraden Zeilen und anschließend alle geraden Zeilen) gesendet. Auf der Mattscheibe war also immer nur ein gering aufgelöstes Bild zu sehen. Besser als nichts. Schon seit Jahren kennen wir aber die Computermonitore und diese verarbeiten ausschließlich progressive Bilder (alle Zeilen eines Bildes werden der Reihe nach dargestellt). Auch moderne Fernsehgeräte tun das. Das bedeutet aber auch, daß es Probleme bei der Darstellung von Bewegungen gibt, die zwischen den Aufnahmen des ersten und zweiten Halbbildes stattfinden. Hier das Beispiel eines vorbeifahrenden Autos (Bildausschnitt):
Das erste Halbbild:
das zweite Halbbild:
Bis auf die fehlenden Zeilen sieht alles noch normal aus. Aber wenn man beide Halbbilder gleichzeitig (also progressiv) sieht kann einem nur noch schlecht werden:
Was passiert eigentlich, wenn man bei einem VHS- oder DVD-Player auf die Pause-Taste drückt? Eigentlich müßte ja zuerst das erste Halbbild, dann das zweite Halbbild und dann wieder das erste Halbbild usw. angezeigt werden. Das würde dann aber so aussehen (hier ohne Farbe, damit die Datei nicht ganz so groß wird):
Das wäre ja ein fürchterliches Geflimmer. Deshalb wird bei einem DVD-Player immer nur das erste Halbbild zweimal hintereinander um eine Zeile nach unten verschoben angezeigt. Wie man sehen kann ist die Auflösung nur noch halb so groß, wodurch an schrägen Kanten unschöne Treppen entstehen:
Ein weiterer Nachteil dieser Methode ist, daß nur kurz auf dem zweiten Halbbild zu sehende Dinge im Pause-Modus nicht dargestellt werden, die man im normalen Abspielmodus allerdings sehr wohl wahrnimmt.
Das ist den Herstellern natürlich alles bekannt und sie haben auch schon vor Jahren entsprechende Deinterlacer entwickelt. Leider schaffen diese verschiedenen Deinterlacing-Verfahren neue Probleme. Das Bild wird z. B. unscharf. Beim sogenannten adaptiven Deinterlacing werden bis zu fünf Bilder davor und danach für die Berechnung des aktuellen Bildes herangezogen. Dadurch entsteht aber ein Zeitverzug und somit stimmt der Ton nicht mehr mit dem Bild überein. Also muß man den Ton etwas warten lassen (in modernen Heimkinoanlagen einstellbar). Das alles kostet zusätzliche Rechenzeit in zusätzlichen (entsprechend teuren) Spezialchips und das kostet zusätzliche Energie. Bestimmte Bildanteile lassen sich mit dieser Methode gar nicht zufriedenstellend deinterlacen. Die Flammen eines Feurers z. B. sind meist nur auf einem Halbbild zu sehen. Da nützt es also wenig mehrere Bilder von davor/danach zur Berechnung heranzuziehen.
Hier nun zwei verschiedene Deinterlacingverfahren im Bild. Das einfachste ist Bob (z. B. im Windows Mediaplayer 10):
Im VLC-Mediaplayer kann man verschiedene Deinterlacingverfahren einstellen. Dieses hier hat mir am besten gefallen (es nennt sich einfach nur X):
Auch andere Software-Player wie z. B. “Media Player Classic”, “PowerDVD” oder “Nero ShowTime” beherrschen die fortschrittlichen Deinterlacing-Verfahren. Auch neuere Grafikkarten entlasten den Hauptprozessor mit ihrem Hardware-Deinterlacing enorm.
Mein persönliches Fazit zum neuen HDV-Format
Negativ:
- weiterhin meistens Interlacing
- weiterhin meistens anamorphe Speicherung
- sehr rückschrittliche Kompression (MPEG-2)
- weiterhin Trennung zwischen PAL (25i) und NTSC (30i)
- noch sehr teuer (nicht nur wegen der Kameras)
Positiv:
- trotz der Nachteile eine gegenüber der bisherigen Videotechnik immer noch fantastische Videobildqualität und das ist ja wohl das Wichtigste
- HDV-Aufzeichnung mit vorhandenem und somit preisgünstigem MiniDV-Standard
- Aufzeichnung/Wiedergabe von DV ist möglich (wobei die Aufzeichnung aber meist nicht sinnvoll ist)
Weitere Links:
http://www.heise.de/ct/Redaktion/ghi/faq_dvd/basics/DeinterlacingVergleich.html - verschiedene Deinterlacingverfahren sehr anschaulich erläutert
http://www.heise.de/ct/Redaktion/ghi/retch/dvd/DeinterlacingDemo.html - die animierten Bildchen zur obigen Beschreibung
http://german.doom9.org - alles was man schon immer über Video wissen wollte
http://de.wikipedia.org/wiki/High_Definition_Television
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ACHTUNG! Diese private Hompädsch wird ständich verschlimmbessert! Schau also mal wieder herein und nicht vorbei.
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