& native HD-Codecs in der Postproduktion

Transkript

1 Einführung HD - HDV & native HD-Codecs in der Postproduktion Segen oder Fluch der Digital -Technik? - Qualitätsoptimierung 25p Revision

2 Mein Profil 15 Jahre Filmemacher: Kamera, Schnitt, Finishing. Haupterfahrung: Postproduktion: Compositing, Colorgrading Seit 5 Jahren Produktspezialist für f r NLE/IT-Systeme. 6 Jahre HD. Videocation Munich is reseller for: Sony Panasonic JVC AVID & other On SET with Director s Friend Monster -Laptop-Harddiskrekorder 2

3 Varicam 720p25-Projekt: 3

4 Varicam 720p25-Projekt: Ungeziefer,, 3D, Compositing, Grading 4

5 Administrator & Autor von Mitgl. Mailingliste: Mailingliste: hatte 270 Mitglieder, ist umgestellt auf: diverse Artikel: Digital Production 5

6 HD = High Definition ist u.a.: nicht neu, spannend, vielfältig, ltig, begeisternd, digital, gruselig, pseudo, ungewohnt, scharf. Bringt Qualitätsunterschiede, tsunterschiede, wie wir sie von SD nicht mal ansatzweise kennen.. also komplex und benötigt viel Know How Transfer! 6

7 Workshop Hands On HD 20 Kameras, 7 Postsysteme, 85 Teilnehmer Hands off, Hands on, MasterClass 7

8 Einführung HD- HDV Inhalt: HD-Raster, Formate Farbtiefen-& & Auflösungs sungs-problematik HD-Raster & -Aufzeichnungsverfahren HDV-Specifikation und Workflow 8

9 Native HD-Codecs in der Postproduktion Inhalt: Überblick HD-Codecs Vor- und Nachteile nativer Verarbeitung Glossar & Links 9

10 Einführung HD Rastervergleich 10

11 Einführung HD Auflösungsvergleich sungsvergleich: Bezeichnung SD-NTSC 4:3 horiz. x vertikal aktive Pixel 768x480 (720x480) Auflösung (Pixelmenge) ( 0,3 MP) Faktor 0,8 SD-PAL 4:3 768x576 (720x576) ( 0,4 MP) 1 SD-PAL Röhre R TVL 533x ( 0,2 MP) 0,5 HD-Consumer Consumer-TV 1365x768 (16:9) 1280x768 (15:9) scale HD (720) 16: ( 1,0 MP) (0,9 MP) 1280x ( 0,9 MP) 2 HD (1080( 1080) ) 16:9 1920x ( 2 MP) 5 2 HD zu SD (Pal): noch 2 : 0,5 (-> > 4:1) bald 5 : 0,5 (->10:1) HD/2k Ausbelichtung 1:1.85 1:2.35 2k Beamer 1:1.85 1:2.35 4:3- SCAN - dpx 4k- 4:3 DI / DCI 1920x x x x x x ( 1,9 MP) ( 1,6 MP) ( 2,2 MP) ( 2,2 MP) ( 1,7 MP) ( 3,1 MP) 5 3,5 5,5 5,5 4,3 6,2 4096x (12,7 MP) 24 5k 4:3 5000x (12,5 MP) 24 8k 4:3 ArriScan 8192x (50,9 MP) 48 11

12 Einführung HD Datenmengenvergleich Duallink HD-SDI Singlelink HD-SDI Singlelink HD-SDI Singlelink HD-SDI 12

13 i=interlace und psf=progressive Bildaufbau interlaced: 25i = 50 Halbbilder Bildaufbau progressiv: 25p = 25 psf = 25 Vollbilder = 50 Hb. auf RöhreR psf= progressiv segmented frame Effekt bei bewegten Motiven: bei progressiver Wiedergabe, ohne Deinterlacing: 13

14 SRW 5500-Frameraten Kompatibilitätsmatrix tsmatrix Viele Formate, wenig ~ kompatibel 14

15 Einführung HD Konsumer-Anwendungen: Digifoto-5 MPixel DVB-S/S2 HPC (ALDI-PC) Home-Cinema Handy-TV HDV Playstations HD DVB-T HD-DVDs 2006 Launch 03 06: HD-DVD 05 06: BluRay 15

16 Einführung HD US-Fernsehmarkt 2006: ca. 100 Kanäle Einige Sportkanäle hauptsächlich 720p, Rest 1080i Europa 2010/15: 159/479 geschätzte TV-Kan Kanäle (Quelle: EuroConsult ) 16

17 Die Farbtiefen-Problematik Der Digitale Fluch?: Schätzung?: qualitativer/quantitativer Unterschied zwischen 8 oder 10 bit Farbtiefe? 400% mehr Auflösung..! 9-Inch 4:3: 350 TVL 17

18 Die Farbtiefen-Problematik Bits /Farbkanal RGB RGB+Alpha Maximale Anzahl an Graustufen pro Farb-Kanal (2hoch 4) (2hoch 8) 16 Millionen Farben 1 Milliarde Farben (400% mehr als 8bit) (12bit lin=10bit log) (6500% mehr als 8bit)

19 Die Farbtiefen-Problematik Der Digitale Fluch : Das Bandings -Problem: wie Höhenlinien auf der Landkarte, wird bei HD extrem, besonders bei computergenerierten Bildern. 19

20 Die Farbtiefen-Problematik Der Digitale Fluch : Hauptsächliche Verursacher: LCD s, Grafikkarten, Scaler, MPEG2 oder MPEG4, Effekte: Rendering, Blurs, Generationsverluste Farbraumkonvertierungen 20

21 Die Farbtiefen-Problematik SD: PAL D1 = 720x576, 8 bit Y, s/w-verlauf px / 220 Graustufen = alle 3,3 px ein Farbwechsel SD: PAL D1 = 720x576, 8 bit Y, grau-verlauf px / 78 Graustufen (= real nur noch ca. 6 bit Farbtiefe) = nur noch alle 9,2 px ein Farbwechsel 21

22 Die Farbtiefen-Problematik SD: PAL D1 = 720x576, 8 bit Y, s/w-verlauf px / 220 Graustufen = alle 3,3 px ein Farbwechsel SD: PAL D1 = 720x576, 10 8 bit bity, Y, grau-verlauf s/w-verlauf px // Graustufen (= real nur noch ca. 6 bit Farbtiefe) = nur alle noch 0,8 px alle ein 9,2 Farbwechsel px ein Farbwechsel 22

23 Die Farbtiefen-Problematik HD: 1920x1080, 8 bit Y px / 220 Graustufen = alle 8,7 px ein Farbwechsel (22 px bei nur 78 Graustufen) HD: 1920x1080, 10 bit Y px / 876 Graustufen = alle 2,2 px ein Farbwechsel (PAL 8 bit = 3,3 px) 23

24 3760 Die Farbtiefen-Problematik 256 HD: 1920x1080, 8 bit Y px / 220 Graustufen = alle 8,7 px ein Farbwechsel (22 px bei nur 78 Graustufen) HD: 1920x1080, 10 bit Y px / 876 Graustufen = alle 2,2 px ein Farbwechsel (PAL 8 bit = 3,3 px) 24

25 Die Farbtiefen-Problematik Fazit Farbtiefe-Postproduktion Postproduktion: 8 bit sind fürf SD mittelmäß äßig 10 bit sind fürf SD gut (Digibeta) 8 bit sind fürf HD zuwenig 10 bit sind fürf HD ok 12 bit sind fürf HD gut, 16 bit optimal 25

26 Die Farbtiefen-Problematik Der Digitale Fluch : Es gibt für HD keinen optimalen Monitor Farbtiefe Monitore: Röhre (HD-SDI / Komponent) = 10 bit TFT, LCD (DVI) = 8 bit (/ 10 bit / 12 bit, internal) Beamer (DVI) = 8 bit Konsumer LCD-/Plasma /Plasma-TV (DVI) = 8 bit (/ 10 bit / 12 bit internal) Deinterlace-&Farbtemperatur-&Farbtiefen-&Farbraum-Problematik 23-16:9: pixel-nativ 24-16:9: 1000 TVL 9-Inch 4:3: 350 TVL 26

27 Die Farbtiefen-Problematik Der Digitale Fluch : Farbtiefe Grafikkarten bisher Quadro FX 3400 im AVID Nitris = 8 bit RGB+A je Kanal = 32bit = 12 bit RGB+A je Kanal (+CRT*LUT s) = 48bit Farbtiefe Codecs : Digibeta (YUV=4:2:2) = 10 bit DV, DVCPro (4:2:0, 4:1:1) = 8 bit HDCAM (3:1:1), DVCProHD (3:1,5:1,5) = 8 bit AVID DNXHD 185X = 10 bit (bei vollen 1920x1080) MPEG2 DVD (4:2:0), DVB-S/T = 8 bit (HDCAM 1440x1080 oder DVCPROHD 960x720,1280x1080,1440x1080) Farbtiefe Systeme: AVID Mediacomposer AVID MC Adrenaline AVID Nitris FCP hängt h von VideoIOBoard ab discreet Flint/Smoke (Linux) Quantel eq DVS Clipster = 8 bit (Overlay+OpenGL-Grafik: Grafik: 8bit) = 10 bit IO &16 bit Processing (Overlay+OpenGL-Grafik: Grafik: 8bit) = 10 bit IO &16/32 floating bit Processing = 8 oder 10 bit IO &16/32 floating bit Processing = 8 bit (alles geht über Grafik: 8bit) = 10 bit IO & 16 bit Processing (DR) (Overlay-Grafik: 8bit = 10 oder 12 bit IO & &16 bit Processing &16/32 floating bit Processing (Overlay+OpenGL (Overlay+OpenGL-Grafik: Grafik: 10bit) &16/32 floating bit Processing (Overlay+OpenGL 8bit ) (Overlay+OpenGL-Grafik: Grafik: 8bit) 27

28 HD-Kompressionsverfahren Klassifizierung: HDV ThinRaster,, XDCAM HD ThinRaster,, HDTV: long HDCAM ThinRaster, DVCProHD ThinRaster, HD ThinRaster: Akquise HDCAM P2-HD JPEG2000: Grass Valley Infinity: Harddisk/Festspeicher : DNxHD Fullraster: neu von AVID: DNxHD HDCAM SR Fullraster Fullraster: DVCProHD-D5 D5 Fullraster neu von AVID: Fullraster: long GOP Mpeg4: long-gop GOP Mpeg2 long-gop Akquise, Transmission, Distribution (EditcamHD: Akquise) Finishing Mastering 28

29 HD-Kompressionsverfahren Klassifizierung: HDV ThinRaster,, XDCAM HD ThinRaster,, HDTV: long HDCAM ThinRaster, DVCProHD ThinRaster, HD 16/9ThinRaster: FullRaster Akquise HDCAM P2-HD DNxHD Fullraster: neu von HDCAM SR Fullraster AVID: neu von AVID: Fullraster: long 1920x1080 GOP Mpeg4: GOP Mpeg2 long-gop Akquise, Transmission, Distribution (EditcamHD: Akquise) Finishing long-gop 1920 X 1080 Mastering 29

30 HD-Kompressionsverfahren Klassifizierung: HDV ThinRaster,, XDCAM HD ThinRaster,, HDTV: long HDCAM ThinRaster, DVCProHD ThinRaster, HD ThinRaster: Akquise HDCAM P2-HD 16/9 DNxHD Fullraster: neu von HDCAM SR Fullraster AVID: neu von AVID: Fullraster: long ThinRaster 1440x1080 4/3 anamorph GOP Mpeg4: GOP Mpeg2 long-gop Akquise, Transmission, Distribution (EditcamHD: Akquise) Finishing long-gop X 1080 Mastering 30

31 HD-Aufzeichnungsverfahren HDV 50i HD- Wiedergabe -Raster: aber was landet auf dem TAPE: 1440x1080* ca x1080 theoretisch zu real HDCAM 50i 1440x1080* x1080 ca. 960 theoretisch zu real DVCProHD 50i (720p25=960x720) 50i 1440x1080* (1440 nur bei 50i) ca x1080 theoretisch zu real HDCAM SR 50i (YUV (YUV/RGB) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:0 3:1:1 3:1,5:1,5 4:2:2 AVID DNxHD 50i (185,185X) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:2 4:2:2/4:4:4 4:2:2 8 bit 8 bit 8 bit 10 bit 8/10 bit 25 mbit ~140 mbit ~100 mbit ~400 mbit 185 mbit Mpeg 2 Long-GOP Mpeg 4 Studio Profile Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung *=Luminanzauflösung 31

32 HD-Aufzeichnungsverfahren HDV 50i HD- Wiedergabe -Raster: aber was landet auf dem TAPE: 1440x1080* ca x1080 theoretisch zu real HDCAM 50i 1440x1080* x1080 ca. 960 theoretisch zu real DVCProHD 50i (720p25=960x720) 50i 1440x1080* (1440 nur bei 50i) ca x1080 theoretisch zu real HDCAM SR 50i (YUV (YUV/RGB) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:0 3:1:1 3:1,5:1,5 4:2:2 AVID DNxHD 50i (185,185X) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:2 4:2:2/4:4:4 4:2:2 8 bit 8 bit 8 bit 10 bit 8/10 bit 25 mbit ~140 mbit ~100 mbit ~400 mbit 185 mbit Mpeg 2 Long-GOP Mpeg 4 Studio Profile Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung *=Luminanzauflösung 32

33 HD-Aufzeichnungsverfahren HDV 50i HD- Wiedergabe -Raster: aber was landet auf dem TAPE: 1440x1080* ca x1080 theoretisch zu real HDCAM 50i 1440x1080* x1080 ca. 960 theoretisch zu real DVCProHD 50i (720p25=960x720) 50i 1440x1080* (1440 nur bei 50i) ca x1080 theoretisch zu real HDCAM SR 50i (YUV (YUV/RGB) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:0 3:1:1 3:1,5:1,5 4:2:2 AVID DNxHD 50i (185,185X) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:2 4:2:2/4:4:4 4:2:2 8 bit 8 bit 8 bit 10 bit 8/10 bit 25 mbit ~140 mbit ~100 mbit ~400 mbit 185 mbit Mpeg 2 Long-GOP Mpeg 4 Studio Profile Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung *=Luminanzauflösung 33

34 HD-Aufzeichnungsverfahren HDV 50i HD- Wiedergabe -Raster: aber was landet auf dem TAPE: 1440x1080* ca x1080 theoretisch zu real HDCAM 50i 1440x1080* x1080 ca. 960 theoretisch zu real DVCProHD 50i (720p25=960x720) 50i 1440x1080* (1440 nur bei 50i) ca x1080 theoretisch zu real HDCAM SR 50i (YUV (YUV/RGB) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:0 3:1:1 3:1,5:1,5 4:2:2 AVID DNxHD 50i (185,185X) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:2 4:2:2/4:4:4 4:2:2 8 bit 8 bit 8 bit 10 bit 8/10 bit 25 mbit ~140 mbit ~100 mbit ~400 mbit 185 mbit Mpeg 2 Long-GOP Mpeg 4 Studio Profile Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung *=Luminanzauflösung 34

35 HD-Aufzeichnungsverfahren HDV 50i HD- Wiedergabe -Raster: aber was landet auf dem TAPE: 1440x1080* ca x1080 theoretisch zu real HDCAM 50i 1440x1080* x1080 ca. 960 theoretisch zu real DVCProHD 50i (720p25=960x720) 50i 1440x1080* (1440 nur bei 50i) ca x1080 theoretisch zu real HDCAM SR 50i (YUV (YUV/RGB) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:0 3:1:1 3:1,5:1,5 4:2:2 AVID DNxHD 50i (185,185X) 1920x1080* 1920x1080 theoretisch zu real 4:2:2 4:2:2/4:4:4 4:2:2 8 bit 8 bit 8 bit 10 bit 8/10 bit 25 mbit ~140 mbit ~100 mbit ~400 mbit 185 mbit Mpeg 2 Long-GOP Mpeg 4 Studio Profile Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung Einzelbild- Codierung *=Luminanzauflösung 35

36 Format Y Chroma Downsampling (prefiltering) From To From To Netto uncompressed compressed Factor :1 interne Kompr. RGB ( ) * 1080 * 25 * 10 = 1555,2 Mbit/s ( ) * 1080 * 30 * 10 = 1866,2 Mbit/s HDCAM SR YUV ( ) * 1080 * 30 * 10 = 1244,1 Mbit/s ( ) * 1080 * 25 * 10 = 1036,8 Mbit/s 440 Mbit/s 2,7 DVCProHD D ( ) * 1080 * 30 * 10 = 1244,1 Mbit/s 232,5 Mbit/s 5,35 HDCAM 1080i/ DVCPRO HD 1080i/ DVCPRO HD ( ) * 1080 * 30 * 8 = 622,1 Mbit/s ( ) * 1080 * 30 * 8 = 663,5 Mbit/s ~120 Mbit/s 98,496Mbit/s 1080i/ ( ) * 1080 * 25 * 8 = 622,1 Mbit/s 92,34Mbit/s 6,74 DVCPRO HD p/ ( ) * 720 * 60 * 8 = 663,5 Mbit/s 98,496Mbit/s 6,74 DVCPRO HD 720p/ ( ) * 720 * 50 * 8 = 553,0 Mbit/s 82,08Mbit/s 6,74 HDV 1080i ( ) * 1080 * 30 * 8 = 497,6 Mbit/s 25 Mbit/s 19,9 ~5 6,74 36

37 Das HDV Format HDV (Sony and Canon) 1440x1080i 1080i HD HDV (JVC) 1280x720p 1920 pixels x 1080 lines 37

38 Das HDV Format Farbraum 4 : 2 : 0 8 bit quantization (kein10bit) 38

39 HDV Format Specifications Format 720p HD1 Mode (JVC) 1080i HD2 Mode (Sony) Video Video signal 720/25p, 720/50p 720/30p, 720/60p 1080/50i 1080/60i Luminanz only Number of Pixels Acquired 1280 x x 1080 Aspect Ratio Compression GOP Length Sampling Freq. (Y) Sampling Format Quantization Recording Bit Rate Audio Compression Sampling Freq. Quantization Recording Bit Rate Audio Mode System Cassette Standard Stream Interface 16:9 MPEG2 MP@ H-14 (Inter-frame) 6 Frame 15/12 Frame MHz MHz 4:2:0 8 bit Approx. 19 Mbps Approx. 25 Mbps MPEG1 Audio Layer II 48 khz 16 bit 384 kbps 2 Channels DV (Standard / Mini) IEEE1394 (MPEG-TS) 39

40 Das HDV Format MPEG-2 2 Video Compression 6 frame GOP for 720p 15 frame GOP for 1080i60 12 frame GOP for 1080i50 2 Channels MPEG-1 1 Audio Layer II at 48KHz + 40

41 Das HDV Format DVCAM DV HDV 2 types 480i/60 (NTSC) 576i/50 (PAL) HD1 mode (JVC) HD2 mode (Sony and Canon) 720p/25, 720p/30 720p/50, 720p/ i/50, 1080i/60 SD DV Coding (Intra-frame) 25 Mb/s HD MPEG2 TS Coding (Inter-frame) Mb/s DVCAM / DV Kassette 41

42 Sony Digital Master Tape 2 statt 1 aktive Magnetlayer 90% weniger Fehler 50% weniger Dropouts nie verschiedene Sorten mischen! 42

43 HDV und seine Mitbewerber + Panasonic - New HD P2 camera, AG-HVX200 Repositioning of DVCPro HD P2 multi-format camcorder. Panasonic AG-HVX200 Aufnahmeformat: 1080i/720p/576i, 100 Mbps DVCPRO HD on a P2 card in 1080/60i, 30p and 24p; in 720/60p, 30p und 24p und in 1080/50i, 25p, und 720/50p, 25p DVCPRO50, DVCPRO or DV. 48kHz 16-bit 4-channel 4 PCM Audio (2 XLRs) Two P2 Karten Slots Mini-DV tape transport for DV recording 43

44 HDV und seine Mitbewerber Sony XDCAM HD (release März 2006) v 44

45 HDV Konverter Konverter Technologien Miranda HDV nach HD SDI AJA HD Analog nach HD SDI 45

46 Avid Supported HDV Devices Sony HDR-FX1 (Sony) HDV 1/3" 3x CCD Handheld Camcorder CCD size with green CCD offset 1/2 a pixel No 24P Cannot switch between Region 50 and Region 60 modes Sony HVR-Z1 HDV 1/3" 3 x CCD Handheld Camcorder CCD size with green CCD offset Switchable between Region 50 and Region 60 modes. XLR connectors Record HDV and DVCAM images at 60i, 50i, 30, 25 or 24 frames per sec Sony HVR-M10 deck Rec/Play HDV, DVCAM, DV formats 3.5-inch color LCD screen. Downconvert 1080i-HDV to SD i.link interface provides HDV and DV output Analog component output 46

47 Avid Supported HDV Devices JVC GR-HD1US (JVC) Single chip 1/3inch 1.18 Mega-pixel progressive scan CCD Recording Capability: 720/30P (MPEG2), 480/60P (MPEG2), 480/60i DV Playback at 1080i, 720P, 480P, and 480i JVC JY-HD10U Single chip 1/3inch 1.18 Mega-pixel progressive scan CCD Recording Capability: 720/30P (MPEG2), 480/60P (MPEG2), 480/60i DV Playback at 1080i, 720P, 480P, and 480i JVC CU-VH1U VH1U-P P deck portable digital Hi-def HDV player/recorder True HD recording (720/30p) or SD recording (480/60p) via IEEE-1394 input Versatile playback (720/30p, 480/60p, or 480i) at various rates including 1080i Downconverts HD to 480i for playback on standard monitors 47

48 Avid Supported HDV Devices (JVC) JVC GY-HD100 lightweight model 3 x 1/3inch CCD Interchangeable lenses The HD100 will record 720p24, 720p25, 720p30, 576i and 576p with 1080i playback (and its 24p modes are said to be native, not emulated) Dual media option Tape and Hard drive (Firestore) JVC BR-HD50U HDV VTR accept both the mini and full size DV cassettes. component video output and FireWire Switchable HDV and DV modes Multi-format output (selectable) DVCAM playback HDMI digital output Support der JVC GY-HD100U Kamera und des BR-HD50U Decks ist limitiert auf 720p p 24 und 720p 25 sind in der aktuellen AVID- XpressPro-Version noch nicht unterstützt. tzt. Aber mit AVID Liquid v7 48

49 New HDV Camera from Canon Canon XL H1 1080i HD HD-SDI out, Gen lock in, Time code in/out 20x HD VIDEO lens (VAP-OIS) High resolution 1/3" 1.67 Megapixel 3CCDs DIGIC DV II Full CINE and image control 4 channel audio line-in 60i//50i/30f/25f/24f (50/25=option) 49

50 Sony 1080i i60 HDV-Kameras und ihre HD-Formate JVC 720p24 720p25 720p30 Canon 1080i50 (optional?) 1080i60 Panasonic P2-HD 1080i i60 720p50 720p25 Es überwiegt das 1080i-Format. Der Vorteil liegt in der besseren SD-Auswertungsmöglichkeit: höhere Bewegungsauflösung. 720p ist gut für reine Auswertung auf progressiven Displays oder für Dokumentarfilmer mit Filmerfahrung : Shutterprobleme & Flickerprobleme bei interlaced Videoauswertung. (deutlich mehr Probleme, als bei Filmabtastung!) 50

51 HDV Playback/Edit - MPEG Timeline Clip 1 Clip 2 Audio 1 Audio 2 I B B P B B P B B P B B I B B P B B P B B P An I-frame (Intra-coded) encoded as a single image, with no reference to any past or future frames. Moderate compression but faster random access A P-frame (Predictively( coded) Encoded by motion compensation relative to the past reference frame. A B-frame (Bi-directionally predictively coded) Encoded by motion compensation relative to the past reference frame, the future reference frame, or both frames. 51

52 HDV Playback/Edit - MPEG Timeline Clip 1 Clip 2 Audio 1 Audio 2 I B B P BGOP B length P B B P B B PI B B P B B PI B B P Solange exakt an den I-Frames geschnitten wird, bleibt die GOP erhalten Verschiebt sich der In-Punkt, wird die Struktur aufgebrochen 52

53 HDV Playback/Edit - MPEG Timeline Clip 1 Clip 2 Audio 1 Audio 2 Selbst harte Schnitte benötigen die Performance von Blenden! Also nicht 1 Stream sondern 2 Streams. 1. Stream Codierung bis zum nächsten I-Frame Start der Encodierung muss ein I-Frame sein 2. Stream uncompressed transperent discrete pictures 53

54 Generationsverluste Generationsabfolge (ohne Realtime-Verarbeitung) Verarbeitung): DV nativ digitalisieren, harte Schnitte, nativ ausspielen = 0. Generation!! DV nativ digitalisieren, Effekte Realtime, nativ ausspielen = 0. Generation!! HDV nativ digitalisieren, ein! harter Schnitt, nativ ausspielen = 1. Generation HDV nativ digitalisieren, eine Blende gerechnet, nativ ausspielen n = 2. Generation das direkt auf HD-Sender Sender-Server Server digitalisieren = 3. Generation eventuell später nach weiterer Bearbeitung auf Playout-Server consolidiert und transcodiert: 18mbit Mpeg2 oder 10mbit Mpeg4 weitere Bearbeitung im Sender: Verpackung, Werbung mindestens = 1-2 Generationen, Consolidate + Transcode mindestens = 1-2 Generationen ein Timewarp gerechnet, eine Farbkorrektur gemacht, ein Stabilizer gerechnet = Generation Eine Farbkorrektur als Look über die ganze Timeline gerechnet = 6. Generation Ein Logo über die ganze Timeline gerechnet = 7. Generation Sendemitschnitt wiederverwendet Worstcase Summe hier: Generationen 54

55 Workflowfehler: Rendern Sehr viele Cutter rendern falsch: - es wird die Timeline markiert und Render in/out ausgeführt. Wenn drei oder vier Tracks mit Clips und Effekte übereinanderliegen, dann sind das 3-43 Generationen Verlust, viel mehr Festplatten- Kapazität t wird verbraucht, die Renderzeit verlängert sich. Lösung z.b. im AVID: in der obersten Spur einen Submaster rendern. 55

56 Beispiel nativer Schnitt Clip#3 Clip#4 Clip#1 Clip#5 Clip#2 Q Capture Original Qualität Qualitätsverlust durch natives HD-Rendering Zeit Q Qualitätsverlust durch Transcoding Export z.b.wmv9 Original Qualität Niedrigster Qualitätslevel große Qualitäts-Schwankungen bei nativem HD-Recoding Zeit 56

57 Beispiel nativer Schnitt Clip#3 Clip#4 Clip#1 Clip#5 Clip#2 Q Capture Original Qualität Qualitätsverlust durch natives HD-Rendering Zeit Q Qualitätsverlust durch Transcoding Export z.b.wmv9 Original Qualität Niedrigster Qualitätslevel große Qualitäts-Schwankungen bei nativem HD-Recoding Zeit 57

58 Schnitt mit Zwischenformat Intermediate Codec: z.b.: DNxHD Clip#3 Clip#4 Clip#1 Clip#5 Clip#2 Q Capture + Convert Original Qualität Q Conversion Loss Minimaler Qualitätsverlust durch Recoding/Rendering Qualitätsverlust durch Transcoding Export z.b.wmv9 Zeit deutlich bessere Qualität bei intermediate HD-Recoding niedrige Qualität bei nativem HD-Recoding Niedrigster Qualitätslevel Zeit 58

59 NLE Kompatibilität JVC-HDV

60 Das Ausgangsformat wird meist nicht wieder benötigt Ausgabeformat ist ein anderes Format als das Aufzeichnungsformat H264: MPEG-4 WMV-9: MPEG-4 MPEG-2 2 Long GOP: DVD, HD-DVD, DVD, BluRay-HD HD-DVDDVD MPEG-2 2 ist nicht die beste Wahl für f r den Schnitt Erfordert Rendering (Langsam) Qualitätsverluste tsverluste durch Re-Encoding Zwischenformat hat hier Vorteile Real Time FX Konstantere Qualität Schneller Fazit: HDV Schnitt funktioniert anders 60

61 Fazit MPEG2 wurde bisher nur zur Satellitenübertragung und bei DVD s eingesetzt. Ist eigentlich bisher nicht für f r Postproduktion vorgesehen gewesen, weil zu verlustbehaftet (2-8 8 Mbit). DV hat im Gegensatz zu HDV eine deutlich geringere Kompression und volles Raster! HDCAM und DVCProHD sind als ThinRaster-Codecs (1440x1080, 960x720) und wegen der hohen Kompression auch eher nicht für f Postproduktion geeignet: besser: DNxHD und HDCAM SR. DNxHD bei vollem Raster (1920x1080) und bei 10 bit ist eigentlich h die minimale Voraussetzung für f r gutes HD-Finishing. HDCAM SR ist das bisher einzige Tapeformat, das HD in voller Auflösung und 10 bit nahezu verlustfrei speichert! Ist schon der amtliche Masteringstandard für f r HD (HDCAM-kompatible MAZEN). 61

62 Konsequenzen Weil die Auswertung überwiegend mit MPEG-Codecs stattfindet (DVD, Transmission, Streaming etc), bekommen die Encoder die üblichen Probleme durch mangelnde Bildqualität t (erhöhtes htes Rauschen, Kompressionsartefakte durch Effektrendering und Rekodierungskaskadierung in der Postproduktion): Mehr Bandbreitenverbrauch, bzw. mehr Kompressionsartefakte, mehr Auflösungsverlust, mehr Unschärfe, Mosaikeffekte/große e Blockartefakte bei Blenden und schnellen Bewegungen. 62

63 Mpeg-Kompression (SD) Beispiel: DVB-S1 Mpeg2 ~4-6 6 mbit dies Bild ist aus einem Beitrag der Sendung die MPEG-Kompression wird durch die Ausgangsqualität stark beinflusst 63

64 Mpeg-Kompression Viele Artefakte, wegen der Qualitätsverluste tsverluste während w der SD-Postproduktion (25/50 mbit, Renderverluste etc.) HSV.Farbraum S Kanal (Iridas, Bildanalyse-Software) 64

65 Mpeg-Kompression Studiosignal, ist viel besser, weil ohne Generationsverlust! 65

66 Mpeg-Kompression Live-Studiosignale sind viel besser, ~1:1 weil ohne Generationsverlust! 66

67 Neue Projekt Formate Formate 720p/29.97 HDV 1080i/50 HDV 1080i/59.94 HDV (720p/25 or 50 geplant Q Nitris 720p/50 in Q1 2006) HDV Material kann auch in folgenden Projekten verwendet werden: 1080i/ i/50 PAL 25i NTSC 30i 67

68 HD-AVID AVID-Workflows FileTransfer-Festplatte Ausbelichtung: 35mm 68

69 AVID-HDV HDV-Workflow Workflow-Überblick XpressDV/ProHD 1080i50 HDV (Sony), 1080i59.94 HDV (Sony), 720p29.97 HDV (JVC) SD-Offline: Digitize DV; Edit; Transfer Projektdaten zum Online-System HD-Online: Digitize oder Import HDV (*.m2t) nativ Batchdigitize DV-Projekt in HDV, framegenau! Edit HDV nativ, Effekte/Render in DNxHD 120TR (1440x1080,8bit) Ausspiel: nativ: Export to HDV-Device IEEE Ausspiel: transcode: DVCProHD DigitalCut IEEE 69

70 AVID-HDV HDV-Workflow Workflow-Überblick XpressDV/ProHD zu MCA HD SD-Offline: XpressDV/Pro/ProHD: Digitize DV; Edit; Transfer Projektdaten zum Online-System HD-Online: MediaComposerAdrenalineHD: Batchdigitize DV-Projekt in HDV, framegenau! Transcode zu DNxHD 185, ( RENDER ) Auspiel über HD-SDI 70

71 AVID-HDV HDV-Workflow Workflow-Überblick XpressDV/ProHD zu Nitris HD SD-Offline: XpressProHD: Digitize DV; Edit; Transfer Projektdaten zum Online-System Batchdigitize DV-Projekt in HDV, framegenau! Digitize oder Import HDV (*.m2t) nativ Transcode zu DNxHD 185 (~4fach Realtime) HD-Online: Nitris HD: Transfer DNxHD-Material (MXF-Files Files kopieren) Colorgrading 16bit, Finishing, Grafik Auspiel über HD-SDI 71

72 High-End-HD-Finishing: NLE-Suite: AVID DS Nitris HD

73 HDV Drop outs Die gezeigten Beispiele zeigen die Problematik der Group of Pictures (GOP der MPEG2-Codierung, 15 Bilder bei 1080): Dropouts sind daher schlimmstenfalls über 15 Bilder lang, wenn das I-Frame I betroffen ist, von dem alle nachfolgenden Bildinformationen berechnet werden. Lösung: neue spezielle HDV-Master Master-Bänder verwenden, keine billigen normalen DV-Bänder Grundsätzlich ist aufgrund verbesserter Errorcorrection die Gefahr von Dropouts gegenüber Mini-DV deutlich geringer. Aber wenn sie auftreten, dann ist das Ergebnis deutlich heftiger! 73

74 HDV Dropouts: Sony-Aussage Wie bei allen Bandformaten gibt es auch bei HDV-Bändern Dropouts, sie können sich aber wegen der speziellen Aufzeichnungstechnik des Formats stärker auf das Bild auswirken als bei DV. Bildstörungen können k mehrere Sekunden andauern. I-FrameI Frame-Drop bis zu 15 Frames. Bei Sony-HDV HDV-Camcordern friert das Bild am analogen Ausgang ein, wenn nicht genügend gend Daten vom Band gelesen werden können. k Es betonen die Entwickler jedoch, dass die Fehlerkorrektur bei HDV wesentlich besser sei als etwa bei DV,, und daher Bildstörungen in Folge von Dropouts eigentlich wesentlich seltener vorkommen sollten als s bei DV. Voraussetzung dafür r sei jedoch, dass man mit dem Digital Master Tape arbeite und nicht ein minderwertiges Band fürs f Aufzeichnen verwende. Dann, so die Entwickler, ließen en sich auch Dropout-Probleme auf ein Minimum reduzieren. 74

75 HDV Dropouts: Mauszeiger auf Bild klicken für Play 75

76 HD-Kompressionsverfahren Aquisitionscodecs: DVCproHD, HDCAM, HDV Postproduktionscodecs (intermediate): AVID DNxHD und Apple Intermediate (AI) Und deren Multigenerationsstabilität 76

77 Tatsächliche Bitraten/ Kompressionsraten im Verhältnis zum Original. 50i HD-Kompressionsverfahren 1080i60 77

78 Auflösungs sungs-generationsverluste Testpattern zum Ermitteln von Auflösungs sungs-/generations-verlusten: 1920 Pixel, 960 Linienpaare Eigenentwicklung von Michael Radeck

79 So sieht das anamorphe File aus Import direct to DNxHD 120TR 1440x1080i

80 1. Generation HDV Auflösungs sungs-generationsverluste 80

81 Auflösungs sungs-generationsverluste 5. Generation HDV 81

82 Auflösungs sungs-generationsverluste 10. Generation HDV 82

83 Auflösungs sungs-generationsverluste original - detail 10.Generation HDV 1440x1080i50@8bit 5.Generation AVID DNxHD x1080i50@8bit 10.Generation AVID DNxHD x1080i50@8bit Bei feinen Details hat HDV nahezu 50% Horizontal- Auflösungsverlust im Gegensatz zum DNxHD-Codec 83

84 Auflösungs sungs-generationsverluste Bildfehler am Rand DVCProHD Mehr Kantenechoes wirken sich positiv auf den Bildschärfeeindruck aus! HDCAM mehr Details, 3:1,5:1,5 weil Farbauflösung besser weniger Details, 3:1:1 84

85 Auflösungs sungs-generationsverluste Bildfehler am Rand RGB 444 HDCAM weniger Details, 3:1:1 85

86 Auflösungs sungs-generationsverluste HDV Import to 1920x1080i50 with DNxHD 185 and transcode to DNxHD 120TR: Result: much better horizontal Resolution 86

87 Auflösungs sungs-generationsverluste HDV DVCProHD: Horizontal-Aufl Auflösung komplett weggebrochen 87

88 Auflösungs sungs-generationsverluste HDV Farbauflösung schlechter als DVCProHD HDCAM: Horizontal-Aufl Auflösung komplett weggebrochen 88

89 Auflösungs sungs-generationsverluste HDV Apple Intermediate: Horizontal-Aufl Auflösung erhalten 89

90 Auflösungs sungs-generationsverluste HDV Apple Intermediate: 1. Gen viele Artefakte ~100 mbit 90

91 Auflösungs sungs-generationsverluste HDV Apple HDV 1080i50: 1. Gen Apple Intermediate: 1. Gen viele Artefakte viele Artefakte ~100 mbit Apple HDV 1080i50: 1. Gen viele Artefakte 91

92 HDV/Mpeg-Problem Je schlechter die Ausgangsbasis, desto mehr Probleme haben die nachfolgenden Encodingprozesse: Besonders MPEG2 reagiert empfindlich auf Rauschen, bzw. Kompressionsartefakte. Da bei HDV mit einer konstanten Bitrate gearbeitet wird, entstehen bei mehr Rauschen, bzw. bei mehr Bilddetails mehr Kompressionsartefakte. Lösung: Weiterverarbeitung und Effekte-Rendering nicht nativ,, sondern mit DNxHD 92

93 HD-Kompressionsverfahren Chromakeying mit HDV? Aufgrund der Kompressionsartefakte, die bei HDV stärker sind als bei DV, ist Chromakeying mit HDV praktisch nicht möglich. m Lösung: HD-Komponenten Komponenten-Signal live aus Kamera auf AVID- System oder Festplattenrecorder in HD 1:1 oder DNxHD-Codec aufzeichnen. 93

94 HD-Kompressionsverfahren Fazit: Nur der AVID-Codec DNxHD und HDCAM SR speichern HD praktisch Auflösungs sungs- verlustfrei. HDV sollte möglichst m nicht nativ verarbeitet werden, ebenso nicht HDCAM und DVCProHD, wenn nicht gerade nur eine 1:1 Kopie/einfacher Schnitt erstellt werden soll. (wegen geringer Farbtiefe und hoher Kompression) Der Vorteil eines Intermediate-Codecs wie DNxHD liegt in der hohen Multigenerations-Stabilit Stabilität. t. 94

95 Spezifikation HDV-PC PC-System: z.b.: XpressProHD + Mojo Dual Xeon Processor Rechner ab 3 GHz sind für f HDV-Verarbeitung Verarbeitung minimum Vorraussetzung wegen der zweiten Firewirekarte für f r das Capturen von HDV und dem Betrieb der Mojo-Box und entsprechend schnellem Festplattenspeicher benötigt man einen Rechner mit 3 PCI-Bus Bus- Segmenten Empfehlung: HP XW8200 mit 3 Gig RAM SATA-RAID to SCSI für f r Datensicherheit und Multistream-Performance 95

96 Links Mailingliste-Forum: avidcut * Group home page: * Group address avidcut@googlegroups.com 96

97 Empfehlung home.de: HD HD-DVD DVD mit WMVHD 97

98 Workshop - Training Hands On HD Tage Workshop: 20 Kameras, 7 Postsysteme, 85 Teilnehmer Hands off, Hands on, MasterClass 98

99 Glossar *.m2t 1080i50 HDV Dateiendung für nativen HDV-Mpeg2 Datenstrom HD-Format: 1920x1080 mit 25 fps interlaced, also 50 Halbbildern, PAL-Framerate 25i PAL hat die gleiche Framerate! 720p29.97 HD-Format: 1280x720 mit 30 fps progressiv, also 30 Vollbilder, NTSC-Framerate Batchdigitize Capture Consolidate Digitize DNxHD DNxHD TR HDCAM schonmal digitalisierte Clips erneut einlesen, timecodegenau, z.b. um den OfflineSchnitt zur Onlinequalität zu überführen Bild und Ton von Tape in den Computer einlesen Bild und Ton - Material auf die Menge eindampfen/umkopieren, die verschnitten wurde Bild und Ton von Tape in den Computer einlesen neuer HD-Codec von AVID, für die effektive, speicherplatz-sparende, auflösungsverlustfreie, schnellere Verarbeitung bei der Endfertigung von HD-Video. Multigenerationsstabil! TR=ThinRaster=1440x1080 entspricht dem HDV 1080-Raster und dafür optimal abgestimmt, um das verlustfrei bearbeiten zu können (statt 1920x1080), Multigenerationsstabil! HD-Aufzeichnungsformat von Sony: 8bit 960(1440)x1080i/p hohe Kompression, wenig multigenerationsstabil. HDCAM SR nativ HD-Aufzeichnungsformat von Sony: 10bit 1920x1080i/p Fullraster- niedrige Mpeg4 Kompression, sehr multigenerationsstabil. Der zukünftige Mastering-Standard. Datenstrom wird nicht verändert P2 - HD HD-Aufzeichnungsformat von Panasonic: DVCProHD (1440(1920)x1080i oder 960(1280)x720p auf P2- Festspeicherkarten (SD-Karten) Transcode XDCAM HD in ein anderes Kompressionsformat umrechnen HD-Aufzeichnungsformat von Sony, BlurayDisk mit 35 mbit Mpeg2 long-gop 99

100 QuickTime 7 System Requirements QuickTime 7 for Mac OS X: 400 MHz Power PC G3 or faster Macintosh computer At least 128MB of RAM Mac OS X v or later QuickTime 7 for Windows: 233 MHz Intel Pentium class or better processor At least 128MB of RAM Windows 2000 or XP For 852x480 (480p) video at 24 fps: QuickTime 7 for Mac OS X: 1.25 GHz PowerMac G4 or faster Macintosh computer At least 128MB of RAM 64MB or greater video card QuickTime 7 for Windows: 2.0 GHz Intel Pentium 4 or faster processor At least 512MB of RAM 64MB or greater video card Windows 2000 or XP For 1280x720 (720p) video at fps: QuickTime 7 for Mac OS X: 1.8 GHz PowerMac G5 or faster Macintosh computer; 1.83 GHz Intel Core Duo or faster At least 256MB of RAM 64 MB or greater video card QuickTime 7 for Windows: 2.8 GHz Pentium 4 or faster processor At least 512MB of RAM 64MB or greater video card Windows 2000 or XP For 1920x1080 (1080p) video at 24 fps: QuickTime 7 for Mac OS X: Dual 2.0 GHz PowerMac G5 or faster Macintosh computer; 2.0 GHz Intel Core Duo or faster At least 512MB of RAM 128MB or greater video card QuickTime 7 for Windows: 3.0 Ghz Intel Pentium D (dual-core) or faster processor At least 1GB of RAM 64MB or greater video card Windows 2000 or XP 100

101 Powerpoint -// Infos -anfrage an für f r Powerpoint-Vortrag: avid@videocation.com 101

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