HD-Grundlagen für VJs

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1 HD-Grundlagen für VJs HD für VJs 29- ARD.ZDF medienakademie Übersicht HDTV Grundlagen Übersicht: Welche Kameras kommen für VJs in Frage? Übersicht: Welche Formate kommen für VJs in Frage? bei der Aufzeichnung in der Postproduktion für das Master Zusammenfassung: Workflow für VJs 2

2 HD-Signal unkomprimiert 8 bit = bit =,24426Gbit pro Sekunde Pixel pro Chip Quantisierung mit 256 Helligkeitsstufen entspricht 8bit 3 x 92 x 8 x 8 bit x 25 / sec = bit / sec =,24426 Gbit / sec 3x 28 x 72 x 8bit x 5 / sec =.5.92.bit / sec =,592 Gbit / sec x 25 Bilder pro Sekunde 3 Allgemeines hohe Auflösung 4 2

3 HD 92x8 HD 28x72 PAL 72x576 NTSC 72x486 5 Betrachtungsabstand H Optimaler Betrachtungsabstand bei SD-TV (PAL, 625 Zeilen) H 2H 3H 4H 5H 6H H Optimaler Betrachtungsabstand bei HDTV (minimal 72 Zeilen) H 2H 3H 6 3

4 Betrachtungsabstand 7 HD 92x8 8 4

5 Allgemeines Umsatz TV Geräte Quelle: gfu YTD = Year Today 9 Allgemeines Umsatz LCD Bildschirmgrößen Quelle: gfu 5

6 HD Grundlagen: Beschreibung des Abtastsystems Neue Festlegung der Abkürzungen für HD-Fernsehformate: (nach EBU, Juni 25). Nennung der vertikalen Auflösung (72 oder 8 Zeilen) 2. Nennung des Abtastformates (progressive oder interlaced) 3. Nennung der Bildwechselrate (Frame-Rate) Beispiele: bisher: neu: 72/6p 72p/6 72/5p 72p/5 8/5i 8i/25 8/25p 8p/25 8/5p 8p/5 HD Grundlagen: Abtastraster, vertikal / zeitlich Interlace, Zeilensprung (i) + =. Halbbild 54 Zeilen 2. Halbbild 54 Zeilen Summe.+ 2. Halbbild 8 Zeilen Progressiv (p) = Vollbild 8 Zeilen 8 Zeilen Progressively segmented frame (psf). Segmented Frame 54 Zeilen + = 2. Segmented Frame 54 Zeilen Summe Segmented Frame Zeilen 2 6

7 HDTV weltweit USA:8i/3, 72p/6 Japan: 8i/3 China: 8i/25 Korea: 8i/3 Australien: 8i/25, 576p/5 Quelle: EBU Tech. Review 299, John Ive, Sony Schweiz: 72p/5 seit.dez Übersicht HDTV Grundlagen Übersicht: Welche Kameras kommen für VJs in Frage? Übersicht: Welche Formate kommen für VJs in Frage? bei der Aufzeichnung in der Postproduktion für das Master Zusammenfassung: Workflow für VJs 5 7

8 Bisherige populäre VJ Kameras Panasonic DVX 3x /3 Zoll CCD Speichermedium: MiniDV Codec: DV Gewicht: 9g mit Akku Canon XL- 3x /3 Zoll CCD Speichermedium: MiniDV Codec: DV Gewicht: ca. 9g mit Akku AG-DVXBE DSR-PD7 Sony PD7 3x /3 Zoll CCD Speichermedium: MiniDV Codec: DV, DVCAM Gewicht: ca. 9g mit Akku und Weitwinkelvorsatz 6 Übersicht Kameras Zoll Chip Ähnlich groß wie 35mm 2/3 Zoll Schultercamcorder und Filmkameras Ähnlich groß wie 6mm ½ Zoll Handheld Camcorder (Gewicht mit Akku) /3 Zoll ¼ Zoll Nur Kamera Arri D2 RED One Sony F35 Dalsa Origin Sony F23 Thomson Viper (Canon 5D, 7D) Camcorder mit Bandaufzeichnung Sony HDW-F9 Sony HDW-F75 Sony PDW-7 (XDCAM) Sony HVR-Z (282g) Sony HVR-Z5 (22)g Sony HVR-Z7 (28g) Canon XH-G (22g) Panasonic HVX2 (27g) (P2 und MiniDV) Sony HVR-V (6g) Camcorder mit Flashkarten- Aufzeichnung Panasonic HPX-2 Ikegami HDS V Sony PMW-EX (28g) Panasonic HPX-7 (225g) Panasonic HMC-5 (Sony NXCAM) JVC GY-HM (4g) Sony PMW-EX3 (36g) JVC GY-HM7 (36g) 7 8

9 Panasonic HMC 5 HPX 7 HVX 2 HVX 2 3x /3 Zoll CCD Speichermedium: P2 und MiniDV Codec: DVCPro HD 3429 ( HMC 5 /3 Zoll CCD Speichermedium: SDHC Codec: AVCHD 2Mb/s 2849 (teltec.de) HPX 7 /3 Zoll CCD Speichermedium: P2 Codec: DVCPro HD 3225 (teltec.de) 8 Sony PMW-EX EX ½ Zoll CMOS Speichermedium: SxS Codec: XDCAM EX 35Mb/s 597 (teltec.de) Z, Z5, Z7 HVR-Z HVR-Z5 /3 Zoll Z5, Z7: CMOS Z: CCD Speichermedium: Mini HDV Codec: HDV ca.45 (Z, Z5) (idealo.de) ab 2 NXCAM /3 Zoll CMOS Speichermedium: SDHC Codec: AVCHD ca. 58 (Z7) HVR-V V /4 Zoll CCD Speichermedium: Mini HDV Codec HDV ca. 3 (idealo.de) 9 9

10 Canon XH-G 3x /3 Zoll CCD Speichermedium: Mini HDV Codec: HDV Preis:? XH-G EOS 7D Zoll CCD Z: CCD Speichermedium: Compact Flash Codec: RAW-Dateien Preis: ca. 5 o. Optik EOS 7D 2 JVC HM 3x /4Zoll CCD Speichermedium: SDHC Codec:.mov ProTM(MPEG-2) <35Mb/s Preis: 2599 (teltec.de) GY-HM HM 7 3x /3Zoll CCD Speichermedium: SDHC Codec: XDCAM EX Preis: ca. 6-8 (wg. Optik) GY-HM7 2

11 Übersicht HDTV Grundlagen Übersicht: Welche Kameras kommen für VJs in Frage? Übersicht: Welche Formate kommen für VJs in Frage? bei der Aufzeichnung in der Postproduktion für das Master Zusammenfassung: Workflow für VJs 22 bisher High-End Master Ein VJ Format Digital Betacam DV, DVCAM Auflösung 576 x x 72 Sampling Rate 4:2:2 4:2: Auflösung Helligkeit Luminanz 72Y Luminanz 72Y Auflösung Farbe Chroma Chroma 36Pb 8Pb 36Pr 8Pr Quantisierung bit 8bit Kompression DCT 2: DCT 5: Datenrate 9Mb/s 25Mb/s 23

12 HD-Formate für Handheld-Kameras High-End Master Interessant für VJs HDCam SR XDCAM EX HD (SxS-Karte) SD-Karte mit Adapter DVCProHD (P2 und Band) HDV 8i (Band) HDV 72p (Band) AVCHD (SD-Karte) Auflösung 8x92 8x92 8x44 8x44 28x72 8x44 Sampling Rate 4:2:2 (YPbPr) 4:4:4 (RGB) 4:2: 3:,5:,5 4:2: 4:2: 4:2: Auflösung Helligkeit Luminanz 92Y Luminanz 92Y Luminanz 96Y Luminanz 44Y Luminanz 28Y Luminanz 44Y Auflösung Farbe Chroma 96Pb 96Pr Chroma 48Pb/Pb Pr/48Pr Chroma 48Pb 48Pr Chroma 48Pb/Pb Pr/48Pr Chroma 36Pb/Pb Pr/36Pr Chroma 48Pb/Pb Pr/48Pr Quantisierung bit 8bit 8bit 8bit 8bit 8bit Kompression MPEG-4 SP 2,7: (4:2:2) 4,2: (4:4:4) 8: (GOP) 6,7: DCT 8: MPEG-2 (GOP) 8: MPEG-2 (GOP) Fotoquelle: Thomas Bresinsky MPEG-4, H.264 (GOP) Datenrate 44Mb/s 35Mb/s Mb/s 25Mb/s 9Mb/s Skalierbar 5 24Mb/s 24 Preise Speichermedien Stand Panasonic (E-Serie) Sony SxS SDHC HDV 72 P2 64 GB Klasse 6 (>6Mbyte/s) 45 P2 32GB 49 SxS 32GB ca.8 32GB 7,35 für 6 min (HDV Tape) 299 P2 6GB 39 SxS 6GB ca. 4 6GB,5 für 6min (MiniDV) Preise und Bilder von und www. idealo.de vom min DVCPro benötigt: Mbit/s x 36s = 36.Mbit = 45.Mbyte = 45Gbyte 6min XDCAM EX HD benötigt: 35Mbit/s x 36s = 26.Mbit = 5.75Mbyte = 5,75Gbyte 6min AVCHD bei 2Mbit/s benötigt: 2Mbit/s x 36s = 75.6Mbit = 945Mbyte = 9,45Gbyte 6min HD uncompressed 8bit benötigt:,24426gbit/s x 36s = 4479,336Gbit = 559,97Gbyte berechnet für Aufzeichnung in 8i/

13 Übersicht HDTV Grundlagen Übersicht: Welche Kameras kommen für VJs in Frage? Übersicht: Welche Formate kommen für VJs in Frage? bei der Aufzeichnung in der Postproduktion für das Master Zusammenfassung: Workflow für VJs 26 SD Schulter-Camcorder Broadcast Band Optical Disc Digital Betacam 8Mb/s MPEG IMX 3, 4, 5Mb/s Satellit + Receiver Fernseher 72 P2 DV 576 DV DV Handheld-Camcorder DVCPro 5 5Mb/s DVCam DVCpro Mb/s Mini DV Funk + Kabel DVD Computer Geringe Auflösung Foto-Kamera Handy??? Consumer DVD Flash-Speicher.avi.mov u.a. DSL, WLAN, UMTS ipod Handy 27 3

14 Kameratyp Bildformat Aufzeichnungsformat Distribution Wiedergabe HD Film-Kamera Video-Kamera K 2K High End / Kino Film Festplatte Band 35mm 6mm RAW-Dateien ca. Gb/s HDCAM SR 44Mb/s AVC Intra Mb/s od. 5Mb/s Filmrolle Festplatte E-Cinema Netzwerk Kinoprojektion Schulter-Camcorder Handheld-Camcorder High Definition Thin Raster 8 Broadcast Optical Disc P2, SxS Band XDCAM HD 422 5Mb/s XDCAM HD 42 < 35Mb/s XDCAM EX 35Mb/s DVCPro HD Mb/s HDCAM 44Mb/s AVCHD 5-24Mb/s HDV 25Mb/s Satellit + HD Settop-Box Blu Ray Display LCD Plasma Computer SD Schulter-Camcorder Broadcast Band Optical Disc Digital Betacam 9Mb/s MPEG IMX 3, 4, 5Mb/s Satellit + Receiver Fernseher Geringe Auflösung Handheld-Camcorder Foto-Kamera Handy ??? Consumer P2 Band DVD Flash-Speicher DVCPro 5 5Mb/s DVCam DVCpro Mb/s Mini DV.avi.mov u.a. Funk + Kabel DVD DSL, WLAN, UMTS ipod Computer Handy 28 Technik - HD Codecs für VJs Akquisition Postproduktion Master Band / XDCAM File HDCAM SR Uncompressed,2 Gb/s HDCAM SR Uncompressed AVID DNxHD (85-22 Mb/s) Apple ProRes422 (45-22 Mb/s) XDCAM HD422 XDCAM HD422 (nicht optimal!) XDCAM HD 422 XDCAM HD 422 AVCIntra AVCIntra (nicht optimal!) AVCIntra HDCAM HDCAM DVCPro HD DVC Pro HD DVC Pro HD DVC Pro HD XDCAM EX HD AVCHD HDV HDV (nicht optimal!) HDV H.264 / Offline MPEG-4 AVC CCIR-6 Standard Definition 29 4

15 Kodiergewinn (main profile) Quelle: T. Halbach, NTNU, 23 3 Potenzielle Qualitätsverluste Änderungen des Kompressionsformates zwischen Formaten für Postproduktion zwischen Consumer-Formaten Änderung des Abtastrasters Pixel pro Zeile progressiv nach interlace oder psf interlace nach progressiv psf nach progressiv (Bildwiederholung) Zeilen pro Bild, aufwärts Zeilen pro Bild, abwärts Weniger kritisch - wie bei SD Kritisch, da meist Bitrate gering... wie bei neuen SD-Formaten Wenig kritisch, aber Verluste ( ringing ) Wenig kritisch Sehr kritisch Unkrit., wenn Historie bekannt u. genutzt Kritisch Wenig kritisch Achtung: Meist Kombination mehrerer Prozesse! 3 5

16 Aus den IRT Untersuchungen zu Kompression, Kaskadierung und Konvertierung XDCAM HD422, AVC-Intra und JPEG2 sind geeignete Kandidaten für die Mainstream Plattform Die alten Formate HDCAM und DVCPROHD sind für den Aufbau einer HDTV-Mainstream Plattform nicht geeignet, da sie aufgrund ihres zusätzlichen Subsamplings von 3:: bei höheren Generationen deutlich bemerkbares Rauschen einbringen. DNxHD und ProRes422 sind geeignete Kandidaten für die Nachbearbeitung der alten (HDCAM, DVCPROHD) als auch der neuen (XDCAM HD422, AVC-Intra 5/, JPEG 2) Videokompressionsverfahren Quelle: R. Knör IRT Farbtiefe, binär zählen =28 2 = 64 2 = 32 2 = 6 2 = = 4 2 = 2 2 = x = x = x2 + x = 2 x2 + x = 3 x4 + x2 + x = 4 x4 + x2 + x = 5 x4 + x2 + x = 6 x4 + x2 + x = 7 x8 = =

17 Farbtiefe 34 Farbtiefe bit, 2 Helligkeitsstufen 2bit, 4 Helligkeitsstufen 3bit, 8 Helligkeitsstufen 4bit, 6 Helligkeitsstufen 5bit, 32 Helligkeitsstufen 6bit, 64 Helligkeitsstufen 7bit, 28 Helligkeitsstufen 7bit, 256 Helligkeitsstufen 35 7

18 Farbtiefe bit, 2 Helligkeitsstufen, 8 Farben 2bit, 4 Helligkeitsstufen 64 Farben 3bit, 8 Helligkeitsstufen 52 Farben 4bit, 6 Helligkeitsstufen 4.96 Farben 5bit, 32 Helligkeitsstufen Farben 6bit, 64 Helligkeitsstufen Farben 7bit, 28 Helligkeitsstufen Farben 7bit, 256 Helligkeitsstufen Farben 36 Farbtiefe 4bit Problembereich Farbverläufe 37 8

19 Farbtiefe 5bit Problembereich Farbverläufe 38 Farbtiefe 6bit Problembereich Farbverläufe 39 9

20 Farbtiefe 7bit Problembereich Farbverläufe 4 Farbtiefe 8bit Problembereich Farbverläufe 4 2

21 Banding 42 HD Gradation 43 2

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