Digital Video

Top Fernkurs:

Digital Video (DV) ist der Oberbegriff für den DV-Standard, der 1994 eingeführt wurde. Es umfasst die Kassettenformate:

 

  • DV
  • MiniDV
  • DVCAM
  • Digital8
  • HDV
  • DVCPro
  • DVCPro50
  • DVCProHD

 


Digital Video - Entwicklung und Verbreitung

Nach dem Start 1996 machte das Digitale Video eine rasante Entwicklung. Bereits 1999 gab es Produkte von einer Vielzahl von Herstellern, wobei die Preise stetig fielen. Das ursprünglich für den Consumer Markt gedachte System machte sich wegen der herausragenden Qualität schnell auch im professionellen Bereich einen guten Namen.

Digital Video - Technische Spezifikationen

Die Bilder werden digital aufgezeichnet und dabei auf ca. 10 Prozent des ursprünglichen analogen Speicherplatzbedarfs reduziert. Die Einzelbilder werden beim DV-Standard unabhängig voneinander mittels eines JPEG-ähnlichen Verfahrens einzeln codiert. Es erfolgt zunächst wie beim analogen Signal ein Chromadownsampling (Halbieren der Farbinformation aufgrund der Trägheit des auf Helligkeit besser ansprechenden menschlichen Auges) im Verhältnis 4:1:1 (NTSC) oder 4:2:0 (PAL), was eine Datenreduktion um die Hälfte bewirkt, gefolgt von einer ausschließlich digitalen Bildkompression auf Basis der Diskreten Kosinustransformation (DCT). Das Verfahren ähnelt somit MJPEG und bietet im Gegensatz zu MPEG den Vorteil, Videos an jeder beliebigen Stelle ohne Qualitätsverlust schneiden zu können.

Die Datenrate eines DV-Stroms liegt bei 3,125 MByte/sec (25 Megabit pro Sekunde), also rund 1 GByte pro 5 Minuten. Die Qualität ist im Vergleich zu älteren Kameras um ein Vielfaches besser und bietet MAZen zu einem niedrigen Preis. Dies führte zu einer steigenden Akzeptanz im Broadcast-Bereich.

DV verwendet als Bild-Auflösung 720 × 576 Bildpunkte (PAL) bzw. 720 × 480 Bildpunkte (NTSC). Im PAL-Format werden 50 Halbbilder pro Sekunde (50i) aufgezeichnet. Es ist allerdings im Profibereich auch die Vollbildaufzeichnung mit den Bildgeschwindigkeiten 24p und 25p (auch bekannt als 720p und Progressive Scan) mit DV-Kameras möglich.

Digital Video - MiniDV

Verbreiteteres kleines Kassettenformat von DV für den Heim- und semiprofessionellen Bereich, mit dem gleichen Datenformat wie DV. MiniDV-Kassetten werden in Kapazitäten von 60/90 (60 Minuten Standard Play / 90 Minuten Longplay) und 80/120 (80 Minuten Standard Play / 120 Minuten Longplay) angeboten und kosten etwa ein Viertel der ungefähr doppelt so großen Standard-DV-Kassetten, die nur im semiprofessionellen und professionellen Bereich eingesetzt werden.

Digital Video - Kompatibilität mit DV

Eine MiniDV-Kassette kann auch mit professionellen DVCAM-Geräten bespielt werden. Da diese Geräte das Band bei der Aufnahme jedoch schneller transportieren, verkürzt sich die auf der Kassette angegebene Aufzeichnungsdauer hierbei und man sollte dies nur machen, wenn kein DVCAM-Band verfügbar ist, da DV-Bänder nicht in Hinblick auf das bei DVCAM mögliche Übertragen von Video mit vierfacher Geschwindigkeit konzipiert sind. DV-Geräte können das DVCAM-Aufzeichnungsformat nicht lesen, da die Spurbreite größer ist.

Umgekehrt verarbeiten (Mini)DV-Geräte auch die qualitativ hochwertigeren (Mini)DVCAM-Kassetten, wobei sich relativ zu den DVCAM-Zeiten eine Laufzeitverlängerung ergibt. Sinnvoll ist dies jedoch nur im professionellen Bereich, für den Heimanwender macht der höhere Preis für Mini-DVCAM-Kassetten die zu erwartende geringere Drop-Out-Wahrscheinlichkeit, die bei neuen MiniDV-Kassetten bereits gegen null geht, in der Regel nicht bezahlt.

Eine längere Laufzeit lässt sich für MiniDV-Camcorder nicht ohne Long Play erreichen, lediglich für das Standard-DV-Format lässt sich mit DVCAM-Kassetten von Sony mit einer Laufzeit von 184 Minuten in DV-Geräten eine verlängerte Spielzeit von 276 Minuten erreichen.

Digital Video - verwandte Formate

Zumeist werden lediglich die Kassettenformate DV und MiniDV, die mit dem üblichen DV-Codec bespielt werden, mit dem Begriff DV im engeren Sinne bezeichnet. Daneben existiert bereits der HDV-Codec, der die Aufzeichnung von HD-Daten auf diesen beiden Kassettenformaten ermöglicht.

Eine ähnliche Technik verwenden die professionellen Formate DVCAM (Sony) und DVCPro (Panasonic), wobei hier das Band schneller transportiert wird, wodurch mit weniger Datenverlust zu rechnen ist. Bei DVCPro50 wird gar mit der doppelten Datenrate (50 Mbit/s) gearbeitet, um eine höhere Qualität zu erreichen. Weiterhin gibt es, ebenfalls von Panasonic, das Format DVCProHD, das zum Beispiel in dem Kamerasystem VariCam verwendet wird. Dieses Format hat eine höhere Auflösung als das normale DV-Format und wird für Aufzeichnungen in HD-Auflösung verwendet. In Zukunft sollen hochaufgelöste Videos im AVCHD-Format aufgezeichnet werden, das unter anderem von Panasonic, SONY, Samsung und Canon unterstützt wird.

Digital8 ist eine Weiterentwicklung des Video8- und Hi8-Standards, der dieselben Kassetten wie seine Vorgänger verwendet, allerdings den handelsüblichen DV-Codec nutzt, wenn auch die Aufzeichnung hier lediglich qualitativ minderwertiger mit 1 statt 3 Chips erfolgt.

Digital Video - Übertragung

Die DV-Geräte haben unter anderem die gleichen analogen Schnittstellen (Composite, S-Video) wie Videogeräte des VHS- oder Hi8-Formates. Daher braucht man keinen PC, um die Daten am Fernseher wiederzugeben. Um sie digital und somit verlustfrei kopieren zu können, wird die parallel zu DV entwickelte FireWire oder USB2-Schnittstelle verwendet. Diese Verbindung wird auch für die Datenübertragung von und zu PCs eingesetzt. Da die Datenpakete dabei ohne Umwandlung übertragen werden, ist die Belastung für den Prozessor sehr gering.

Beim Transfer des Videostroms vom Camcorder in den PC wird das DV-Material im AVI-Containerformat auf der Festplatte abgelegt. Die Videodatei hat dann die Dateiendung „.avi“. Macintosh-Computer verwenden Quicktime als Containerformat. DV ist das Standard-Format für die Videobearbeitung bei Apple (z. B. iMovie, Final Cut Pro).

Digital Video Dateigröße

Speicherplatzbedarf pro Kassette

Obwohl die meisten DV-Camcorder einen (meist hardwarebasierten) Kompressionscodec besitzen, ergeben sich immer noch ziemlich hohe Bitraten und die damit verbundenen großen Datenmengen. Typisch für den DV-Codec (der bei MiniDV und DV, anders als die Kassetten, identisch ist) mit Stereoton ist eine Datenrate von ca. 28.000 kBit/sec. Das entspricht etwa 0,2 GB pro DV-Minute mit Stereoton. Daraus folgt:

 

 

 

  • 60 Minuten DV: 13 Gigabyte
  • 80 Minuten DV: 17 Gigabyte

 

 


Automatische Szenenerkennung

Dies muss allerdings nicht notwendigerweise mit der Größe der so gewonnenen einzelnen Dateien identisch sein; so kann man z. B. bei vielen Captureprogrammen eine automatische Szenenerkennung anhand des aufgezeichneten Timecodes vornehmen, sofern man vor der Aufnahme die Uhrzeit der Kamera eingestellt hat, so dass bei jeder Unterbrechung dieses Timecodes von mindestens einer Sekunde eine neue Datei begonnen wird. Der von der automatischen Szenenerkennung genutzte Timecode besteht lediglich aus dieser aufgenommenen Uhrzeit, nicht aus dem sich bereits aus dem einfachen Ablauf des Datenstroms ergebenden Timecode (dieser wird beim Abspielen auch nicht unterbrochen), was der Grund dafür ist, dass man vor der Aufnahme die Uhrzeit eingeben muss, um später die automatische Szenenerkennung nutzen zu können.

Systembasierte Grenzen der möglichen Dateigröße

In der Regel entstehen aber beim Übertragen des Inhalts einer DV-Kassette 1:1 auf einen PC sehr große Dateien.

DVD-Authoring: Von der DV-Datei zur DVD

Die Daten lassen sich gut mit den unterschiedlichsten Videobearbeitungsprogrammen verarbeiten, man kann heutzutage problemlos mit den meisten Standard-PCs sehr wirksame Effekte wie Überblendungen, Titel usw. erzielen.

Um das produzierte Video beispielsweise in ein DVD-fähiges Format zu bekommen, bedarf es einer Komprimierung, da eine Standard-DVD lediglich 4,7 GB umfasst. Der Standardcodec für DVDs ist daher das stärker komprimierte MPEG-2-Format, in das die DV-Daten konvertiert werden müssen. Dafür benötigt man eine DVD-Authoring-Software, die dafür sorgt, dass beim Beschreiben der DVD alle gängigen Video- und DVD-Standards eingehalten werden, so dass diese in jedem DVD-Player abgespielt werden kann.

DV-Kamera vs. DVD-Kamera

Im Gegensatz zu Camcordern mit integriertem DVD-Brenner haben DV-Kameras immer noch einen entscheidenden Qualitätsvorteil, da das Rohmaterial nur wenig komprimiert auf dem Band gespeichert wird, was sich besonders bei der Nachbearbeitung (Schnitt usw.) auswirkt. Bei einer „DVD-Video-Camera“ hingegen sorgt ein integrierter Realtime-MPEG2-Codec für die Komprimierung; dieser kann je nach Kameratyp und eingestellter Qualität größere Verluste aufweisen, wobei MPEG-2 generell verlustbehafteter bleibt als DV.

Detailierte Beschreibung von Beruf "Digitale Videoproduktion"»