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am 06.01.2001

Das Codec-Thema

Codec für DV-Video

Immer wieder hört man, dass DV-Video unverändert auf die Festplatte beim capturen gebracht werden kann. Im Prinzip ist das richtig, jedoch kommt es dann darauf an, wie das Material vom Decomprimierer interpretiert wird und vom Compressor nach der Bearbeitung gerendert wird. Der sog. Codec besteht also aus zwei Hauptteilen, der Compression und der Decompression.

Die Aufzeichnung in einer Camera erfolgt mit einer Compressionsrate von 1:5. Durch Compression ist die digitale Bildaufzeichnung überhaupt erst möglich geworden. Bei der Comprimierung in der Camera wird für jedes Einzelbild nur das zusammengefasst, was innerhalb des Bildes gleich ist. Beziehungen zu Nachbarbildern gibt es bei DV-Material nicht. Dies hat den Vorteil, dass später jedes Einzelbild editiert werden kann.

DV-Material wird beim Capturen 1:1 auf die Festplatte übernommen (Native DV), da es bereits 1:5 comprimiert aus der Camera kommt. Es wird lediglich in ein computer-lesbares Format (AVI) umgewandelt. Dazu wird ein definierter Datenstrom von 3,6 MB/sec benötigt ( PAL 720 x 576 Pixel ). 

Beim capturen vom Band werden RAW-DV-Daten unverändert plus einer Header-Information auf dem Rechner gespeichert. Der Header bestimmt, ob bei der Dekompression z.B.  der volle Helligkeitsbereich von 0 bis 255, verwendet werden soll oder nicht. Die Kennzeichnung, in welchem Format die eigentlichen Daten im AVI-Container vorliegen, steht im FourCC (Four Character Code), einem vier Zeichen Langen Feld im Header der AVI-Datei.  Hieraus ergibt sich somit die Information, welcher Codec für die Dekomprimierung bzw. Anzeige der Daten verwendet werden muss.

Erfolgt das capturen z.B. mit dem MS-DV-Encoder, dann bekommt der Header die Information, die Dekompression für den Videoschnitt mit dem Helligkeitsumfang von 16 bis 235 nach PAL-Norm durchzuführen und nicht mit der gesamten Bandbreite von 0 bis 255. 

Den Bereich von 0-16 bezeichnet man im allgemeinen auch als Superschwarz und den Bereich von 235-255 als Superweiß. Wichtig ist hier besonders der Bereich von 235-255, der zwar außerhalb der PAL-Norm liegt, aber noch nicht verzerrt (geclippt) wird. 

Fügt man nun an Clipschnittstellen Effekte oder bei bestimmten Clips Filter ein, dann muss die Datei an diesen Stellen neu gerendert (berechnet) werden um wieder eine abspielbare AVI-Datei zu bekommen. Bleibt man auch beim rendering im identischen Comprimierer, dann wird das gesamte Video auf der Timeline smart gerendert, d.h. unveränderte Teile werden für die neue AVI-Datei kopiert und an den Stellen mit eingefügten Effekten und Filtern neu gerendert (berechnet) und zwar ebenfalls mit dem Helligkeitsbereich wie beim capturen.  

Für das capturen verwenden die meisten Videoschnittprogramme den MS-Codec, dieser arbeitet im Helligkeitsbereich von 16 bis 235, also im PAL-Normbereich. Der große Unterschied zu einem Codec der Spitzenklasse, wie dem Canopus DV-Codec ist,  dass dieser in der Lage ist auch ein vom Camcorder aufgenommenes übersteuerte weiß ohne Helligkeitssprung zu berechnen. Bei vielen anderen Codecs wird bei der Effekt- oder Filterberechnung oberhalb des PAL-Normbereiches einfach abgeschnitten. Dies bedeutet, dass bei dem Canopus DV-Codec der Kontrastumfang nicht reduziert wird.

Würde man mit dem MS-Codec capturen und mit dem Canopus DV-Codec an Stellen mit Effekten und Filtern codieren, dann bekommt man ein Video mit flauen (MS-Codec) oder übersteuerten (Canopus DV-Codec) Stellen, also mit Helligkeits- bzw. Kontrastsprüngen, je nach dem wie die zwei Codec reagieren. 

Es ist also wichtig in einem Video nicht zu mixen, sondern durchgängig sowohl bei der Decomprimierung, als auch bei der Comprimierung mit ein und dem selben Codec zu arbeiten um zumindest gleichmäßige Ergebnisse zu erhalten. 

Führt man das Capturing und das Rendering (Codierung) mit dem Canopus DV-Codec durch, dann arbeitet man auf dem höchsten derzeit machbaren Qualitätsniveau mit dem vollen Helligkeits- bzw. Kontrastumfang. Beim Ausspielen des Videos aus dem Computer zum Band bringt der Canopus DV-Codec das Video wieder in den PAL-Normbereich. Entscheidend ist, dass bei Nutzung dieses Codec keine Ausgangs-Qualität verloren geht. Mit dem Canopus DV-Codec erzielt man hochwertigere Ergebnisse als mit vielen anderen Codecs. Davon profitieren vor allem Bilder mit hohen Helligkeitsanteilen.

Codec-Test:

Eine interessante Frage wird im Link 2 und 3 beleuchtet, die abehmende Qualität bei Mehrfachrendering einer AVI-Datei.

Eine Übersicht über die Qualität folgender Codec: 

  • Sony Pictures DV within Vegas 4.0e

  • Mainconcept DV within Premiere Pro

  • Canopus DV within Let's Edit RT Plus

  • Microsoft DV within Vegas 4.0e

ist im Link 3 zu finden.

Im Link 2 wird der Unterschied zwischen dem Matrox und Canopus Codec sehr anschaulich herausgearbeitet.

Informative Links:

Link 1: Der Canopus-Unterschied 

Link 2: Codec Quality. Matrox vs. Canopus

Link 3: small comparison of dv codices von mb1

Link 4: Umrechnungsfehler bei DV-Codecs

Link 5: Great Titles with the DV-Codec

Link 6: RGB-Farbraum

Link 7: YUV-Farbraum

Link 7: FOURCC for Video Compression

Link 8: Testbild Grauverlauf 

Link 9: Testbild Farbe

Link 10: What is Deinterlacing?

Link 11: Codec-Lexikon

Link 12: Encodingwissen

  

30. April 2004, 19.01.2005 B.P. Hennek

 


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Anfragen bitte an den Verfasser: Bruno Peter Hennek.