 |
|
||||
 |
|
|
|
|
 Preview # 3 / 2004 HD. Hva er nå det? Av Rolf Ruud, Video 4 High Definition, HD, video er ikke noe nytt -høy oppløsning kan jo i utgangspunktet bety så mangt. Allerede på 30-tallet ble det engelske 405 linjers systemet kalt HD. Definisjonen av HD er altså alt som er bedre enn dagens standard. Ikke mye til definisjon. I løpet av 1980-tallet utviklet japanerne et analogt HD-system som er omtrent like godt som de HD-formatene vi ser komme i dag. Men nå er teknologien digital og viktigst: den er økonomisk tilgjengelig for både produsenter og konsumenter. Uten standarder for opptak, bearbeiding og distribusjon av HD-video ville det ikke bli noen stor utbredelse av denne nye teknologien. De HD standarder vi ser i dag er først og fremst skapt i et samarbeid mellom amerikanske standardiseringsorgan og japansk industri. Disse standardene ble laget for å være fleksible, og det innebærer at det er mange varianter av oppløsning, koding, transport og lagring som kan benyttes. HD er altså ikke en definert kvalitet eller en type opptaksformat. Analogt kan vi si at selv om utstyret vi bruker i dag er definert av PAL standarden så ser vi at kvaliteten kan variere sterkt, fra f.eks. et gammelt VHS opptak gjort med et konsument 1-rørs kamera på 70-tallet til et Digital Betacam opptak gjort i år 2000. Forskjellen er stor. I denne artikkelen skal vi gå igjennom hvilke parametere som påvirker kvaliteten til de forskjellige HD formatene. Oppløsning Det er først og fremst to oppløsninger som er definert i HD standarden: 1280x720 pixel og 1920x1080 pixel. Disse blir også kalt 720p og 1080i eller 1080p (i=interlace, p=progressive). Standarder for høyere oppløsning finnes også men disse brukes kun i filmsammenheng i dag.  Hvor høy oppløsning er nødvendig? For kringkasting handler dette mest om hvor stor skjerm konsumenten forventes å bruke. På en 32” TV vil forskjellene være svært små, men det blir jo mer og mer populært med flat-TVer på mer enn 40” og prosjektører til hjemmekinoen. Prosjektører som brukes hjemme kan tenkes å komme opp i en 3 meter bildebredde. Da vil forskjellene kunne synes. I tillegg må kringkasterne tenke på hvor stor båndbredde de har til disposisjon. Høyere oppløsning gir større datamengder som kanskje ikke egner seg for sending på de kanaler kringkasteren bruker. For filmbransjen er situasjonen en annen. De er vant med film som opptaksmedium som i utgangspunktet har høyere oppløsning enn selv HD video. Desto høyere oppløsning desto bedre. Produsenter som vil gjøre opptak som både skal kringkastes og vises på kino bør nok satse på så høy oppløsning som mulig. Selv om disse oppløsningene er standardisert kan oppløsningen som opptaksformatet tar opp med være annerledes. F.eks. tar HDCAM opp med 1440x1080. Ut av videomaskinene blir dette signalet skalert til 1920x1080 slik at det følger standarden. Opptaksformatene reduserer også som regel oppløsningen til fargekomponentene for å redusere datamengden. Feks. har HDCAM en oppløsning for fargene på 480x480 pixel. En slik reduksjon av fargeoppløsningen er vanlig også i dagens opptaksformat. Dette kan gjøres uten vesentlig reduksjon av kvaliteten vi oppfatter fordi mennesket oppfatter detaljer bedre i luminansdelen (sort/hvitt-delen) av bildet enn fargedelen. Progressiv og interlace Progressiv og interlace kan være vanskeligere å forstå. Progressiv video er enkelt nok at hvert bilde er et helbilde (som en film). Hvert 25 dels sekund (i Europa) tas et helt bilde med 720 eller 1080 linjer vertikal oppløsning. Interlace er en måte å overføre bilde på som har eksistert nesten så lenge TV har eksistert. For å begrense båndbredden som skal til for å sende signalene ble det oppfunnet et system som tar et halvbilde hvert 50-dels sekund. Dette halvbilde dekker hele bildeflaten. Det neste halvbildet fyller inn i mellom det første halvbildets linjer. Til sammen gir dette er helbilde hvert 25-dels sekund. På norsk kalles interlace for linjefletting. For et bilde som står i ro vil oppløsningen tilsvare et progressivt helbilde. Men med en gang det er bevegelse i bildet vil det andre halvbildet vise det som skjedde 1/50 sekund etter det første. Dette medfører en reduksjon av den vertikale oppløsningen for alle bilder i bevegelse. Tester utført av EBU tilsier at en 1080i video med bevegelse oppleves å ha lavere oppløsning enn en tilsvarende 720p video. Progressive formater har også fordelen av å være lettere å komprimere enn interlace formater. Antall bilder i sekundet Antallet bilder som vises pr. sekund er forskjellig i USA/Japan og i Europa. Dette er likt situasjonen i dag. I USA og Japan brukes 30p eller 60i. I Europa brukes 25p eller 50i. I tillegg til dette er det mulig i oppløsningen 1280x720 å bruke 60p. 60 progressive bilder i sekunder passer spesielt bra for sport hvor man filmer hurtige bevegelser og kanskje ønsker slowmotion. For opptak som skal brukes til film kan noen system også ta opp i 24 progressive bilder i sekundet. Dette er bilderaten film har brukt i mange år. Kompresjon Alle vanlige opptaksformat og sendeformat for HD video benytter kompresjon for å redusere datamengden. Kompresjonssystemene utnytter menneskets syn (eller mangel på syn) for å fjerne informasjon i bildet vi ikke så lett oppfatter. Noen system komprimerer mer enn andre og når kompresjonen blir høy nok kan vi selvfølgelig se at kvaliteten reduseres. Man skiller gjerne mellom intraframe kompresjon og interframe kompresjon. Ved intraframe komprimeres hvert bilde for seg. Dette gjelder f.eks. DV og DVCProHD. Ved interframe kompresjon ser man flere bilder under ett og lagrer kun endringene i bildet. Dette gir en mer effektiv kompresjon enn intraframe men den har noen ulemper ved redigering. MPEG 2 og MPEG4 som brukes i Betacam SX, IMX, HDV og HDCAM SR er eksempler på interframe kompresjon. High end opptaksformat som HD D5 og HDCAM SR komprimerer bildet så lite at det tåler mye kopiering og etterarbeid (fargekorreksjon og keying). HDV på den andre siden blir komprimert så mye at avansert etterarbeid blir vanskeligere. Likevel er første generasjonskvaliteten så god at formatet kan brukes til de fleste typer produksjoner. Kringkasterne kan uavhengig av produksjonsformatet velge sendestandarden og kompresjonsgraden. De må velge ut i fra kvalitet men også kommersielle hensyn. F.eks. antallet kanaler de kan få inn i ett sendesystem må vurderes opp mot kvaliteten. Tilgjengelighet på passende og rimelig konsumentutstyr må også vurderes. I Norge vil sendingene følge DVB (Digital Video Broadcast) standarden. Hvilken kvalitet som kommer til å sendes fra NRK og andre får vi vente å se når sendingene starter. Men lista kommer til å ligge ganske høyt fordi før NRK begynner sine sendinger i HD har mange konsumenter allerede HD utstyr hjemme i form av HDV kamera og HD-DVD spillere. Hva skal jeg velge? Må jeg velge kun ett av disse formatene? Blir jeg så avskåret fra mange typer produksjoner? Nå som før står valget mellom high-end utstyr som gir fotografen og redigereren maksimal kontroll over bildet i opptakssituasjonen og i etterarbeidet, og lett, rimelig utstyr som dekker de flestes behov. Alle disse oppløsningene, kompresjonssystemene og formatene kommer ganske sikkert til å leve side om side i tiden framover. Spørsmålet er snarere hvor godt man kan konvertere mellom formatene. All konvertering vil innebære reduksjon av kvaliteten men etter  en god konvertering vil ganske sikkert kvaliteten ligge over det akseptable for de fleste. Sanntidskonvertering fra Snell & Wilcox og programvare konvertering fra Algolith demonstrerer allerede dette. Valget handler altså om lommeboka mot funksjonalitet og kvalitet. High-end Panasonic HD D5 og Sony HDCAM SR er de beste opptaksformatene på markedet i dag. Sammen med stasjonære harddisk opptakssystem brukes disse mest av filmbransjen. HD D5 brukes først og fremst til mastering da den støtter alle vanlige HD format, bruker lite kompresjon men er tilgjengelig kun i en relativ stor videomaskin. HDCAM SR er en videreutvikling av HDCAM. Den bruker de samme kassettene men lagrer full HD oppløsning på 1920x1080. Den støtter progressive bilder og kan lagre med både 4:2:2 og full fargeoppløsing; 4:4:4. Formatet egner seg derfor ekstra godt til keyingarbeid. HDCAM SR bruker MPEG 4 kompresjon. Opptakeren SRW-1 er portabel og kan brukes sammen med for eksempel Sony HDW-F900H, Sony HDC-F950 (4:4:4) eller Thomson Viper (4:4:4).  Harddisk opptak av HD er i dag mulig med vanlige datamaskiner. Et Blackmagic Decklink HD kort til under kr. 20.000,- i en kraftig PC eller MAC er det som skal til. Kostnadene for et totalsystem vil først og fremst avhenge av harddiskene som må brukes. En 1920x1080/24P video med 4:4:4 og 10 bit krever 1Gb harddiskplass for 5 sekunder video og minimum overføringshastigheten blir ca. 1.5 Gbit/s kontinuerlig. HD mainstream Sony har nylig annonsert at de slutter med å produsere Digital Betacam kamera ved nyttår. De ønsker at typiske brukere av Digital Betacam innen drama-, dokumentar- og magasinprogram skal gå over til HDCAM. Sonys nyeste HDCAM kamera, HDW-730, er da også rimeligere enn forrige generasjons Digital Betacam.  HDCAM benytter Betacam kassetter. Opptaket gjøres med 1440x1080 oppløsning. HDCAM støtter 50i, 60i, 24p, 25p og 30p (kameraavhengig). Lagringen gjøres med 4:1:1 og 8 bit med 144Mbit/s bitrate. Kompresjonen er MPEG2. Opptakstiden er 40 minutter på en liten kassett. Sony har 3 HDCAM kamera: HDW-F900H som er et high-end kamera som støtter 24p, 25p og 50i, HDW-F750 som støtter 25p og 50i, og HDW-F730 støtter kun 50i. Prisene er henholdsvis kr. 980 000,-, 705 000,- og 440 000,-. Panasonic ligger heller ikke på latsiden med HD. Deres opptaksformat heter DVCProHD. Det benytter DVCPro kassetter. Opptakene kan gjøres med 1280x720 eller 1440x1080 oppløsning (kameraavhengig). 1280x720 bruker 4:2:2 lagring og 1440x1080 bruker 4:1,5:1,5 lagring. Bitraten på opptaket er alltid 100Mbit/s og kompresjonen er DV basert intraframe. Medium kassett gir 33 minutter opptakstid og stor kassett gir 46 minutter opptakstid. Panasonic har to HD kamera på markedet. AJ-HDC27 kalles også Varicam. Det tar alltid opp i 1280x720 / 60p men kan ved hjelp av en spesiell avspillerenhet vise opptaket i 57 forskjellige bildefrekvenser inklusiv 24p, 25p og 50p. Prisen er kr. 630 000,-. AJ-HDX400 er et helt nytt kamera som tar opp i 1440x1080 / 25P eller 50i. Det bruker medium DVCPro kassetter og koster kr. 400 000,-. Folke HD  HDV er HD for folket. Kvaliteten er selvsagt ikke like høy som HDCAM og DVCPro. Optikken, CCD brikkene, dynamikken, lysfølsomheten, signal/støyforholdet m.m. er bedre på de store kameraene. Men likevel er kvaliteten så høy at HDV kommer til å bli brukt til svært mange produksjoner i framtiden. Formatet vil antageligvis ganske raskt ta over for DV og DVCAM. HD Redigering Redigering av HD materiale er i dag mulig på både high-end plattformer og lavpris plattformer. Forskjellen handler om bildekvalitet, sanntidsmuligheter, funksjonalitet, stabilitet og support. De mest kjente high-end systemene får man i dag fra Discreet, Avid, Quantel, og Sony. Prisklassen for disse HD redigeringene varierer fra omtrent kr. 500 000,- til kr. 2 500 000,-. Men kvalitets- og funksjonsforskjellene mellom high-end og lavpris er mindre enn man skulle tro. Lavpris programvare fra Apple, Adobe, Pinnacle, Sony m.f. kan tilpasses flere format på vanlige datamaskiner. En av de mest fleksible og utbyggbare plattformene på markedet i dag er Apple Final Cut Pro HD. Final Cut Pro HD kan i standardutgaven brukes til både DV-redigering og DVCProHD redigering. Allerede i dag kan man kjøpe en plug-in som gjør det mulig å redigere HDV. Snart vil også HDV bli støttet direkte. Videre kan Final Cut Pro hente inn DVCPro, DVCPro50 og DVCProHD direkte via Firewireporten. Final Cut leser de komprimerte filene, så ved vanlig redigering forringes ikke kvaliteten i det hele tatt. For de som vil redigere med maksimal kvalitet, f.eks. ved fargekorreksjon, keying og flerlags komposisjon, kan man for en rimelig pris legge til et Blackmagic Decklink HD kort. Disse støtter ukomprimert lagring i 10 bit med 4:4:4. Prisen for en slik redigeringsstasjon uten harddisker for videolagring vil kunne starte på ca. kr. 60 000,-.  Konvertering Konvertering mellom alle disse formatene vil bli en nødvendighet. Vanlig video skal vises i HD og vica versa, 24p skal vises som 50p, 1080i skal over til 720p osv. Med det rette utstyret kan dette gjøres med veldig liten kvalitetsreduksjon. Snell & Wilcox er en av de mest avanserte leverandørene på dette feltet. Toppmodellen UKON kan konvertere mellom alle vanlige format i sanntid. Den bruker avansert bevegelsesanalyse, dynamisk filtrering og høykvalitets skaleringsalgoritmer. Algolith lager programvare som for en rimelig kostnad konverterer med høy kvalitet på MAC og PC. Programvaren er en plug-in til bl.a. After Effects og Shake. Ulempen er at konverteringen tar lang tid, selv på de raskeste datamaskinene på markedet. Distribusjon Sending og distribusjon av HD vil skje på mange forskjellige måter og med mange forskjellige kvaliteter. Kringkasterne kommer til å sende HD via satellitt og forhåpentligvis DVB-T (digitalt bakkebasert sendenett). Vi vil kunne selv ta opp HD på HDV eller kjøpe Blue-ray HD disker med ferdiginnspilte filmer. Microsoft og andre vil tilby HD distribusjon på datamaskinen din, via bredbånd eller andre datamedier. Skjermteknologi som gir publikum en vesentlig bedre visuell opplevelse enn i dag er allerede tilgjengelig til en overkommelig pris. Alt ligger til rette for at HD blir en realitet i Norge i løpet av de nærmeste årene. Video 4 tror at tiden er inne for at norske produksjonsmiljø nå tar opp hansken og begynner å produsere program på HD! |
 |
|||
|
|
