De werking van digital video (DV)

Techniek - Video

Geschreven door Rinie Hooijer

zondag, 08 juli 2007 01:00

Inhoudsopgave
De werking van digital video (DV)
Formaatoorlog
DV type 1 en 2
Alle pagina's

Pagina 1 van 3

Digital Video (dv) is op dit moment voor consumenten de standaard om video te bewerken op de computer. Niet echt verwonderlijk, want dv-camera's worden steeds goedkoper en computers om de video op te bewerken steeds sneller. Maar wat is dv nu eigenlijk? Wat zijn de voor en nadelen? En hoe zit het met de kwaliteit?

Het is precies tien jaar geleden dat de eerste digitale videocamera's op de markt kwamen. Deze camera's die de video in een dv-formaat met een constante snelheid van 25 Mbps op tape zetten werden door de consumentenelektronica gezien als de oplossing voor de consument om aan de slag te gaan met een zeer goede kwaliteit video tegen een betaalbare prijs. Het dv-formaat heeft als groot voordeel dat de consument full screen, frame nauwkeurig en met een acceptabele data rate video kan bewerken op een doodgewone pc.

Chroma Key

Om dit te bewerkstelligen met behoud van kwaliteit moest er wel het nodige gebeuren. In het videobewerkingsproces is kwaliteit van het materiaal zeer belangrijk. Hoe hoger de kwaliteit, des te beter er kleurcorrecties en chroma keys kunnen worden uitgevoerd. De kwaliteit van de video wordt bepaald door de camera en de drager waarop de video moet worden opgeslagen. De camera bepaalt de kwaliteit van het opgenomen beeld en de drager geeft de grenzen aan waarbinnen deze moet worden opgeslagen.

Kleurruimte

Alle tapes hebben een bepaalde bandbreedte waarbinnen de informatie moet worden opgeslagen. Een hogere bandbreedte betekent een betere kwaliteit. De meest ideale vorm is ongecomprimeerde video. Dit betekent 25 frames per seconde met een kleurruimte van 4:4:4. Een kleurruimte van 4:4:4 betekent simpel gezegd dat iedere pixel in het beeld voorzien is van honderd procent helderheidinformatie en honderd procent rode en blauwe kleurinformatie bevat. De hoeveelheid data die dan per seconde moet worden weggeschreven is enorm en is als volgt te berekenen.

Firewire insteekkaarten zijn al voor 20 euro te krijgen in de computerwinkel.

Kleurdiepte

Een videoframe heeft een resolutie van 720 x 576 pixels. Iedere pixel is opgebouwd uit de kleuren rood, groen en blauw. Elke kleur is acht bit, waardoor de totale kleurdiepte komt op 24 bit. Eén frame ongecomprimeerde video kost dus (720x576x24) 9953280 bit. Delen we dit door acht, dan komen we uit op 1244160 bytes. Delen we dit door 1024 dan komen we op 1215 Kilobyte per frame. Er zitten 25 frames in één seconde video (25 x 1215) is 30375 Kb per seconde video oftewel (30375 : 1024) is 29,66 MB per seconde video.

Zelfs in het professionele circuit wordt er zelden met de 4:4:4 kleurruimte gewerkt. De kosten van deze camera's en de benodigde dataopslag zijn simpelweg te hoog. Er zijn twee manieren om de hoeveelheid data te reduceren, zodat deze op een dv-tape past met een data rate van 25 Mbps. Allereerst kan de scherpte van de kleuren worden verminderd. Om dit te kunnen realiseren wordt er gebruik gemaakt van andere kleurruimte. In een 4:2:0 kleurruimte wordt de scherpte van de kleuren sterk teruggebracht terwijl de helderheidinformatie van iedere pixel gehandhaafd blijft. De rode en blauwe kleurinformatie wordt nu nog maar 360 keer per beeldlijn van 720 pixels gekoppeld aan de helderheidinformatie. Op de oneven beeldlijnen wordt om de pixel alleen de rode kleurinformatie gekoppeld en op de evenbeeldlijnen om de pixel de blauwe kleurinformatie.

Data rate

Als de kleuren zijn verminderd is de data rate van de video ongeveer met de helft gereduceerd. De rest van de reductie komt tot stand door de data te comprimeren. Dv kent een compressie van 5:1. Bij deze compressie gaat er altijd informatie verloren. Gelukkig kan er veel informatie worden weggelaten die voor het oog niet waarneembaar is. De techniek die hiervoor wordt toegepast heet Discrete Cosine Transform. Bij het gebruik van deze techniek wordt ieder videoframe afzonderlijk gecomprimeerd. De data rate van dv kan hierdoor worden teruggebracht naar 25 Mbps. Tellen we hier de audio- en controller data bij op dan komt de totale dv data rate te liggen rond de 30 Mbps of 3,75 MB per seconde. Deze data rate is prima te behappen door de tegenwoordige computers.

De dataoverzetting van tape naar computer gebeurt zonder kwaliteitsverlies door gebruik te maken van een IEEE-1394. Dit is een communicatieprotocol uitgevonden door Apple en beter bekent als firewire. Door gebruik te maken van dit protocol, kan data met zeer hoge snelheid digitaal worden getransporteerd. De datastructuur van dv bleek uitermate geschikt om door middel van dit protocol te worden overgezet. Het is om die reden dat dv en firewire vaak in één adem worden genoemd.

Vorige - Volgende >>

Laatst aangepast op woensdag, 28 april 2010 09:25