HD en HDV

hd_hdv

HD en HDV

High definition televisie is er en naar aanloop van het wereldkampioenschap voetbal volgend jaar zult u dit van alle kanten te horen en te zien krijgen. Want het wk wordt opgenomen en uitgezonden in hd-formaat. Maar wat houdt high definition nu precies in? En wat hebt u nodig om zelf met high definition aan de slag te gaan?

Er is een revolutie gaande in televisieland. U kunt geen winkel meer binnen lopen of u wordt geconfronteerd met prachtige plasmaschermen waarop haarscherpe videobeelden te zien zijn. Voeg hierbij wat surround geluid en de kriebels om tot aanschaf over te gaan ontstaan vanzelf. Toverwoord bij dit alles is high definition.

De ontwikkeling van hdtv begon eind jaren tachtig. Er kwam steeds meer behoefte aan betere beelden en deze wens nam in de loop der jaren alleen maar toe door de verkoop grotere plasma- en lcd-schermen. Deze grotere beeldschermen maaken haarfijn duidelijk dat de kwaliteit van de huidige televisiebeelden niet al te best is.

Toch duurdere het nog 1997 jaar voordat het Advanced Television Systems Committee (atsc), die de uitzendrichtlijnen in Amerika bepaalt, met een nieuwe standaard kwam voor digitale televisie. De resoluties voor hdtv werden naar vele discussies gezet op 1920 x 1080 en 1280 x 720. Bij de resolutie van 1920 x 1080 wordt gebruik gemaakt van halfbeelden (interlaced) en bij de resolutie van 1280 x 720 van progressive beelden. Beide resoluties kunnen overweg met verschillende aantallen frames per seconden, zodat ieder land ermee uit de voeten kan.

Sony levert de eerste hdv-camera onder de 2000 euro.

HDV camera's

JVC was de eerste die een hdv-camera op de markt bracht voor consumenten. De gr-hd10 is zowel te gebruiken als dv als hdv camera. In dv-mode kan de camera zowel interlaced als progressive beelden opnemen. In hd-mode wordt alleen de resolutie 1280 x 720 ondersteunt. Het grote nadeel van deze camera is dat deze maar 1 ccd heeft. De kwaliteit van de kleuren en lichtgevoeligheid wordt opgeofferd voor het hdv-formaat.

Onlangs heeft JVC de opvolger in de markt gezet. De gy-hd100u beschikt wel over 3 ccd's, slaat beelden op met een resolutie van 1280 x 720 en is de eerste hdv-camera waar andere lenzen op kunnen worden gezet. De eerste camera van Sony was de hdr-fx1. Dit instapmodel voor de prosumer slaat video op in zowel hdv als dv formaat met een resolutie van 1440 x 1080, beschikt over drie ccd's maar heeft beperkte audio mogelijkheden. De professionele variant is de hdr-z1. Deze camera, die ook het dvcam-formaat ondersteunt, beschikt over twee xlr-audio ingangen, inregelbaar volume en zowel een kleur als zwart-wit viewfinder. Met een resolutie van 1440 x 1080 en drie ccd's is dit het topmodel van Sony.

Panasonic komt eind dit jaar met de ag-hvx2000. Dit is de eerste hdv-camcorder die beelden kan opslaan op flash cards. Uitgerust met drie 16/9 ccd's slaat deze camera de beelden op naar dvcpro50, dvcprohd en dv. De ag-hvx2000 ondersteunt beide hd-resoluties.

Bovenstaande camera's variëren allemaal in prijs tussen de 3000 en 7000 euro. Dit is een veel te hoge prijs voor het merendeel van de consumenten. Gelukkig heeft Sony de hdr-hc1 aangekondigd. Deze camera die is uitgerust met een cmos chip in plaats van ccd's. De hdr-hc1 ondersteunt de 1080i resolutie en heeft een standaard 4/3 chip. De camera legt de beelden ook vat in het dv-formaat. De hdr-hc1 zal de eerste hdv-camera zijn die minder kost dan 2000 euro.

JVC's prosumer hd-camera met verwisselbare lens.

 

Beeldkwaliteit hdv

De beeldkwaliteit neemt door deze resoluties enorm toe. Tot op heden moest u genoegen nemen met beelden van minder dan een halve megapixel per frame. Door hdtv komt dit boven de twee megapixel te liggen.

Ondanks sterk verbeterde kwaliteit van hdtv wil het maar niet vlotten met de acceptatie in de markt. Televisiemakers gebruiken het niet omdat er te weinig afnemers zijn en omdat de kosten voor het maken van hdtv te duur zijn. Professionele camera's kosten al snel meer dan honderdduizend euro en de montage sets moeten voor hd-bewerking geschikt worden gemaakt. Dit laatste komt voor al neer op het implementeren van raid-systemen met enorme opslagcapaciteiten om de grote hoeveelheid data te kunnen verwerken.

Maar waarom nu al investeren als de consument niet beschikt over apparatuur om hd-content af te spelen? Uit een onderzoek van Euroconsult blijkt dat pas in 2010 een goot deel van de huishoudens beschikt over apparatuur waarop hd-content kan worden afgespeeld.

De professionele variant van Sony's hdv camera de FX1
HD opslag bij 8 bit kleurdiepte
Breedte hoogte frame rate kleurruimte Mbps GB per uur
720 576 25 4:2:0 25 11
1280 720 25 4:2:2 369 166
1920 1080 25 4:2:2 829 373

Er zijn verschillende reden aan te voeren waarom consumenten nog niet massaal tot aanschaf overgaan. Hd-toestellen die de maximale resolutie van 1920 x 1080 kunnen weergeven zijn er nog weinig en ontzettend duur. Daarbij komt dat geen enkele omroep, in tegenstelling tot in Amerika, hd-content uitzendt. En alternatieven in de vorm van optische disks waarop hd-content staat zijn er ook niet.

Komend jaar zal door de fabrikanten alles in het werk worden gesteld om deze impasse te doorbreken. De verwachting is dat de prijzen van hd-toestellen drastisch zullen dalen vlak voor het wk-voetbal. Daarnaast wordt eind dit jaar de introductie verwacht van de hd-dvd. Of het uiteindelijk blu ray of hd-dvd-9 wordt, valt nog te bezien, maar dat er iets gaat komen staat vast. Om intussen zowel de consument als producenten warm te laten lopen voor high definition bedachten Sony, Sharp, Canon en JVC de hdv standaard.

 

High definition tegen betaalbare prijs

Hdv is een samentrekking van hd en dv. De fabrikanten hadden zich ten doel gesteld een hd-formaat te ontwikkelen dat gebruik kon maken van bestaande mini dv-tapes. Hdv maakt gebruik van twee resoluties. De grootste resolutie levert interlaced beelden af van 1440 x 1080 pixels, daarnaast wordt ook de resolutie van 1280 x 720 pixels ondersteunt in progressive mode. Om deze omvangrijke, kwalitatief betere beelden op een dv-tape te kunnen wegschrijven is compressie noodzakelijk. Zonder compressie zou er maar twaalf minuten video op een tape passen en zou de tape vijf maal sneller moeten draaien om de datarate te kunnen verwerken. Hdv maakt net zoals hd gebruik van mpeg-2 compressie. Het verschil is dat bij hd-materiaal de keuze mogelijkheid bestaat om alleen intraframe compressie te gebruiken. Bij deze methode wordt ieder frame apart gecomprimeerd, waardoor frame nauwkeurig monteren mogelijk is en de beeldkwaliteit behouden blijft.

Bij hdv-materiaal wordt gebruik gemaakt van zowel intra- als interframe compressie. Bij deze methode wordt door sommige frames alleen de veranderingen tussen de verschillende frames opgeslagen. Dit is dezelfde techniek als die van het maken van een dvd. De uiteindelijke bitrate bij een resolutie van 1440 x 1080 kan dan worden terug gebracht naar 25 Mbps, wat een compressie betekent van ongeveer zestig procent. Dit is dezelfde bitrate waar dv van gebruik maakt. Hdv geniet inmiddels bekendheid door de verschillende consumenten camera's (zie kader) die dit formaat ondersteunen. De prijzen van deze camera's variëren van 3000 tot 7000 euro. Dit is een enorm prijsverschil met de professionele camera's. Omdat deze camera's ook het dv- of dvcam-formaat ondersteunen, vormen ze een prima alternatief voor zowel consumenten als producenten. Dat de prijzen alleen maar zullen dalen bewijst de nieuwe hdv-camera van Sony die minder dan 2000 euro gaat kosten. De algemene verwachting is dat hdv de dv standaard binnen vijf tot tien jaar compleet zal vervangen.
Canopus heeft een eigen hq-codec ontwikkeld om efficiënt te kunnen monteren met hdv.

 

Monteren in hdv

Het grote nadeel van mpeg-2 zoals gebruikt in hdv-camera's is dat het nooit bedoeld is geweest om mee te monteren. Mpeg-2 is bedoeld om video af te spelen. Waar bij dv de ieder videoframe onafhankelijk van elkaar worden gecomprimeerd wordt bij mpeg-2 een groep van frames weggeschreven. Deze zogenaamde group of pictures (gop) bestaat uit intra, predictive en bidirectional frames. De compressie van de intraframes is te vergelijken met die van dv-frames. De predictive en bidirectional frames zijn afhankelijk van de informatie van deze intraframes. Deze frames zijn dus niet afzonderlijk te isoleren. Om goed te kunnen monteren is dat noodzakelijk.
HD resoluties
Type Resolutie Frames per seconde Aspect ratio Bitrate Data formaat
720p 1280 x 720 25 fps progressive 16 x 9 25 Mbps mpeg-2
1080i 1920 x 1080 50 fps interlaced 16 x 9 25 Mbps mpeg-2
HDV resolutie
1080i 1440 x 1080 50 fps interlaced 16 x 9 25 Mbps mpeg-2
720p 1280 x 720 25 fps progressive 16 x 9 19 Mbps mpeg-2

Om toch te kunnen monteren met hdv-materiaal moest de montage software worden aangepast. Liquid Edition en Edius gebruiken eigen codecs om hdv te kunnen monteren, terwijl Première en Vegas Video gebruik maken van Aspect HD van het bedrijf Cineform. Avid zal pas aan het eind van dit jaar met een update komen.

Door gebruik te maken van een plug-in of een eigen hd-codec is het mogelijk om de mpeg-2 TS stream om te zetten naar een gebruiksvriendelijker formaat om in te monteren. Tijdens het project blijft u werken in dit tussenformaat. De videokwaliteit blijft gehandhaafd omdat er geen kwaliteits verlies optreedt door het telkens comprimeren en decomprimeren van de mpeg-2 stream.

Het alternatief is dat u de mpeg-2 stream 'native' bewerkt. In dat geval kunt u alleen knippen tussen de verschillende gops wat niet nauwkeurig is. Het bewerken van native mpeg-2 heeft nog een tweede nadeel. Doordat bij iedere handeling de mpeg-2 stream gedecomprimeerd moet worden om het te kunnen bewerken, neemt processor belasting toe. Real-time videobewerken is dan niet meer mogelijk en u zult moeten terugvallen op het renderproces om het resultaat te kunnen zien.

Adobe Première maakt gebruik van Aspect HD om hdv-materiaal te monteren.

 

Aan de slag met hdv

Wie over een hdv-camera beschikt of een aanschaf overweegt kan met de huidige software uit de voeten. Behalve geschikte software hebt u ook genoeg schrijfruimte nodig. Een raid-systeem is niet noodzakelijk zolang u met een hd-codec werkt. Pas als u het hd-materiaal ongecomprimeerd inlaadt is veel extra schrijfruimte vereist en een raid-systeem noodzakelijk.

Helaas zijn op dit moment de mogelijkheden om hd-materiaal te tonen aan anderen beperkt. De hd-dvd is volop in ontwikkeling maar de fabrikanten voeren een oorlog over welk formaat de standaard zal worden. Naar verwachting kunt u begin volgend jaar de eerste blu ray en hd-dvd-9 spelers in de winkel aantreffen. De prijs van deze spelers en branders zullen bij introductie enorm hoog zijn, zodat het nog wel even zal duren voordat deze formaten gemeengoed zijn. China kon hier niet op wachten en heeft daarom zelf twee nieuwe formaten ontwikkeld, de enhanced video disc (evd) en de high clarity video disk (hvd). Van beide formaten ligt inmiddels een speler in de winkel voor minder dan 400 euro. De Shinco evd-8830 en de Skyworth hvd-3050 zijn beide regio vrije dvd-spelers die overweg kunnen met hd-content op een dvd-r. Beide spelers maken gebruik van de mpeg-2 compressie van hd. Deze spelers zijn nog niet in Nederland verkrijgbaar dus importeren is de enige optie.

De enige methode om hd te kijken die u geen geld kost en waar u direct mee aan de slag kunt, is gebruik te maken van Windows Media Encoder 9. Dit gratis pakketje stelt u in staat om uw hdv-materiaal om te zetten naar een wmv-bestandsformaat. Uiteraard kunt u deze encoder ook gebruiken om uw digitale foto's in hd-formaat te tonen. De kwaliteit van de encoder wordt van alle kanten geprezen. Deze op mpeg-4 gebaseerde codec van Microsoft is in de race om de standaard voor hd-dvd te worden.

Windows Media Encoder 9 zet met hoge kwaliteit uw hdv-materiaal om naar wmv.

Conclusie

Hogere kwaliteit videobeelden is mede door de grotere schermen noodzakelijk geworden. Om de markt klaar te stomen voor hdtv worden er allerlei initiatieven genomen. Omdat apparatuur om de hoogste resolutie hd te produceren en te bekijken te kostbaar is, worden veel peilers gezet op hdv. Deze camera's zijn betaalbaar, de videosoftware kan er mee overweg en de mogelijkheden om het af te spelen op de computer en hd-dvd zijn er inmiddels. De vraag naar hd-content zal hierdoor alleen maar toenemen. Kwaliteit went snel en het is dan ook niet onwaarschijnlijk dat veel huishoudens in de zomer van 2006 een overstap zullen maken naar digitale televisie om in hd-kwaliteit te kunnen genieten van het Nederlandse elftalop het wk.