HD, HDTV, HDV, UHDV

HD, HDTV, HDV

High Definition | HDTV | HDV | HD/HDV kamkorderek felbontása | A HD ára: zajártalom

HD/SD videó felbontása méretarányosan

A fenti, arányaiban pontos ábra árulja el a legtöbbet a "hagyományos" PAL, NTSC SD (Standard Definition) és a HD (High Definition - nagyfelbontású) videó lényegéről: a HD (1080 formátum) képterülete 5-szor nagyobb az PAL felbontású videó képterületénél és 6-szor nagyobb az NTSC-jénél. Ilyen mértékű felbontásnövekedéssel nem lehet vitatkozni: ha egy nagyméretű HD kijelzőn elfogulatlanul nézzük egy olcsó HDV kamera és a nagyságrenddel drágább broadcast SD kamera képét, az eredmény szinte megalázó a broadcast kamerára nézve. Persze ettől még az előbbi HDV kamera sok területen nem válthatja ki méregdrága nagytestvérét, de a HDV felhasználó számára mindenképpen megnyugtató érzés...

A nagyméretű modern (SD) televíziókban alkalmazott legkülönfélébb bonyolult és drága képjavító eljárások csak foltozgatások egy menthetetlen öreg edényen, a hagyományos SD televízió szabványán. Ugyanez igaz az SD felvételi rendszerre is: a több mint 50 éves korlátok végzetesen behatárolják a kamerák által elérhető képminőséget.

Ha videofelvételeit nemcsak 1-2 évre szeretné megőrizni és megelégelte a képminőséggel kapcsolatos állandó problémákat, ideje áttérjen legalább a felvételezés szintjén a HD/HDV formátumra. Bár a tényleges HD felbontásra képes megjelenítők egyelőre drágák (bár korántsem elérhetetlenek), mégis érdemes szem előtt tartani, hogy a HD/HDV felvételekből megfelelő szűrőkkel, élesítéssel ellátott (SD) DVD-Video illetve MPEG2 file-ok jobb minőségűek lehetnek, mint az egyéb SD forrásból hasonló paraméterekkel (CBR-, VBR tömörítés, bitráta stb) készülteké. Ez tehát a pillanatnyi előnye a HD/HDV felvételezésnek, de talán ennél sokkal fontosabb, hogy megmarad a nagyfelbontású master anyag, amely az egészen közeli jövőben, az olcsó HD megjelenítők és lejátszók korában, pótolhatatlan és elérhetetlen lesz a most SD-ben forgatók számára.

HD (High Definition Video) - nagyfelbontású videó

HD szabvány a stúdió produkciókért (HD standard for studio production): egy nemzetközi szabvány, amely lehetővé teszi a HD anyagok egyszerű nemzetközi műsorcseréjét. Szabványosítja a letapogatott sorok számát. Minden HDTV műsorsugárzás ehhez a stúdió szabványhoz igazodik.

Az SD televíziós formátumok (PAL/NTSC/SECAM) szerint rögzített videókép felbontása nem teszi lehetővé a megfelelő képminőség elérését fizikailag nagyméretű képmegjelenítőn, legyen az hagyományos televízió, plazma TV, LCD TV vagy akár projektor - erről részletesebben a HD kamerák felbontásáról szóló részben olvashat.

A megfelelő képminőség a felbontás nagymértékű növelésével érhető el.

Pontosan erről szól a HD története, amely évtizedekkel ezelőtt kezdődött Japánban, ahol kutatásokat kezdeményeztek egy olyan technológia megalkotására, amellyel a mozifilmhez közeli képminőség elérhetővé válik a nagyközönség számára, otthoni körülmények között. Japán után az Egyesült Államok és Kanada is főszereplője lett a HD, HDTV fejlesztéseknek. A technológia már több mint 20 évvel ezelőtt demonstrálható volt, de a magas költségek, a digitális technika fejletlensége és az általánosan elfogadott szabványok hiánya nagymértékben gátolták a terjedését.

Az évtizedek során a hosszabb-rövidebb ideig használatos különféle HD formátumok nagy számban váltogatták egymást. A sokféleségnek az egész HD rendszer terjedése látta kárát.

1999 - ez az új globális digitális HD szabvány születésének éve. A Nemzetközi Távközlési Unió (ITU - International Telecommunications Union) az elmúlt évezred végén tett javaslatot egy közös HD képformátumra. A közös képformátumot CIF-nek (Common Image Format) nevezte el és meghatározta a legfontosabb jellemzőit. (A rövidítés lehet, hogy nem a legszerencsésebb, pontosabban nagyon szerencsétlen, hiszen a CIF - igaz, a Common Intermediate Format rövidítéseként - már használt a videotechnikában, pl videokonferencia alkalmazásoknál, mobil telefonoknál, ráadásul éppen videó képméretekre vonatkozik. A Common Intermediate Format mérete pixelben CIF PAL: 352x288, CIF NTSC 352x240, de használatos még a negyed méretű QCIF, Sub-QCIF, 4CIF, 9CIF stb is. Hab a tortán, hogy az MPEG-4 videó tömörítés mind a kétféle CIF felbontásokban "dolgozik" és hivatkozik is rájuk.)

CIF - Common Image Format (Közös HD Képformátum)

- 1125 teljes TV sor

- 1080x1920 pixel felbontású képkocka

- 16:9 oldal arány

- négyzet alakú pixelek (pixel oldalarány: 1:1)

Az ITU nem határozta meg a letapogatás módját és a képváltási frekvenciát sem, de javaslatot tett rá:

- 24 (23,98), 25, 30 (29,97) Hz progresszív,

- 50Hz, 60 (59,94) Hz váltottsoros (interlaced) képváltási frekvencia

Az SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) nemzetközi szervezet bejegyezte az "SMPTE 274M" nevű televíziós szabványt (1995, 1998, 2005.) az 1920x1080-as képméretről, a letapogatás módjáról és a csatlakozási felületről (Standard for television, 1920 x 1080 Scanning and Interface). Ez lett az alapja az SMPTE összes HD formátummal kapcsolatos szabványának; ennek kiterjesztése az 50Hz-es képváltásról szóló "SMPTE 295M" (Television - 1920 x 1080 50-Hz - Scanning and Interface), és kiindulásául szolgált az "SMPTE 296M" szabványnak is, amely a kisebb felbontású 1280x720-as progresszív letapogatású HD változatot írja le, amelyet neveznek DTV-nek is.

Szabványos SMPTE HD formátumok

SMPTE 274M, 295M, 296M HDTV képformátumok
kép letapogatása	képfelbontás	teljes TV sor	képismétlési frekvencia
váltottsoros (i: interlaced)	1920x1080i	1125	-	-	50i	59,94i	60i	-	-	-
progresszív (p)	1920x1080p	1125	23,98p	24p	25p	-	30p	50p	59,94p	60p
progresszív (p)	1280x720p	750	23,98p	24p	25p	29,97p	30p	-	-	-

A táblázatból kitűnik, hogy a progresszív képkiolvasás illetve a 24 Hz-es képváltási frekvencia támogatása könnyíti az átjárhatóságot a mozifilm és a HD között. Ez mindkét irányban lehetséges: nemcsak a filmek kiváló minőségű HD átírása, hanem a HD anyagok celluloidra visszaírása is jó minőségű, köszönhetően a HD SD-hez képest hatalmas képfelbontásának. Sok film produkciós költsége csökkenthető 24p HD kamerák alkalmazásával. Az ismert kamera nagyhatalmak kifejlesztették a filmiparban használatos HD kameráikat, a Sony a CineAlta típusokat (pl HDW-F900H, HDC-F950H) stúdió rögzítésre a csúcsminőségű HDCAM SR családot, a Panasonic a VariCam-nek keresztelt változtatható felvételi sebességű kamkordereit (pl AJ-HDC27H), amely DVCPRO HD formátumban rögzít. A filmipar mellett az egyre inkább fellendülőben lévő HDTV műsorszolgáltatókra illetve -készítőkre is gondoltak a kameragyártók, megjelentetvén a hírtelevíziózásban, sportközvetítéseknél használatos HD kameráikat (lsd HD, HDV kamera összehasonlító táblázat!).

HD tömörítés, bitráta (HD kamkorderek, rekorderek)

A digitális kamera képérzékelője általában 3x8 bit (3 Byte) színmélységű RGB jelet szolgáltat (részletesen lásd a DV tömörítése részt!) Eszerint egy 1080/30p tömörítetlen digitális HD videó az RGB 4:4:4 színtérben 1920x1080x(3x8bit)x30/s=1492992000bit/s, azaz nagyjából 1500Mbit/s (~187 MByte/s, 1000bit=1Kbit-tel számolva) adatátviteli sebességű. Ugyanez a HD videó tömörítetlen YCbCr 4:2:2 színtérben képpontonként 16bit-tel írható le, adatátviteli sebessége tehát a 24 bites RGB kétharmada (16/24) cca 1000 Mbit/s (1920x1080x16bitx30/s), azaz ~125MByte/s.

Tömörítetlen HD videójel adatátviteli sebessége (1000 bit=1Kbit-tel számolva)

HD felbontás	Színtér	Képismétlési frekvencia (Hz)
HD felbontás	Színtér	25p (50i)	30p, (60i)	50p	60p
1920x1080 (full HD)	RGB 4:4:4	1244 Mbit/s	1493 Mbit/s	2489 Mbit/s	2986 Mbit/s
	YUV 4:2:2	829 Mbit/s	995 Mbit/s	1659 Mbit/s	1991 Mbit/s
	YUV 4:2:0, YUV 4:1:1	622 Mbit/s	747 Mbit/s	1244 Mbit/s	1493 Mbit/s
1280x720 (csak progresszív)	RGB 4:4:4	553 Mbit/s	664 Mbit/s	-	-
	YUV 4:2:2	387 Mbit/s	442 Mbit/s	-	-
	YUV 4:2:0, YUV 4:1:1	277 Mbit/s	332 Mbit/s	-	-
effektív pixel	tömörítetlen videó	adatátviteli sebesség

Ezt az adatmennyiséget még a legjobb minőségű HD rögzítők sem tudják felírni valósidőben videoszalagra (jelenleg semmilyen szalagos tároló sem tudná), tehát tömöríteni kell. A HD formátumú kamkorderek, felvevők videótömörítési módja szinte kizárólag "intra-frame coded" azaz csak képkockán belüli tömörítést alkalmaz; többnyire "DCT" kompressziót vagy MPEG-4 SP-t (Studio Profile), mint pl a Sony HDCAM SR intra frame, intra field kódolása). Ez alól (egyelőre) az egyetlen kivétel a Sony XDCAM HD rendszere, amely optikai lemezre rögzíti a videót (Blu-Ray Disk), ehhez célszerű a nagyobb mértékű kompresszió, az "inter frame coded", azaz képkockák közötti MPEG2 IBP Frame-es kódolás.

A HD anyagok tömörítésekor tehát elsődleges szempont (az előbbi egyetlen kivételtől eltekintve) a magas minőség, azaz az eredeti információtartalom minél pontosabb megközelítése: a minél enyhébb tömörítés, ellentétben pl a HDTV tömörítésével, ahol az elsődleges szempont a kis sávszélesség és nem a későbbi utómunka.

HD rögzítési formátumok fontosabb paraméterei

Gyártó	HD rendszer	HD színtér	Rögzített max. felbontás	Tömörítés	Maximális bitráta (Mbit/s)
Panasonic	DVCPRO HD	YUV 4:2:2	1280x720 1920x1080*	DCT	100
Panasonic	D-5 HD	YUV 4:2:2	1920x1080	DCT	235
Sony	HDCAM	YUV 4:2:2	1440x1080	DCT	140
Sony	XDCAM HD	YUV 4:2:0	1440x1080	MPEG-2 IBP	35, 25, 18
Sony	HDCAM SR	RGB 4:4:4 YUV 4:2:2	1920x1080	MPEG-4 SP	450
* interpolált felbontás

HDTV - Nagyfelbontású televíziózás (High Definition Television)

"... A HDTV egy legújabb generációs szabvány, ami teljes elszakadást jelent a meglévő broadcast formátumoktól; a PAL, SECAM és NTSC rendszerektől. A nagyfelbontású televízió, a digitális broadcast TV technológia, a valósághű kép drámai növekedését eredményezi. A fejlődés magába foglalja a mérhetetlenül feljavított részletgazdagságot, a kiválóbb színeket, a digitális térhatású hangot és a széles, 16:9 oldalarányú képernyőt..." olvasható a Sony egyik tájékoztató kiadványában (HDV Technology Handbook, 2004).

A nagyfelbontású televíziózás igénye a nagyméretű TV készülékek megjelenésével szinte egyidős: több évtizedes múltra nyúlik vissza. Ekkor került előtérbe az igény a nagyobb képfelbontásra, hiszen a fizikailag nagy képterület kisfelbontású (kevés pixelszámú) képpel nem tölthető ki, csak jól látható képminőség-romlás árán.

SDTV és HDTV videojel összehasonlítása

	SDTV		HDTV
	NTSC	PAL/SECAM	720p	1080i/p
Teljes TV sorok száma	525	625	750	1125
Effektív (aktív) sorok száma	480	576	720	1080
Effektív pixelek száma soronként	720 (nem SQ* pixel)		1280	1440 vagy 1920
Képkiolvasás módja	váltottsoros (interlaced)		progresszív	i / p / pfs**
Képoldalarány	4:3 / 16:9		16:9
Pixelek oldalaránya	1,0667 (4:3) / 1,422 (16:9)		1:1	1:1 (1440-es mintánál: 1,33)
* SQ (square) pixel: négyzet alakú pixel. Ez PAL/Secam (SD) rendszerben 4:3 képoldalarány mellett 768, 16:9-nél 1024 SQ pixel lenne, tehát a videókép vízszintesen összenyomott. ** lehet psf (Progressive Segmented Frame) is: részletesen lásd psf letapogatás!

A táblázatból kitűnik, hogy a HDTV rendszer feloldja a PAL/SECAM és NTSC videojel képfelbontás korlátait, lehetővé téve ezzel a kiváló képminőséget (lásd még a HD felbontásról szóló részt!). A HDTV formátumú adások vételéhez, hogy kihasználjuk a benne rejlő lehetőségeket, nagyméretű és nagyfelbontású (HD) megjelenítőkre van szükség, ami a HD LCD panelek és HD plazma képernyők, illetve HD projektorok megjelenésével az otthonokban is elérhetővé vált. Mindez nagymértékben fokozta, fokozza a HD, HDTV piac növekedését. A 1080-as HD formátumokat nevezik "Full HD"-nak.

Néhány országban (elsősorban USA, Kanada és Japán) a HDTV adások mennyisége eléri vagy meghaladja az SD adásokét, illetve 2006-ban kizárólagos lesz.

Rendszeres HDTV műsorszolgáltatást nyújtó országok 2005-ben:
	Japán	Kína (2006-tól nagyobb mértékben)
	USA	Dél-Korea
	Kanada	Németország
	Ausztrália

Európa (és Magyarország) sajnos jelentősen lemaradt a HDTV műsorszolgáltatás terén. A lemaradás okai sokrétűek, az egyik ok paradox módon éppen a PAL szabvány NTSC-hez képest nagyobb felbontásában rejlik. Az NTSC rendszerben kevesebb a rögzített sorok száma (lásd SDTV és HDTV videojel összehasonlítása!), kisebb a felbontás, ami természetes módon hamarabb szülte meg az igényt a nagyfelbontású televíziózásra. Ettől függetlenül az évtizedek során Európában is indult néhány nagyszabású projekt a HDTV érdekében, de sajnos komolyabb eredmény nélkül fejeződtek be.

Az európai kontinens több országában jelenleg a digitális műsorszórásra való áttérés folyik, amely (megfelelő sávszélesség esetén) előfeltétele lenne a korszerű digitális HDTV adások beindításának. Ez a folyamat nem túl gyors, a teljes áttérés még az EU-s tagállamok között is eltarthat 2015-ig. Tovább nehezíti a HDTV terjedését, hogy az Európában (Magyarországon is) leginkább elterjedt földi digitális műsorsugárzás a DVB-T, amelynek viszonylag kis sávszélessége (~30Mbit/s) nem teszi lehetővé gazdaságosan több nagyobb adatátviteli sebességet igénylő 1080i/p HDTV csatorna megfelelő minőségű továbbítását (vagy csak túlságosan agresszív tömörítés, azaz képminőségromlás árán).

Az EBU (European Broadcast Union ~ Európai Műsorszórók Szövetsége) 2004-et megelőzően valószínűleg még ezért támogatta és az európai viszonyoknak leginkább megfelelőnek nevezte a kisebb sávszélességet igénylő 720/25p HD felbontást. Később azonban - bizonyára az abszolúte legjobb képminőséget tartva szem előtt - ez a szemlélet gyökeresen megváltozott és 2004 második felében az EBU műszaki igazgatója az ajánlott formátumnak a 720/50p mellett a legnagyobb sávszélességet igénylő 1080/50p formátumot jelentette be, amelyből minden más 25/50 Hz-es i/p HD formátum egyszerűen lekonvertálható (down conversion). A 1080/50p felbontást szakmai körökben is sokan erős túlzásnak ítélték, ami nem csoda, hiszen jelenleg (2006. január) sincs egyetlen ilyen felbontásban rögzítő kamkorder sem a világon. Nem sokkal később az EBU pontosított és a különféle felhasználási területeknek megfelelően tette meg állásfoglalását; a 720/50p és 1080/50p HD elsősorban a műsorcsere alapjául szolgáló felvételekhez ajánlott, ahol a legjobb képminőség és időtállóság feltétlen követelmény; a kisebb sávszélességű felvételi formátumok (1080/50i, 1080/25p) pedig az egyéb produkciókhoz (pl hírtelevíziózás stb).

Európában 2004. jan 1-én indult az első műholdas HDTV adás, az Euro 1080, nevéhez híven 1080/50i formátumban sugároz és megfelelő műholdvevő (pl. Quali-TV QS-1080IRCI stb) segítségével szinte bárhol fogható a kontinensen. (Érdemes tudni, hogy általában a HD adások kódoltak, tehát dekódoló is szükséges a vételhez - nem árt ha a műholdvevő egység ezt is tartalmazza.) 2005-ben újabb, német, nem fizetős, műholdas 1080/50i HDTV adás indult 2 programcsatornán, a videó tömörítésére MPEG-4 H264 kódolást alkalmaznak. HD felbontásban filmek és sportközvetítések érhetők el rajtuk, a sportközvetítések akár élő felvételről is.

HDTV sávszélesség - tömörítés felsőfokon

Az 1920x1080/50i (vagy 25p) HDTV felbontású tömörítetlen YUV 4:2:2 videó pixelenként 16 bittel írható le (ezt az YUV 4:2:2 szintérről szóló résznél részletesen kifejtve olvashatjuk), adatátviteli sebessége ~830 Mbit/s (1920x1080x16x25 bit/s). A HD felvevők még tömörített rögzítés mellett is óriási sávszélességet igényelnek, bitrátájuk 100-450 Mbit/s közötti, kódolásuk kivétel nélkül intra-frame rendszerű. Nyilvánvaló, hogy műsorsugárzásra, a szűkös sávszélesség miatt még az ilyen magas bitráta sem alkalmas, tehát jelentősen csökkenteni kell. A HDTV adások ennek érdekében inter-frame rendszerű, tipikusan 15-20 Mbit/s közötti MPEG-2 TS (Transport Stream) tömörítést vagy tipikusan 10-15 Mbit/s sávszélességű MPEG-4 H-264 kódolást alkalmaznak. A 1080/50i HDTV formátum természetesen nagyobb sávszélességet igényel, mint a 720/25p HDTV formátumú (DTV).

Ismeretes, hogy a DVD-Videók kódolása szintén MPEG2-es (max. 9,8 Mbit/s), átlagosan 3-5 Mbit/s bitrátával és ez általában nagyon jó SD képminőséget jelent gyári lemez esetén. Az 1920x1080-as HDTV képterülete pontosan 6-szorosa az NTSC DVD-videó képterületének (5-szöröse a PAL rendszerűnek), viszont bitrátája MPEG-2 kódolás esetén nagyjából csak 4-szerese. Magyarán, egy hatszor akkora képterületet csak négyszeresére tömörítünk (képismétlési frekvenciájuk legyen azonos), ami jelenthetné azt is, hogy a HDTV sokkal rosszabb képminőségű, mint egy átlagos gyári DVD-Video. Szerencsére nincs így, a HDTV anyagok minősége általában kiváló. A nagy képterület és a nagyobb adatmennyiség jobb tömöríthetőséget is jelent, amit a műsorszórók természetesen ki is használnak. Az MPEG-4 H264 tömörítő algoritmusa fejlettebb az MPEG-2-jénél, ezért tesz lehetővé még alacsonyabb sávszélességű (bitrátájú) műsor sugárzást azonos minőségben.

Beszédesebb lehet a számoknál néhány példa: az alábbi három képkocka három különböző 1920x1080i (interlaced) HDTV stream-ből származik, amelyek még az előbbiekben leírtaknál is agresszívabb, "agyontömörített", MPEG2, VBR tömörítésűek. A forrás videók átlagos bitrátája egyik esetben sem érte el a 12Mbit/s-ot, a pontos érték a képek felett jobbra látható. A képkockák egy további, enyhe JPG tömörítést kaptak, de ez már nem okozott rajtuk látható minőségromlást. Mindhárom filmben (talán a középső kivételével) lehetett volna találni nem mozgást ábrázoló, sokkal élesebb, jobb minőségű képkockát, de nem egy ilyen kép kiemelése volt a cél. Összehasonlítva ezeket egy PAL/NTSC videóból származó képkockával, régi SD felvételeinkre nézve nagyon elszomorító eredményt kapunk.

A teljes méretű nézethez kattintson a képekre!

HDTV 1080i MPEG-2 VBR ~11,9 Mbit/s	HDTV 1080i MPEG-2 VBR ~11,6 Mbit/s	HDTV 1080i MPEG-2 VBR ~9,9 Mbit/s

1920x1080: 302KB .jpg	1920x1080: 228KB .jpg	1920x1080: 267KB .jpg
Alaska (1997) © Alaska Film Partners Ltd.	Africa The Serengeti (1994) © IMAX/OMNIMAX, Graphic Films Corporation	Antarctica (1991) © Australian Film Finance Corporation Pty.Ltd.

HDTV audió

MPEG-2: többcsatornás Surround (térhatású) MPEG-2 Audio, MPEG-1 Audio Layer 2, 3 tömörítéssel, tipikusan ~1 Mbit/s bitrátával

MPEG-4: többcsatornás Surround AAC (Advanced Audio Coding).

Transport Stream (TS) - Packetized Elementary Stream (PES)

Az SD vagy HD videó digitális földi- vagy műholdas sugárzása MPEG-2 TS vagy MPEG-4 H-264 formátumban történik.

Packetized Elementary Stream

Az önálló MPEG-2 kódolású audió és videó (Elementary Stream) az MPEG enkóder beállításaitól függően különböző változó hosszúságú csomagokba (packet) van rendezve. Ezt jelöli a Packetized Elementary Stream megnevezés.

Az MPEG-2 videó, audió és egyéb adatok összefűzése (multiplexálása) meghatároz két különböző formátumú stream-et:

MPEG-2 TS (Transport Stream) és MPEG-2 Program Stream (PS)

A digitális SD vagy HD műsorsugárzás (DVB - Digital Video Broadcasting) az MPEG2 videót (az MP@ML formátumtól az MP@HL formátumig, lsd MPEG-2 Profile-ok!) minden esetben Transport Stream (Ts) formájában történik. A TS 188 byte hosszúságú csomagokba szervezett MPEG A/V adatokat tartalmaz. A kis "csomag méret" (packet size) előnye egy hosszú GOP-s MPEG-2 Program Stream-mel szemben, hogy bármilyen adatolvasási vagy adattovábbítási probléma, üzemzavar esetén csak az adott csomag méretének megfelelő képinformáció "esik ki", ami 188 byte-nál egészen csekély, alig látható hibát jelent, tehát a lejátszás folyamatossága, hibamentessége jobban biztosított.

Bár az MPEG-2 Program Stream (MPEG-2 PS) Transport Stream-be (MPEG-2 TS) történő szervezése nem jár transzkódolással (visszafelé sem), az MPEG-2 TS adatfolyamot mégsem kezeli minden MPEG lejátszó, különösen nem minden videószerkesztő alkalmazás. Jelenleg - sajnos - még nem találtunk olyan szoftveres megoldást sem, amely segítségével az MPEG-2 Transport Stream-ből visszanyerhető lenne újra-kódolás nélkül az eredeti MPEG-2 Elementary Stream (MPEG videó és audió külön) vagy Program Stream. Ez néha nem ártana, mert gyakran a Transport Stream audió kódolásán akadnak ki az egyébként HD képes szerkesztők, de anélkül már nem nyitják meg a videót sem külön.

Az MPEG tömörítő szoftverek, még ha támogatják is a HD videó felbontásokat nem biztos, hogy támogatják a Transport Stream-et, ami egyébként fontos lenne - nem csak akkor, ha műholdról szeretnénk MPEG-2 videót sugározni - mert pl a HDV kamerák is ezt a formátumot használják rögzítéskor.

HD felbontást támogató MPEG-2 enkóderek közül kiemelendő önálló alkalmazásként a Canopus Procoder 2 vagy a Procoder Express for EDIUS, amely minden Canopus EDIUS szoftverre épülő NLE hardvernek tartozéka (EDIUS DVX, EDIUS NX for HDV, EDIUS SP, EDIUS HD). Mindkét alkalmazás támogatja a nagyfelbontású videó jó minőségű és gyors MPEG-2 kódolást (és más nagyfelbontású videótömörítési eljárásokat), valamint a Sony 1080i és a JVC 720p HDV rendszerével kompatibilis Packetized Elementary Stream és Transport Stream adatfolyamok létrehozását.

HDTV adások lejátszása, rögzítése - DVHS, HD DVD, Blu-Ray Disc és a kínai noname csoda

A HD adások otthoni rögzítése ma még nem teljesen megoldott, illetve a jelenlegi lehetőség valószínűleg nem lesz hosszú életű. Japánban és az Egyesült Államokban a rögzítés általában DVHS készülékkel VHS szalagra történik HD felbontásban, a forrásanyagnak megfelelően 1:1-ben, vagy az asztali DVD-írókhoz hasonlóan többféle választható minőségben (különböző bitráta). A DVHS rekorder már elérhető 300$ körül, de sajnos csak 30p és 60i rendszerben működik. Ha ezen nem változtatnak, akkor Európában nem lehet nagyobb mértékű elterjedésére számítani. A DVHS-re természetesen jellemző a szalagos rögzítés minden hátránya (lassú elérés, szalag elhasználódása stb) és persze előny is: az olcsó média is.

Az újabb és korszerűbb Blu-Ray Disc-es technika bevezetése (korábban HD DVD) egyelőre lassabb, mint feltételezhető volt. Az ilyen formátumokat támogató készülékeknél (sajnos pontosan a DVD-Videonál tapasztaltaknak megfelelően) a lejátszókkal közel sem egyidőben jelennek meg a HD formátumú rögzítők. Amíg a nagyok a Blu-Ray Disc-en és a HD DVD kizárólagosságán vitáztak (ami végül a Blu-Ray sikerét hozta meg), Kínában szerencsére dolgoznak. Már létezik olyan HD lejátszó, amely kérdezés nélkül játsza le a DVD-n betolt HD anyagokat, nem különösebben mélázva azon el, hogy éppen milyen kódolásúak, de vezetékes vagy vezeték nélküli hálózati kapcsolata révén kijátsza a hálón, vagy számítógépünkön lévő HD filmeket is, szinte az összes létező HD kimeneten.

Ha netalán a közeljövőben (ebben nagyon bízom) megjelenik egy hasonló lejátszási képességgel rendelkező, de merevlemezes HD felvevő (HD HDD rögzítő-lejátszó, de nevezhetjük HD PVR is - Personal Video Recorder), néhány száz GB-os vagy TB-os merevlemezzel a belsejében, akkor igazán nem sok indok marad a HD-re való áttérés ellenében: a mammutok vitatkozzanak a lemez formátumon, a műsorszolgáltatók csak gondolkodjanak még éveket, mit is kell tenniük, mi pedig élkvezzük a HD, HDV felvételeink minden előnyét és szépségét a karosszékből. Valószínű, hogy egy ilyesfajta kínai csoda HD PVR-nek már a gyártósorait tervezik vagy kivitelezik a Távolkeleten.

A "szabványos" lejátszók közül a Samsung jelentette be elsőként a mindkét lemezformátumot - Blu-Ray Disc és HD DVD - támogató player-ét. Mire a többi gyártóra is sor került volna, a HD DVD—Blu-Ray csata eldőlt: a Toshiba bejelentette a HD DVD-k gyártásának beszüntetését (2008).

HDTV megjelenítők

Nagyfelbontású videók, HDTV adások megjelenítésére nagyfelbontású megjelenítők alkalmasak. Ilyenek a HD LCD TV-k, a HD plazma TV-k, a HD projektorok, HD stúdió monitorok vagy akár a számítógépes monitorok (LCD vagy CRT), ha képesek a megfelelő felbontásra és rendelkeznek a megfelelő bemenettel. A HD megjelenítésre feltétlenül igaz a sokak által megkérdőjelezett "a nagyobb az jobb is" teória, hiszen a HD-nek ez a lényege: a nagyméretű megjelenítőn széthulló SD videó ellen találták ki, nincs értelme (legfeljebb kontroll céllal) kisméretű számítógépes monitoron nézegetni. A fizikai méreten kívül, kis fenntartással igaz ez a felbontásra is, leegyszerűsítve: minél nagyobb, annál jobb. A nagy felbontás eredménye a részletgazdag és éles képen túl, hogy - azonos méretű megjelenítőt feltételezve - a pixelek középpontjai is közelebbek lesznek egymáshoz, ezért a videó tömörítési hibái is kevésbé látszódnak, mert pl a makro blokk (amit túltömörített anyagoknál a látványos "kockásodás" formájában már biztosan megismertünk), sokkal kisebb fizikai méretű.

A PAL/NTSC videó képminősége a megjelenítő egy bizonyos fizikai méretéig megfelelő. A gond a nagy méretű tévéknél kezdődött. Ezeknél a képtartalmat hordozó képpontok középpontjainak távolsága a megjelenítők méretével együtt nőtt, és a legnagyobb, legdrágább TV-ken hullott szét darabokra leginkább az SD videójel. Végső soron ezen nem segített legfeljebb enyhített, az összességében csak digitális hókuszpókusznak tekinthető különféle csúcstechnológiás képjavító eljárás, pixel-tákolgatás. A távolságot új képtartalmat, részleteket hordozó pixelekkel kellett kitölteni - ezt nyújtja a HD. Mindebből adódik, hogy ha a HD megjelenítőnél nem extra nagy fizikai méretre törekszünk, bőséggel elegendő lehet a kisebbik HD felbontású, 720 soros felbontású készülék.

Egy progresszív HDTV adás (720p, 1080p) megjelenítése progresszív megjelenítőn ideális, pl plazma TV-n, LCD panelen. Ezek a készülékek azonban a legtöbb esetben már olyan fejlett deinterlacing szűrőt tartalmaznak, amely kiváló minőségben jeleníti meg a nagyobb felbontású 1080i váltottsoros (interlaced) videót is. Az ideális látványhoz persze hozzátartozik - sok esetben csak tartozna - hogy a megjelenítő natív felbontása megfeleljen a HD anyag felbontásának. Konkrét példával élve: egy 1080-as videó nézegetése 720 soros megjelenítőn vagy fordítva; egy 720p videó megjelenítése egy 1080 soros HD plazma TV-n (ez nálunk még ritka, mint a fehér holló és néhányszor drágább is, mint kisebb felbontású HD-s testvére) nem mondható ideálisnak, függetlenül attól, hogy az adott eszköz támogatja a progresszív megjelenítést. Az ára miatt azonban valószínű, hogy egyelőre, sajnos nem ez lesz a legnagyobb gondunk HDTV vásárláskor. Annál kevésbé, mert a HD megjelenítők (és a lejátszók jó része is), az alkalmazott csúcsminőségű deinterlacing szűrőhöz hasonlóan, nagyon fejlett "formátumváltó" képességgel is rendelkeznek (720p -> 1080i és fordítva), ezért az ilyen "röptében" történő felbontás-váltás alig eredményez látható képminőség romlást. Ha a 1080 soros anyagot nézzük a kisebb felbontású megjelenítőn, valamelyest persze jobban járunk: ekkor lejátszónknak vagy megjelenítőnknek csak lefelé kell "butítania" (down conversion) a kimenetet röptében. A "HD ready" plazma TV-kre, HD LCD TV-kre ez fokozottan igaz, egy bizonyos pixelszám alatt, nem árt az óvatosság, bár a legtöbb HD stúdiómonitor felbontása sem éri el a 1080 sort, mégis bármilyen HD felbontáshoz bátran ajánlják ezeket a legismertebb gyártók. Mindez csak azt jelzi, a HDTV felbontásban rengeteg tartalék van, jól bírja a különböző felbontásoknak megfelelő le/fel konverziókat. Érdemes megjelenítőnk és lejátszónk felbontás-váltó üzemmódjaival eljátszani, vagyis kipróbálni, hogy melyik végzi el jobb minőségben a forrásanyaghoz képest a képméret változtatását, és azt a készüléket használni erre a célra.

A képismétlési frekvencia váltása már nehezebb ügy, ha lehetséges kerülendő és a forrásanyag eredeti frekvenciáját érdemes megtartani.

Az LCD-re egy gondolat erejéig még visszatérve: ha Ön LCD monitoron olvassa ezeket a sorokat és a javasolt (maximális) felbontáson használja (ez megfelel az LCD natív felbontásának), akkor a karakterek élesek, a kép tiszta. Ha csökkenti a felbontást, a karakterek elmosódottá válnak, homályosabb képet kap. Nincs ez másképp a HD videónál sem, mindig a natív felbontásának megfelelő megjelenítőn nézve legszebb a kép.

A különféle megjelenítők gyártók által kiemelt technikai paramétereivel, mint a fényerő, kontraszt-arány stb, itt nem foglalkozom, a gyártók ezt úgyis megteszik és ezeket nem nehéz megítélni. Azt viszont kevésbé részletezik, hogy egy 480 soros plazma panel mitől "HD ready".

Ha (HD) plazma TV vásárlásra adjuk a fejünket, egy apróságot még érdemes előre eldönteni: új szerzeményünkön egy raszter-rácsot akarunk-e az eljövendő időkben nézegetni, vagy HD videót? A pixel-kitöltés paramétere pontosan ezt határozza meg: nem mindegy, hogy ez az érték 0,3 vagy mondjuk 0,91. A számok magukért beszélnek: "1"-es érték lenne az ideális, ekkor minden látható képernyő terület "hasznos", azaz videóképet rajzol. A nulla felé közelítve azonban a rácsot nézegetjük. Lehet, hogy mégis HD projektor kell nekünk?

Csatlakozási felület - HD Interface

Ha a különféle HD eszközök csatlakozási felületei nem illeszkednek egymáshoz, okozhatnak kellemetlen perceket. Érdemes ezeket áttekinteni a különböző felhasználási területeknek megfelelően.

Broadcast

HD-SDI

HDV

FireWire

Panasonic HD kamkorder

HD komponens

HD komponens kimeneti modul

Optikai

Home

HDMI

RGB

HDTV formátum

Csatlakozó típusa szerint kétféle lehet: általános használatra a 19 tűs "Type A" (Single Link) és speciális használatra a 29 tűs "Type B" (Dual Link, 2x 165MHz).

DVI

Alkalmazási terület: set-top boxok, DVD lejátszók, SD/HD audió/videó monitorok, HDTV megjelenítők, pl HD LCD-k, plazma TV-k, HD projektorok, HD felvevők és lejátszók: HD D-VHS, HD HDD felvevők (Sony szóhasználatában HD DVR - HD Digital Video Recorder), Blu-Ray Disc és HDD DVD lejátszók.

DVI

HD komponens

FireWire

HDTV lánc

Bár Európában messze vagyunk a HD tengerentúli elterjedségétől, az immár egységes, globális HDTV szabvány, az egyre nagyobb számú broadcast HD eszköz megjelenése a teljes HDTV műsorkészítési és műsorszolgáltatási láncban, a teljes HDTV láncot átfogó működő referenciák és az egyre kedvezőbb árú konzumer HD és HDV eszközök terjedése, jelentősen gyorsítja az európai HDTV terjedését. Ha már részleteiben ennyit foglalkoztunk a "láncszemekkel", érdemes áttekinteni a teljes "láncot".

HDTV műsorkészítési és műsorszolgáltatási lánc
Broadcasting		Fogyasztói oldal
HD kamera, rekorder HD stúdióeszközök, közvetítő kocsik jel/adat továbbítás HD interface: HD SDI, HD komponens, FireWire, optikai HD média	HD felvételi eszközök	HD megjelenítők	HD plazma TV HD LCD monitor HD projektor interface: HDMI (A/V) DVI (V) HD komponens (V)
AVID Canopus DPS Leitch-DPS Matrox Pinnacle Quantel	HD utómunka	HD lejátszó és felvevő eszközök média	HD D-VHS, HDV kamkorder, recorder HD HDD recorder/player (HD DVR) Blu-Ray Disc, korábban: HD DVD interface: mint a megjelenítőknél, de FireWire is
Quantel, stb	HD adásbejátszás	HD Dekódoló	Irdeto, SecureMedia, Widevine védelmek dekódolása (műholdvevő tartalmazhatja)
földi vagy műholdas	HD digitális műsorsugárzás	HD vételi eszköz	Set-Top-Box műholdvevő

Napjainkra a digitális technika elterjedésével - ha nem az adáskészítés-műsorszórás egészére gondolunk - a HD videó már nemcsak Japánban és az USA-ban, de Európában is csaknem mindenki számára elérhetővé vált, vagy elérhetővé válik hamarosan. Havonta jelennek meg az újabbnál-újabb HD, HDV kamerák, felvevők, megjelenítők, utómunka rendszerek - az árak pedig zuhannak. Ma egy valósidejű HD videóutómunka rendszer olcsóbb és hatékonyabb lehet, mint néhány évvel ezelőtt egy erőteljesebb realtime SD NLE kártya. A "hagyományos" (DV, Professional DV, DVCAM, Digital Betacam, DVCPRO, stb) és HD/HDV kamera árak, hasonló kategórián belül nagyon közelítenek egymáshoz és a HD megjelenítők (HDTV, HD plazma TV, HD projektor, HD LCD-TFT) is egyre kedvezőbb áron megvásárolhatók. A nagyon közeli jövőben a HD formátumban elérhető tartalom illetve a tartalomszolgáltatás, a HD digitális sugárzás rendkívül gyors ütemben fog növekedni, fejlődni Európában is.

Aki a HDTV képminőségét élvezni akarja Magyarországon, annak szerencsére a HD adások komolyabb mértékű beindulását nem kell kivárnia. A HD felbontású videofilmek egyre nagyobb számban elérhetők nagyfelbontású MPEG2, Windows Media 9, MPEG-4 H264 vagy DivX formátumban, elképesztően jó képminőségben. Ha rendelkezünk megfelelő forrásanyaggal, ezeknek a formátumoknak a nagyfelbontású változatai már létrehozhatók néhány szoftver (Canopus ProCoder Express for EDIUS, Procoder 2.x, BB MPEG, Ligos LSX stb) segítségével.

A szabványos kommersz HD médiáról még tart a bevezetés előtt szokásos hiszti: Blu-ray Disc vagy HD-DVD, esetleg valami más? Valószínűleg a felek vannak olyan erősek, hogy keresztülviszik elképzelésüket és a "DVD-R" kontra "DVD+R" vagy a DVD-Audio/SACD-hez hasonlóan a formátumok itt is eléldegélnek majd egymás mellett.

Aki ezt nem akarja kivárni, vehet egy HDV kamkordert, szerezzen be valamilyen távolkeleti HD lejátszót, amelynek mindegy miről (DVD, merevlemez) és milyen kódolású (MPEG-2, MPEG-4, Media 9 vagy DivX) nagyfelbontású videót játszik le, vágja meg HDV anyagait otthonában vagy stúdiójában, kódolja megfelelő formátumra és írja fel egy 2 rétegű DVD lemezre (90-120 perc HDTV minőségű videó!). Ha rendelkezik HD megjelenítővel, csak hátra kell dőlnie és élvezni a jövő képminőségét. Persze vásárláskor ne felejtsen el átnézni néhány apróságot, hogy pl a HD megjelenítő HD bemenete megfelel-e a HD lejátszó HD kimenetének. (Vagy, hogy meglepetések, csalódások ne érjék, vásárolja az egész rendszert a Gaia-Film Kft-nél...) De itt már nagyon elkanyarodtunk a következő téma, az "otthoni HD", a HDV területére.

HDV - nagyfelbontású videó mindenkinek

2003. szeptember 30-án Tokyoban a Canon Inc., a Sharp Corporation, a Sony Corporation és a JVC bejelentette azt a formátumot, amely segítségével DV kazettán rögzíthetünk és lejátszhatunk HD (high-definition) videót és digitális audiót. Ezt a formátumot nevezzük HDV formátumnak.

A HDV tömörítése MPEG-2-es, ennek köszönhetően, a nagy felbontás ellenére, a HDV felvételi/lejátszási ideje a DV-vel megegyező hosszúságú. A HDV felbontása kétféle lehet, a progresszív 720p és a váltottsoros (interlaced) 1080i formátumú. A négy cég 2003 júliusában tervezte meg a formátum alapvető tulajdonságait, amelyhez figyelembe vették sok cég szakvéleményét. A HDV formátum részletes leírása 2003 október elején vált elérhetővé. A négy cég ezt a formátumot javasolta egy nemzetközi szabvány formátumaként is.

A kezdetektől az alábbi cégek támogatják a HDV formátumot:

Adobe Systems Incorporated

Canopus Co., Ltd.

KDDI R&D Laboratories

Sony Pictures Digital Networks

Ulead Systems, Inc.

A lista gyorsan bővült, 2005 októberére a HDV formátum már 55 cég támogatását élvezte: Adobe Systems Incorporated.; Apple; ASTRODESIGN, Inc.; Avid Technology, Inc; Beijing Vistum Digital Technology Co., Ltd.; B.U.G., Inc.; Canopus Co., Ltd.; CineForm, Inc.; Cinegy GmbH.; Convergent Design Inc.; CyberLink Corporation.; Datavideo Technologies Co.,Ltd.; FA SYSTEM ENGINEERING CO.,LTD.; FOCUS Enhancements, Inc.; Hamamatsu Photonics K.K.; IBE, Inc.; IBEX Technology Co., Ltd.; IIGA Ltd.; KDDI R&D Laboratories.; KEISOKU GIKEN Co.,Ltd.; Leitch Technology Corporation.; Levi, Ray & Shoup, Inc.; Lumiere HD, LLC; MacroSystem Digital Video AG.; MAGIX AG.; MainConcept AG.; Manzanita Systems.; Matrox Electronic Systems Ltd.; Miranda Technologies Inc.; Mitsubishi Electric Information Systems Corporation.; NEC Personal Products, Ltd.; Ahead Software AG; NewSoft Technology Corporation.; nNovia Inc.; NTT Electronics Corporation.; PC DTV Technologies, LLC; Realmedia Lab. Co.; Real Vision Inc.; PEGASYS INC.; Pinnacle Systems, Inc.; Pioneer Corporation.; Pixela Corporation.; Pleora Technologies Inc.; Roland ED Corporation.; RRC Inc.; Shining Technology, Inc.; Sigma Designs, Inc.; SION MEDIA CO., LTD.; Sobey Digital Technology Co., Ltd.; Sony Pictures Digital Networks.; Tcube SA.; Ulead Systems, Inc.; Visual Media Co., Ltd.; XOS TECHNOLOGIES, INC.; Yamashita Engineering Manufacture, Inc.

A felsorolásból kitűnik, hogy az új formátumot szinte minden cég támogatja, aki ebben a műfajban érdekelt vagy egyáltalán számít. Az otthoni felhasználók részére ez azt is jelenti, hogy a HDV nem egy néhány hónapra szóló formátum váltás, hanem egy jövőbe mutató, jól átgondolt, tartósnak ígérkező, hatalmas technológiai ugrás eredménye, az otthoni videofelvételezés jövője vagy jelene, hiszen a HDV formátum bejelentésének évében, tehát már 2003-ban, a JVC piacra dobta a világ első HDV kamkorderét, a GR-HD1U-t (720p), nem sokkal később a Sony a HVR-Z1, HDR-FX1, HVR-A1 1080i kameráit, majd sorra jelentek meg a többi típusok: a Canon is befejezte a sokat ígérő XL H1-et, de hamarosan megjelentette annak kistestvéreit is, a 3CCD-s XH A1 és XH G1 kamkordereket.

Tekintsük át a régi és az új, a DV és a HDV legfontosabb paramétereit:

DV és HDV videó összehasonlítása

		DV PAL	DV NTSC	HDV (720p)	HDV (1080i)
	média	mini/standard DV kazetta		mini DV kazetta
V i d e ó	videó jel	576/50i	480/60i	720/25p, 720/50p, 720/30p, 720/60p	1080/50i, 1080/60i
	pixelméret	720 x 576	720 x 480	1280 x 720	1440 x 1080
	oldalarány	4:3 / 16:9	4:3 / 16:9	16:9
	Pixel oldalaránya	1,0667 (4:3) 1,422 (16:9)	0,9 (4:3) 1,2 (16:9)	1	1,333
	tömörítés	DV		MPEG-2 Main Profile at High-14 Level
	világosságjel mintavételezési frekvenciája	13.5 MHz		74.25 MHz	55.6875 MHz
	mintavételezési formátum	4:2:0	4:1:1	4:2:0
	kvantálás	8 bit		8 bit	8 bit
	bitráta	25 Mbps		19 Mbps	25 Mbps
A u d i ó	tömörítése	tömörítetlen PCM		MPEG-1 Audio Layer II
	mintavételezési frekvencia	48 kHz/44.1 kHz (2- ch. mode) 32 kHz (4-ch. mode)		48 kHz
	kvantálás	16 bit (2ch. mode) 12 bit non-linear (4ch. mode)		16 bit
	bitráta	1.5 Mbps		384 Kbps
	mód	Sztereó (2-ch.) Sztereó x2 (4-ch.)		Sztereó (2-ch.)
S t r e a m	adat formátum	DV		MPEG-2 system
	stream típusa	n/a		Transport Stream
	csatlakozó felület	IEEE 1394 (DV)		IEEE 1394 (MPEG-2-TS)

HDV sávszélesség, tömörítés

A HDV tömörítetlen sávszélessége már az elején zavarba ejtett, mert a nagyobbik, 1440x1080-as felbontás nem tetszett kiindulási alapnak. Elképzeltem egy 10(h)x1080(v) pixel méretű videót 16:9 arányra széthúzva. Pontosabban egy 1920 pixel széles videót 10 pixelre összenyomva. 1 m-es tévén 10 centinként 1 képpont vízszintesen (ekkor a pixel oldalarány: 192!). Nem hinném, hogy ekkor sokat mondana a 10x1080-as videóról a magas bitráta vagy akár a tömörítetlen feldolgozás a videókép minőségének megítélésekor. Ezért választottam inkább az eredeti 16:9 oldalaránynak megfelelő 1920x1080-as SQ pixel felbontást kiindulási alapnak, így lett a tömörítés helyett "adatcsökkentés" és ezért kanyarodtam vissza a teljes felbontású HD-hez:

a nagyobbik felbontású 1920x1080 felbontású HD videó képterülete pixelben kifejezve 5- illetve 6-szorosa a PAL/NTSC DV-nek - hogyan rögzíthető DV szalagra, a DV-vel megegyező hosszúságban és képismétlési frekvenciával. A szalag időközben nem lett sem szélesebb, sem hosszabb, a DV mechanika, a szalag sebesség is maradt a régi. A DV tömörítéséről sokat olvashattunk már: az intra-frame, inter-field DV kódolásból többet kihozni már nemigen lehet.

Egy 1920x1080/50i (25p) HD felbontású tömörítetlen RGB videó adatátviteli sebessége a HD sávszélessége résznél megtalálható: 1246Mbit/sec (1000bit=1Kbit-tel számolva). A DV bitrátáját a DV tömörítése résznél találjuk: 25 Mbit/s (mínusz 1540Kbit/s audió).

A HDV felvevők (egyelőre mini-) DV szalagra rögzítik a nagyfelbontású videót 1280x720p és 1440x1080 50i/25p felbontásban.

Az egyszerűség kedvéért a továbbiakban a számítások alapjául a 1080/50i vagy az ezzel megegyező információ tartalmú 1080/25p nagyfelbontású videót használjuk.

Nézzük át hogyan csökkentették ezt az irdatlan méretű adatmennyiséget:

1. a vízszintes felbontás csökkentése (csak a 1080i HDV-nél)

intra-frame tömörítéssel

MPEG-2

MP@H-14

Transport Stream

MPEG-1 Layer II

A HDV kódolása nagyon hasonló a DVD videó kódolásához, ezért ismét a HDTV tömörítése résznél már elsütött példához fordulok: egy gyári DVD-Videó, átlagosan 4Mbit/s bitrátával nagyon jó minőségű SD képet adhat. A 1080i HDV képterülete a rögzített képpontok alapján 3,75-szöröse a PAL DVD képterületének (1440x1080:720x576=3,75, képismétlési frekvenciájuk legyen azonos), adatátviteli sebessége viszont ~6-szor magasabb, tehát a HDV 25 Mbit/s bitrátája sokkal enyhébb tömörítést tesz lehetővé. Igaz ugyan, hogy a HDV felvételek többnyire nem filmes körülmények között készülnek, tehát ebből a szempontból a HDV kevésbé jól tömöríthető, mint egy film alapú DVD. Ha azonban egy DV vagy DVCAM felvételt veszünk alapul (itt már azonos súlycsoportról van szó), az 5-6 Mbit/s-os MPEG-2 tömörítése (nem gagyi enkóderrel) a forrással csaknem megegyező képet ad. Még ebben az esetben is sokkal (kb 20%-kal) enyhébb tömörítést igényel a HDV a képarányok figyelembe vételével. És akkor még nem beszéltünk a HDTV sávszélessége résznél már ismertetett tényről, hogy a nagyobb képméret illetve a nagyobb adatmennyiség, az I-Frames és az IBP frames tömörítés szempontjából is kedvezőbb, azaz jobban tömöríthető. Összességében tehát, a HDV rendszerben szokásos tömörítéssel - megfelelő fényviszonyok között - kiváló minőségű, további feldolgozásra alkalmas, szinte zajmentes felvételek készíthetők. Az ilyen HDV forrásból készített SD (PAL/NTSC) felbontásra lekonvertált anyag (pl DVD-Video is) megfelelő filterezéssel, élesítéssel stb. jobb minőségű lehet, mintha eredetileg SD-ben készült volna, többek közt a zajmentes forrásnak köszönhetően. Ha HDV kamerával rendelkezünk és 16:9-es, igényes SD végtermékre van szükségünk, akkor néhány szempont miatt, talán célszerű HDV módban forgatni: ha valóban zajmentesebb a HDV forrás, akkor hatékonyabb MPEG tömörítést tesz lehetővé pl DVD-Videóhoz, de főképp, hogy megmarad az eredeti nagyfelbontású forrásanyag.

HDV interface - IEEE1394

A HDV kamkorderek, képmagnók (Sony HVR-M15E, HVR-M25E HDV rekorder) a rögzített digitális videó számítógépre áttöltéséhez FireWire (IEEE-1394, i.Link) portot, a megjelenítésre kompozit, S-Video, SD vagy HD komponens, SD/HD SDI (Canon XL H1, XL G1) vagy HDMI csatlakozót (Sony HDR-HC3, HVR-M25E) alkalmaznak. A megfelelő videószerkesztő (pl Canopus EDIUS Pro 3, Sony Vegas 6) vagy capture program és a FireWire port segítségével a HDV videó egyszerűen, natív formában áttölthető számítógépre.

HDV - DV kompatibilitás

Felvétel

DV formátum

HDV formátum

HDV kamkorderek

FireWire

DV formátumú felvétel

natív

Kijátszás

HDV

HDV szerkesztés

A HDV egy közönséges IBP tömörítésű MPEG-2 videó rövid GOP-val, Transport Stream-be rendezve (lsd. a HDV tömörítése!). Az IBP frame-es MPEG natív editálásához még SD módban is erős hardver szükséges, a HDV realtime, natív szerkesztése rendkívüli nagy számítási teljesítményt igényel. Emiatt a legtöbb, számítógépes HDV szerkesztésre megoldást kínáló cég, a natív HDV editálás helyett valamilyen enyhe (akár szabályozható) tömörítésű, intra-frame HD tömörítést (kódeket) ajánl a szerkesztéshez. A digitalizálás (ekkor már nem beszélhetünk áttöltésről) a FireWire porton keresztül történik, a megfelelő HD kódekkel tömörített formátumra. Jól jellemzi a szükséges számítási teljesítményt, hogy egy hosszabb HDV videó valósidejű HD formátumú digitalizálása (átalakítása) alig lehetséges egyprocesszoros rendszeren (legfeljebb DualCore CPU-val), és ekkor még nem beszéltünk realtime HD editálásról. Az eredetileg 25 Mbit/s-os HDV bitráta ilyenkor felszaladhat akár 100Mbit/s fölé is: az idális CPU teljesítmény is kevés lehet a HD formátumú szerkesztéshez, ha nem áll rendelkezésre nagy teljesítményű háttértár rendszer. Valósidejű HDV/HD NLE eszközöket, rendszereket az ismertebb gyártók közül az Avid-Pinnacle, Canopus, Leitch-DPS, Matrox, Quantel stb. kínálnak. A nagy számítási teljesítmény igény ellenére, ma már elfogadható áron lehet hozzájutni realtime HD videószerkesztő megoldásokhoz, amelyeket megtalálhat HD utómunka rendszer kínálatunkban is.

HD, HDV kamerák felbontásáról

A hagyományos, SD videofelvételek 720 (4:3 képoldalaránynál 1:1-es pixel-oldalarány mellett 768) képpontot tartalmaznak soronként. Ha egy nem túlságosan nagy, 70 cm széles TV-n SD videót nézünk, a pixelek középpontjai csaknem 1 mm távolságra vannak. Ebből nyilvánvaló, hogy viszonylag kis távolságból értékelve a képminőséget, a látható képméret már nem növelhető szembeszökő minőségromlás nélkül, ugyanis "széthullik a kép" - függetlenül attól, hogy egyébként egy tökéletes minőségű SD felvételt nézünk. Ezen túl a gyenge minőségnek számtalan oka lehet, a felvételi eszköztől a gyenge világításon át a rossz minőségű videókódolásig, de ezek megfelelő ráfordítással, szakértelemmel orvosolhatók lennének. Alapvetően tehát nem a kamerákkal vagy a teljes felvételi illetve műsorszóró lánc valamelyik elemével van a baj (persze gyakran ezekkel is), hanem a 625/50i szabvány felbontás-korlátjába futottunk bele és ezen semmi sem segít. Kivéve ha...

Ha figyelmen kívül hagyjuk a meglévő szabványokat és extrém módon megnöveljük a képfelbontást.

Ez az igény teremtette meg a HD-t, a nagyfelbontású videót.

Végre egy igazi nagy technológiai ugrás! A HD, HDV kamerák képe megfelelően nagyméretű HD megjelenítőn nézve az SD felbontáshoz szokott szemnek gyönyörű. Sok esetben a profi HD kamera képét átírva celluloid szalagra helyettesíthető a film, mert bár a (16, 35 mm-es) film fizikai/kémiai felbontása jóval nagyobb, a filmnyersanyagnál a kópiáért minőségromlással kell fizetni, a HD-nél azonban a digitális technikának köszönhetően a különféle másolatok általában nem okoznak generációs veszteséget. A szakértők állítják, és a gyakorlat is azt mutatja, hogy a filmre átírt Professzionális HD felvétel megfelelő minőségű (George Lucas kedvenc műve, a Csillagok háborúja befejező epizódjait Sony CineAlta HD kamerákkal forgatta - igaz, a 3D animációk filmre átírásához a 4K digitális felbontást választotta - a HD-nél ez, mint tudjuk "csak" 1080x1920~2K).

Mindezekből egyértelmű, hogy a kamera képfelbontása lényeges, sok esetben kulcskérdés. Éppen ezért különös, hogy néhány gyártó, mintha enyhén hülyének nézné a felhasználókat. Talán nem járok messze az igazságtól, ha azt állítom, hogy a felhasználó szeretné tudni, hogy kamerája képérzékelője a videókép megalkotása szempontjából hány hasznos pixelt tartalmaz (hidegen hagy, hogy egy 5-10 ezer $-os videokamera különféle interpolációs eljárásokkal hány megapixeles fotókat rögzít), mindezt lehetőleg vízszintes és függőleges bontásban. Ha egy 20 ezer Ft-os digitális fényképezőgépet vásárolunk elvárjuk, hogy az eladó tudja hány megapixeles képet rögzít a gép mindenféle interpoláció, "precise spatial offset technology", "pixel shift" és "super CCD" nélkül. Videokameráknál ez az igény már túlzott: sok gyártó sűrű ködbe burkolja a valós értékeket.

Pixel oldalarány

A fotótól eltérően a videókép, a többnyire váltottsoros megjelenítés miatt, kevésbé érzékeny a vízszintes irányú képösszenyomásra/széthúzásra - és ezt előszeretettel ki is használják a gyártók, mert az összenyomott képpel bármilyen művelet csak a kevesebb pixelszámra (képterületre) vonatkozik, így gyorsabb vagy kevesebb számítási teljesítmény igényű feldolgozást tesz lehetővé, illetve tömörítéskor, rögzítéskor kevesebb sávszélességet igényel. Már az SD formátumoknál sem volt ez másképp: a 768x576 képpontos (SQ - négyzet alakú - pixellel számolva) 4:3 arányú PAL videóképet 720x576-ra torzítja a DV vagy DVD-Video felbontása, az SVCD 480x576-ra; az "1024"x576-os 16:9-es DV formátumnál a torzítás még durvább; szintén 720x576-ra történik. Ekkor a torzítási arány (vagy az elegánsabban hangzó pixel oldalarány) már 1,42x-es(!) - a képminőségnek mégsem ez a gyenge pontja. Nincs ez másképp a HD/HDV kameráknál sem, a gyártók játszanak a vízszintes, de időnként sajnos a függőleges felbontással is.

Éppen ezért illene a formátum (pl HDV 1080i) pixelszáma mellett megadni a képérzékelő hasznos felbontását és a médiára rögzített felbontást is, hiszen hiába tudjuk a képérzékelő hasznos pixelszámát, ha annak törtrésze kerül csak a szalagra, memóriakártyára stb, vagy netán a többszöröse, ami azért mégiscsak érdekes, de van erre is példa bőven. A HDV kameráknál a médiára rögzített felbontás egyértelmű a HDV szabvány miatt, de néhány HD kameránál egészen nagy vadászatot kell indítani egy-egy ilyen paraméter megszerzéséért, ami teljesen érthetetlen: mintha egy eladó háznak kellene levadászni a hasznos vagy teljes alapterületét.

Az alábbi táblázat áttekintésekor sok furcsasággal találhatja magát szemben az ember. Egyik-másik kamera specifikációjánál azonban a szokásosnál is tovább elméláztam: talán ekkor értettem meg, hogyan lehet fából vaskarikát készíteni, avagy az előző példánál maradva; hogyan lehet egy ház hasznos alapterülete nagyobb, mint a teljes. A HD-ről szóló részben olvasható, hogy az 1920x1080/60 képformátumot leíró SMPTE 274M szabványra épül az összes HDTV formátum szabvány, a 1080/50 (SMPTE 295M) és a kisebb felbontású 1280x720p (SMPTE 296M). A gyakorlatban sincs ez másképp, a nagyobb felbontású formátumból a kisebbek viszonylag egyszerűen származtathatók. A táblázatot nézegetve nagy számban találhatunk zsákbamacskát (vagyis fogalmunk sincs miből mennyit rögzítenek), de kakukktojást is, ahol a gyártó fordítva gondolta: rögzítsünk nagyfelbontású formátumot a kis(ebb)felbontású érzékelőről! (Persze erre az SD kamerák történetében is jó néhány vad példa van, ez még nagyobb "önbizalmat" feltételez a gyártók részéről.) A HDTV-ben annyi tartalék van, hogy az ilyen kamerák között is találni brilliáns képminőséget (ezt némelyiknél saját tapasztalatunk is alátámasztja), de ki mondaná ezt elegáns technológiai megoldásnak?

HD és HDV kamkorderek felbontással kapcsolatos fontosabb jellemzői:

típus	formátum	hasznos pixel az érzékelőn¹	rögzített pixelszám²	képváltás HD, HDV módban	HDTV képméret³	CCD/CMOS
Sony HDR-HC1	HDV/DV	1440 x 1080	1440 x 1080 i	50i / 60i⁴	1920 x 1080	1x 1/3" CMOS
Sony HVR-A1	HDV/DVCAM/DV	1440 x 1080	1440 x 1080 i	50i / 60i⁴	1920 x 1080	1x 1/3" CMOS
Sony HDR-FX1	HDV/DV	972 x 1100	1440 x 1080 i	50i / 60i⁴	1920 x 1080	3x 1/3" CCD
Sony HVR-Z1⁵	HDV/DVCAM/DV	972 x 1100	1440 x 1080 i	50i, 60i	1920 x 1080	3x 1/3" CCD
Sony HDW-730S	HDCAM	1920 x 1080	? x 1080 i	50i, 60i⁵	1920 x 1080	3x 2/3" CCD
Sony HDW-750P	HDCAM	1920 x 1080	? x 1080 ip	50i, 25p⁶	1920 x 1080	3x 2/3" CCD
Sony CineAlta HDW-F900H	HDCAM	1920 x 1080	? x 1080 p	24p	1920 x 1080	3x 2/3" CCD
Sony CineAlta HDC-F950H⁷	nem rögzít HDCAM SR	1920 x 1080	- (1920 x 1080ip)⁷	(50i, 60i, 30P, 25P, 24P)⁷	1920 x 1080	3x 2/3" CCD
Panasonic AG-HVX200	DVCPro HD/ DVCPRO/DV	? x ?	? x 720 p ? x 1080 i	változtatható⁸720/30p, 24p (1080/24p, 30p)?	1280 x 720 1920 x 1080(?)⁸	3x 1/3" CCD
Panasonic AJ-HDX400	DVCPro HD-LP	1280 x 720	? x 1080 i	60i	1920 x 1080	3x 2/3" CCD
Panasonic VariCam AJ-HDC27H	DVCPro HD	1280 x 720	1280x720 p	60p, 59.94p⁹	1280 x 720	3x 2/3" CCD
JVC GR-HD1U	HDV/DV	? x ?	1280 x 720 p	30p	1280 x 720	1x 1/3"CCD
JVC JY-HD10U	HDV/DV	840 000	1280 x 720 p	30p	1280 x 720	1x 1/3"CCD
JVC GY-HD100U	HDV/DV	1280 x 720	1280 x 720 p	24p, 25p, 30p	1280 x 720	3x 1/3" CCD
JVC GY-HD7000	HDV/DV	? x ?	? x 720 p ? x 1080 i	24p, 25p, 50p, 60p 60i, 50i	1280 x 720 1920 x 1080(?)	3x 2/3" CMOS
Canon XL H1	HDV/DV	1,67 MP	1440 x1080 ip¹⁰	50i , 25p¹¹	1920 x 1080	3x 1/3" CCD
Canon XH A1 E	HDV/DV	1,67 MP	1440 x1080 ip	50i , 25p(?)	1920 x 1080	3x 1/3" CCD
Canon XL G1 E	HDV/DV	1,67 MP	1440 x1080 ip	50i , 25p(?)	1920 x 1080	3x 1/3" CCD
i: interlaced (váltottsoros) p: progressive (progresszív) képkiolvasás
¹ a videókép megalkotásában résztvevő tényleges, effektív (aktív) pixelek száma a képérzékelőn HxV. Sajnos ezzel kapcsolatban a gyártók meglehetősen szűkszavúak, vagy nem egyértelműek, sőt HD-kameráknál a rögzített pixelszámmal kapcsolatban sem. Emiatt az adatok csak tájékoztatásul szolgálnak. ² az adathordozón rögzíthető, a képérzékelő aktív pixelszámának megfelelő legnagyobb felbontás effektív pixelben. Ha a képérzékelő effektív felbontása 1280/720 vagy ennek közelében van, akkor pl nincs feltüntetve (vagy csak kérdőjellel, ha teljesen áttekinthetetlen a képérzékelő felbontása) a 1080i/p felvételi mód, még akkor sem, ha a kamera egyébként rögzít ilyen formában. HDV-nél a rögzített pixelszám kötött 1440x1080 és 1280x720, de ez semmit sem mond a képérzékelő hasznos pixelszámáról - sajnos. i: interlaced, p: progresszív letapogatási mód. ³ a kamera képérzékelője maximális effektív felbontásának megfelelő szabványos HDTV képméret (SQ - négyzet alakú pixelben kifejezve). A rögzített pixel-oldalarány ennek megfelelően vízszintesen "nyújtott", ha a kamera vízszintesen kevesebb képpontot rögzít (a függőleges interpolációval nyert felbontásokat nem foglalkoztunk). A kamera által kijátszható (esetleg rögzíthető) alacsonyabb vagy magasabb felbontások nincsenek feltüntetve. ⁴ 50i / 60i nem kapcsolható, kameránként adott (Európában 50i, Japán, USA, Kanada stb 60i) ⁵ bár 50i, 60i kapcsolható, a nem "...E" (európai), hanem "...U"val jelzett (USA) modelleknél minden egyes bekapcsoláskor néhány paramétert át kell állítani európai "normára" vagyis az 50i-nek megfelelő rögzítéshez. ⁶50i, 25p kapcsolható ⁷ a Sony HDC-F950H kamera kilóg a sorból, ugyanis nincs beépített rögzítője, tehát nem kamkorder. Viszont megemlíteni érdemes, mert jelenleg az egyetlen olyan HD kamera, amelynek kimenetét (az optikait, a megfelelő CCU egységen keresztül közvetve, vagy Dual Link HD SDI RGB 4:4:4-es kimenetét közvetlenül) összekapcsolva a Sony SRW-5000 HDCAM SR stúdió rögzítőjével (MPEG-4 SP tömörítés), teljes HD felbontásban, tehát 1920x1080 24/25/30p történhet a HD rögzítése, 450Mbit/s(!) bitrátával. ⁸ Panasonic által natívnak jelzett rögzíthető felbontások (recording): 720/24p, 720/30p, minden más rögzíthető felbontást a kamera kezdeti, nem rögzíthető 1080/60p jeléből származtat, amely sokkal jobb minőséget eredményez, mint ha tisztán elektronikus lenne a "felkonverzió" (upconversion). Egyéb felvételi felbontások (nem áttekinthető, hogy honnan származtathatók): 1080/60i, 24pA, 30p; 1080/60i-ből 3:2 Pull Down konvertált 1080/24p; 720/60p, 24p, 30p Változtatható frame rate 720p módban: 12, 18, 20, 22, 24, 26, 30, 32, 36, 48, 60 fps ⁹ változtatható frame rate: 4-től 60 fps-ig, egyesével ¹⁰ 50i, 25p kapcsolható ¹¹ Opció: 60i, 30p, 24p

Ha már kezdünk beleveszni a technikai adatokba, talán érdemes visszaemlékezni, hogy pontosan mit is szeretnénk megörökíteni. Filmet akarunk csinálni vagy közvetítéseinket, riportjainkat, esetleg kedvenc négylábunk ugrándozását akarjuk a jövőben is évezhető módon rögzíteni? A valóság, amit filmezni akarunk, még több pixelből áll, felbontása, színmélysége, tónusátfogása sokkal nagyobb, semmilyen technikával nem elérhető: így hát megalkuszunk, mert a maximum, amit elérni tudunk, ígyis-úgyis csak gyenge látszat. Ha éppen nem nagyjátékfilmet forgatunk, akkor szerencsére a HD képalkotásban résztvevő különféle trükköket, interpolációs eljárásokat, gyártói csúsztatásokat többé-kevésbé figyelmen kívül hagyhatjuk. Mert amikor leülünk egy HD plazma/LCD TV vagy projektor elé, a látottak kárpótolnak mindenért, szinte bármelyik HD/HDV kamerával készültek is – ha a felvételezés a megfelelő fényviszonyok között törént.

Azért a végén nézzük meg azt is, amikor nem ez a helyzet.

A HD ára: zajártalom

Megetetnek, megesszük – csak erős idegzetűeknek!

A nagyfelbontású, jó minőségű kép reményében sokan – akár amatőr, akár professzionális felhasználók – áttérnek a HD/HDV/AVCHD kamerákra. A full HD-nek azonban ára van: a nagy fizikai felbontást képzajban kell megfizetni, amely a rossz fényviszonyok között jelentkezik. A szemünk jó konstrukció: a pupilla kitágulásával, gyorsan, sikerrel alkalmazkodik a gyenge fényhez, rövid átállás után már megítélni sem tudjuk a bevilágítottság valódi mértékét. A kamerákkal sajnos nem ez a helyzet: ahol az ember még kiválóan látja a színeket (pl egy árnyékos szobában nappal, vagy esti lámpafényben), a legtöbb kamera már elektronikus erősítést, "gain"-t alkalmaz, amelynek mellékhatása a gain mértékétől függő egyre nagyobb képzaj, amely a teljes felvételt tönkreteheti. Az SD felbontású (Standard Definition) broadcast és néhány félprofi kameránál ez a probléma megoldott volt a kiváló érzékenységük révén (ami jórészt az optikán is múlik). Full HD (HDV) kameráknál azonban más a helyzet. Az 1920x1080-as felbontás csaknem 5x nagyobb képpontszámot jelent, mint az SD szabványú 4:3 videóé (720x576=440.000 pixel). Ennek az effektív felbontásnak az elérése (ha azonos méretű, pl. 1/3"-os képérzékelőt feltételezünk, csak pontosan ilyen mértékben megnövelt pixelsűrűségű érzékelővel lehetséges. A pixelsűrűség viszont egyenes arányban van a képzajjal – ez fizika, ezzel nem nagyon lehet vitatkozni. Ezek után el lehet képzelni egy 1/6"-os képérzékelővel szerelt full HD marokkamera képét esti fényben. Enyhén megcsavarva a mondást: több zaj, mint kolbász. Az ilyen kamerák képe gyengébb fényben botrányos. Ugyanilyen körülmények között még a nagyobb képérzékelővel szerelt full HD/HDV/AVCHD kamerák képe is többnyire alig értékelhető, nézhetetlen. Ez a HD paradoxon: a jobb képminőség reményében megvásárolt HD kamera képminősége (gyenge fényviszonyok között) rosszabb lehet, mint a fele-harmada-negyede annyiba kerülő SD kameráé. A gyártók ezt sokféleképpen próbálták, próbálják feloldani. Mindenféle trükköt bevetnek, hogy a zaj szempontjából is elfogadható képet szolgáltassanak – többnyire sajnos kevés sikerrel. A Full HD (2.073.600 pixel) marokkamerák képérzékelőjének effektív felbontása gyakran 5-600 ezer pixel körüli. Jó, ezzel végül is feloldhatnák a képzaj problémáját - de milyen HD-ről beszélünk ekkor? Egyébként azért a feltételes mód, mert még az ilyen valójában SD felbontású "HD"-nek titulált kamerák képe sem zajmentes, mert a felbontással együtt a konzumer kategóriában a legtöbb esetben a szenzor méretét is csökkentik, így az még mindig extrém magas pixelsűrűségű lesz, az annak megfelelő extrém magas képzajjal, és ehhez a sokszor hulladék optikát az ember már meg sem meri említeni. Tehát ha "jól" (be)választunk egy kis képérzékelős full HD kamkordert, elektronikusan feltornázott, valójában SD felbontást kapunk, a konzumer HD-ra jellemző botrányos képzajjal. Persze olyan is van, akit a képzaj egyáltalán nem zavar: ők legyártják 3-4-5 megapixeles képérzékelőkkel is a videokamerákat – napsütésben szép fotókat lehet velük készíteni – és elmondhatják, hogy a kamera 5 Megapixeles!

A HD kamkordereknél az alacsony bitrátával párosuló agresszív tömörítés (MPEG-2, MPEG4 h.264) csak ront mindezen, mert a zaj jellemzője, hogy minden képkockán máshol helyezkedik el, ezért az MPEG kódolók nem tudják redundáns információként "kiszórni", azaz hasznos, de állandóan változó - tehát nehezen tömöríthető - képtartalomként kezelik és beépítik az adatfolyamba a valóban hasznos képtartalom minőségének rovására. Persze, szinte az összes gyártó alkalmaz valamilyen módszert még a kódolás előtt a zaj csökkentésére a hatékony tömöríthetőség, a képminőség jobbítása érdekében, de ne feledjük: a zajszűrők a zajjal együtt többnyire a hasznos képtartalmat is kidobják: gyakran "kivasalt" képet adnak. Sajnos, ide kívánkozik még néhány gondolat az AVCHD kamerákról, illetve a bennük alkalmazott MPEG4 H.264 tömörítésről. Ez a videotömörítési mód talán a ma elérhető legfejlettebb eljárás. Alkalmazásával az MPEG2-vel azonos képminőség nagyjából 15-20%, más, merészebb hozzáállás szerint 20-30%-kal alacsonyabb bitráta/tárfoglalás mellett elérhető. A HDV egy 25 Mbit/s-os MPEG-2 (Transport Stream) adatfolyam, amelyben már nincs vagy alig van tartalék (az MPEG-2 keretein belül maradva) további tömörítésre. Az AVCHD kamkorderek többsége max. 15-16 Mbit/s-ot, de gyakran csak 12 Mbit/s-ot tudnak MPEG-4 H.264 tömörítéssel. Ez ~40-50%-a az amúgy is agyontömörített HDV bitrátájának, a hasonló képminőség eléréséhez szükséges ~18-21 Mbit/s helyett. Ez sokszor (a képtartalom tömöríthetőségétől függően) már önmagában is elegendő lehet a korábban említett "botrányos" képminőséghez, de sok gyártó itt nem áll meg: ezt fűszerezi 1/6"-os képérzékelővel és desszertként a full HD-nél teljesen feleslegesen nagyobb 3-5 megapixeles felbontással, de szintén ide kívánkozik az amúgy is agyonnyomott videótól a sokcsatornás hang által elvett sávszélesség is. Ez így együtt már valódi zajártalom. Ennek tálalása a legnagyobb gyártók részéről rendkívül elegáns: "600 óra HD és 6000 óra SD felvétel egyetlen 8cm-es DVD lemezre!", "6 hét Full HD AVCHD felvétel merevlemezre vagy memóriakártyára!...." AVCHD; Full HD; MPEG-4; 5.1-es hang (2.1-es?? mikrofonból!); 6 óra, 60 óra, 6 hét felvétel; 5-6 Megapixeles fotó: és elfogyasztjuk amit tálalnak.

Ettől persze némelyik HD marokkamera képét 10m-es vászonra is ki lehet tenni és kis híján valódi moziélményt nyújt – de az ilyen felvételeknél a megvilágítás ideális kellet, hogy legyen. Másképpen fogalmazva, a konzumer (és legtöbb félprofi/profi) HD kamera felhasználójának bizonyos felvételi körülmények között erős kompromisszumkészséggel kell rendelkeznie.

A felbontás-játékban nem sokban térnek el ettől a félprofi-profi kategóriában sem: itt is gyakran találkozni 1 megapixel körüli felbontású képérzékelővel szerelt "full" HD(t is tudó) kamerákkal (Panasonic HVX-200, Sony HVR-Z1, stb...). Ekkor persze vigaszt jelenthet, hogy az így elért képminőség rossz fényviszonyok között lehet jobb, mint ha valóban full HD felbontású (de ugyanakkora felületű) szenzorral szerelték volna őket, mert a nagyobb pixelsűrűségű szenzor miatt keletkező nagyobb képzaj lehet, hogy összességében rosszabb minőségű képet eredményezne. Valószínű, hogy az ilyen kamera fejlesztője is hasonló megfontolásból választotta ezt a megoldást (persze szempont lehet a kisebb képpontszámmal járó könnyebb jelfeldolgozás is). Magyarán: kameravásárlás előtt nem okvetlenül elsődleges szempont a képérzékelő effektív felbontása, de ha a beígért felbontás felét sem éri el, az már több, mint gyanús, ha pedig a dupláját, az kifejezetten kellemetlen. A profi kategóriában a gyártók már tartózkodnak a vad marketinges célokat szolgáló, full HD-t meghaladó képérzékelő felbontástól illetve annak reklámozásától, éppen az előbb leírt – a pixelsűrűséggel egyenes arányban növekvő képzaj – miatt.

Kivétel erősíti a szabályt...

Szerencsére, ebben 1080-as HD klubban, ahol egymillió forint felett felett van a beugró, már végre van néhány kivétel a gyenge fényviszonyok között készült HD(SD) felvételekre jellemző botrányosan zajos képalkotás alól. (A kisebbik HD-s 720p kamerákkal itt nem foglalkozom.) Részben kivétel az 1/3"-os Panasonic AG-HVX200 (DVCPRO-HD) és a szintén 1/3"-os JVC GY-HD251 (alapvetően 720p-s, de 1080-ban is rögzíteni tudó HDV) kamerája. Érdekes, hogy teljes mértékben kivétel a relatíve olcsó 1/3"-os Sony HVR-Z7 és HVR-S270 (mindkettő HDV), és a tisztán a profik közé sorolt, de szintén kedvező árú 1/2"-os Sony PMW-EX1 és EX-3 (XDCAM-EX) kamerái. Ezek jól látnak a sötétben is, nyugodtan mellé lehet tenni szinte bármelyik broadcast SD kamerának, akár egy gyengén megvilágított többkamerás színpadi felvételezésnél is.

A figyelmes szemlélőnek feltűnhet, hogy ezek mindegyikénél az optika kiemelkedő minőségű, nem véletlenül: a HD az optikával kezdődik. Itt belépő szint a ø72mm-es frontlencse, de ø77mm-es, sőt ø82mm-es is akad, Zeiss, Leica, Fujinon – nem a gumi-objektívjeik közül. De a Sony kameráknál van itt valami más is:

a legújabb professzionális HD kameráinál (PMW-EX1, HVR-Z7, HVR-S270) a Sony bevezetett egy új A/D átalakító és zajcsökkentő technológiát EXMOR™ néven, amely ugyancsak nagyban befolyásolja az elérhető képminőséget.

Naponta olvashatunk újabb és újabb különféle nélkülözhetetlen technológiákról (amelyek hiányát mellesleg évtizedekig nem éreztük) — nem gondolnám, hogy egyfolytában ezekről kellene írni. De a HD térhódítása, a HD/HDV/AVCHD felvételezés megjelenése óta ezidáig az Exmor™ az egyetlen (újabban konzumer termékekbe is beépülő) technológia, amely a 3CCD/CMOS érzékelős kamerák képminőségén drámai mértékben javított, ráadásul jótékony hatása éppen az egyik legfontosabb területen, a rossz fényviszonyok közötti felvételezéskor jelentkezik. A földi halandók (nem profi filmesek) beltéri HD felvételeinek legnagyobb része ilyen: tehát ennek fontosságát nem lehet eléggé hangsúlyozni! Hogy ez a korábban fizikai tényként említett, nagy felbontás–kis szenzor párosból fakadó többlet zaj ezeknél a kameráknál hová tűnik, arra az Exmor™ technológia adja meg a választ.

EXMOR™ technológia (Sony^®)

Az Exmor™ technológiával ellátott kamkordereknél az A/D konvertereket a képalkotó rendszerben minden egyes pixel-soron (ezze együtt sokkal nagyobb darabszámban) helyezik el ("column paralell" A/D konverzió), a zajcsökkentést pedig az A/D átalakítást megelőzően és azt követően is elvégzik, ami nagymértékben fokozza annak hatékonyságát. A jobboldali ábrán jól látható, hogy a "hagyományos" technológiánál csak egy A/D konverter van minden egyes chip-en, és az A/D átalakítást követően már nincs további zajszűrés. Az Exmor™ rendszernél sokkal több A/D átalakító és még több zajszűrő áramkör vesz részt a jelfeldolgozás folyamatában, magas minőségű digitális jelet eredményezve, extrém alacsony zajjal. Ez a kivételes és jelenleg egyedülálló technológia (a 3 ClearVid CMOS szenzor rendszerrel együtt) teszi lehetővé a HVR-Z7E és a HVR-S270E kamerák rendkívül alacsony, 1.5 lux érzékenységét (1/25 zársebesség, auto iris és auto gain melett). Hosszú évek óta kategóriájukban ezek az első 1080 HD/HDV kamerák, amelyet nyugodt szívvel tudunk ajánlani – akár produkciós célokra is – profi, félprofi felhasználóknak.

Persze, az előzőkben nem lettek felsorolva a további – már nem ebből a kategóriából származó – kivételek: a cserélhető optikás Panasonic, Thomson, Sony HD vállkamerák némelyike, vagy a földi halandók számára elérhetetlen árú, elsősorban filmes produkciókhoz készített, többnyire 2/3"-os HD vagy a full HD-nál is nagyobb felbontásban rögzítő digitális filmkamerák.

Kivételek otthonra...

Szerencsére, és az amatőr felhasználók nagy örömére, a "HD zajártalom" problémára a konzumer HD (HD MPEG-2, HDV, AVCHD) kategóriában is végre született – legalább részben – néhány kivétel! Ezek egy része az otthoni kamerákba is beépített Exmor™ technológiának köszönheti a rossz fényviszonyok között is elfogadható képminőségét. Ilyen pl a Sony HDR-SR11 vagy SR12 full HD felbontású AVCHD kamerája, amelyek az elsők a home kamerák között Exmor™ technológiával. Az ilyen 1 képérzékelővel ellátott (1 CMOS-os) kameráknál azonban (a korábban a profi változatoknál említett), drámai képminőség javulásról beszélni legfeljebb csak akkor lehet, ha a többi home HD kamerára jellemző botrányosan zajos képet vesszük alapul. Mindenesetre, a gyenge fényviszonyok közötti felvételezésnél végre többé-kevésbé telt színeket láthatunk és elfogadhatóan zajos képet, ami az ebben a kategóriában általánosan jellemző színtelen zajtengerhez képest kiváló. Mindeddig ezt csak a Canon HV30-ról és részben a korábbi Sony HDR-HC1 HDV kamerákról lehetett elmondani, egyetlen más általam ismert home HD kameráról sem. (A Canon új HG10, HF10, HF100 kameráit még nem teszteltük.)

Érdekes, hogy gyenge fényben a két full HD AVCHD kamera (Sony SR11, SR12) képe a (videókép szempontjából feleslegesen) nagyobb felbontású képérzékelőjük és a nagyobb rögzített pixelszám ellenére kisebb felbontású, mint a HDV rendszerű Canon HV30-asé (és a színek is kevésbé teltek, de elfogadhatók). Ezt valószínűleg az 1 képérzekelős rendszerben kevésbé hatékonyan működő (vagy szándékosan lebutított) Exmor™ technológia számlájára lehet írni: a zajjal együtt kidob némi hasznos képtartalmat is, de a felbontáscsökkenés valószínűleg – kisebb részben – a valamivel kisebb (o37mm) átmérőjű optikán is múlhat. A maradék képzaj jellege (nem a mértéke) a két gyártó termékénél teljesen különböző, de mindkettőnél (kategóriájukban) elfogadható szintű. A HV30 felbontása azonban ilyen fényviszonyok mellett is kiváló marad, akárcsak a színek teltsége; az SR11, SR12-nél a színek szintén megmaradnak, de teltségükből valamivel többet veszítenek és a felbontás számottevően csökken.

Persze a kamerák érzékenységén kívül sok más jellemző befolyásolhat egy esetleges döntést kamera vásárláskor (ezeket megtalálja a kamerák termékleírásában), itt inkább arra tértem ki, amelyről a gyártók szerényen hallgatnak. Bármelyik mellett döntsön is, ezek a kamerák elegendő megvilágításban semmilyen konzumer SD kamkorderhez nem hasonlítható HD képminőséget nyújtanak, gyenge fényben pedig bármelyik konzumer HD kamerát messze maguk mögé utasítják.

© 2006-2008. Fórizs István, Gaia-Film Kft. Minden jog fenntartva.
Nem járulok hozzá az oldal vagy annak bármely részlete engedély nélküli másolásához vagy más honlapba történő beépítéséhez.

* * *

Budapest: 1094 Budapest, Tompa u. 26/A		Szeged: 6724 Szeged, Teréz u. 36/B
Tel.: (1) 210-9266, 210-9267	www.gaia.hu	Tel.: (62) 540-546, 540-547
kapcsolatok	© 2003-2008 Gaia-Film Kft.	kapcsolatok

Az oldalon található összes bejegyzett védjegy és márkanév a megfelelő tulajdonosokat illeti.
Az esetleges elírásokért felelősséget nem vállalunk.