DV (Digital Video) Kompression

 

Ursprünglich für die DV-Magnetbandaufzeichnung entwickelt, hat sich der DV-Algorithmus inzwischen auch im Produktionsbereich etabliert. DV ist ein Codec mit präziser Standardisierung, d.h. Bitrate, Auflösung und Halbbilddominanz sind genau festgelegt, wodurch eine markenübergreifende Kompatibilität innerhalb des Standards geschaffen wurde, die viel zu seiner Durchsetzung beigetragen hat. Hinzu kommt die Einführung einer eigenen Schnittstelle (IEEE 1394, Firewire), die es auch für den Heimanwenderbereich ermöglicht, Videodaten verlustfrei zu übertragen und Geräte direkt anzusteuern. Das Verfahren ist symmetrisch (im Gegensatz zu MPEG). Das digitale Komponentensignal wird bei PAL mit 4:2:0 und bei NTSC mit 4:1:1 unterabgetastet.

 

DV beruht auf einer Intraframe-Codierung. Die Datenreduktion erfolgt stufenweise durch DC-Transformation, Quantisierung und Redundanzreduktion (VLC und RLC). Im Vollbildmodus werden bei der Bildung der 8x8 Blöcke die Halbbilder ineinander geschoben, im Halbbildmodus werden pro Field 4x4-Blöcke erstellt und separat transformiert. Bei Blöcken mit schnell bewegten Inhalten wird mit Hilfe eines Bewegungsdetektors in den Halbbildmodus umgeschaltet.

 

Mehrere Blöcke werden bei DV erst zu Makroblöcken und dann systematisch verwürfelt zu einem Superblock zusammengefasst, sodass feine und grobe Bildstrukturen gleichmäßig verteilt werden und die Weiterverarbeitung effizienter wird. DV bietet eine konstante Datenrate und arbeitet mit einer 8-Bit-Auflösung pro Pixel. Die Rate wird gesteuert indem zwischen grober und feiner Quantisierung umgeschaltet werden kann. Aus verschiedenen Quantisierungstabellen wird bestimmt, welche am besten geeignet ist, d.h. welche ein definiertes Limit am besten ausnützt. Pro Makroblock wurde ein Limit von 77 Bytes festgelegt, was einem Reduktionsfaktor 5 entspricht.

 

Der DV-Algorithmus bezieht sich nur auf das Bild, darum wurde das Digital Interface Format (DV-DIF) entwickelt, das auch die Audiocodierung und die Synchronisation erfasst. Ein DIF-Datenstrom ist in Sequenzen eingeteilt, die neben Videoblöcken zu 80 Bytes zusätzliche Blöcke für Header, Audio-, Subcode- und Timecode-Daten enthalten. Eine Stunde DV-DIF-Datenmaterial erfordert ca. 13 GB Speicherkapazität.

 

siehe auch: Aufzeichnung auf ein Medium / Aufzeichnung auf Magnetband

 

 

DV Formate im Überblick:


miniDV DV DVCAM DVCPRO
Bandlaufzeit
80 min 270 min 50 bzw. 180 min 63 bzw. 123 min
Kompressionsrate
5:1 5:1 5:1 5:1
PAL Auflösung
720 x 576 720 x 576 720 x 576 720 x 576
PAL Abtastung
4:2:0 4:2:0 4:2:0 4:1:1
NTSC Auflösung
720 x 480 720 x 480 720 x 480 720 x 480
NTSC Abtastung
4:1:1 4:1:1 4:1:1 4:1:1
Videodatenrate
25 MBit/s 25 MBit/s 25 MBit/s 25 MBit/s
Audio
2K 48kHz/16Bit 2K 48kHz/16Bit 2K 48kHz/16Bit 4 Kanäle

4K32kHz/12Bit 4K32kHz/12Bit 4K32kHz/12Bit 48kHz/16Bit
Anwendung Consumer Consumer Semiprofis, Prosumer Semiprofis, Prosumer