Equipment für die 4K-Live-Produktion

Was muss eine 4K-Kamera können, die sich im Live-Betrieb bewähren soll? Ganz pragmatisch betrachtet, sollte sie in bestehende Strukturen passen und keine völlig neuen Workflows erfordern, denn kein TV-Dienstleister produziert derzeit mit seinem Ü-Wagen ausschließlich in 4K. Deshalb orientieren sich die Hersteller mit ihren 4K-Produkten für den Live-Betrieb an den gängigen Abläufen und versuchen Lösungen zu entwickeln, die auf den bekannten Workflows aufsetzen.

Das ist aber nicht immer einfach, denn es gilt, mehrere Hürden zu überwinden: Zum einen müssen viel größere Datenmengen bewegt und verarbeitet werden, was teilweise neue Schnittstellen, Infrastrukturprodukte und Mischer erfordert. Zum anderen müssen die 4K-Kameras in ein Live-Setup passen, also ein getaktetes Live-4K-Signal abgeben und sich vom Ü-Wagen aus fernsteuern lassen. Außerdem stellt sich die Frage nach Objektiven und — besonders im Sportbereich — nach Slomo-Funktionalität.

Dabei können scheinbar banale Aspekte eine große Rolle spielen: Die meisten 4K-Kameras sind derzeit als Single-Large-Sensor-Kameras ausgeführt, also mit einem einzelnen, großen Sensor im Bereich von S35-Bildfenster-Größe bestückt. Das passt nicht optimal mit den im Live-Bereich üblichen und bewährten Objektiven zusammen, denn das sind 2/3-Zoll-Broadcast-Zoomoptiken. Will man beides miteinander kombinieren, dann sind Kompromisse unvermeidlich: Man nutzt Objektivadapter, die Licht und Auflösung kosten.

Alternativ kann man natürlich Objektive verwenden, die auf große Sensoren abgestimmt sind. Die kommen aber eher aus dem szenischen Bereich und bringen aus Live-Sicht Abstriche in Bedienung und Handling mit. Außerdem werden diese Objektive einerseits bei weitem nicht in so großer Vielfalt und Staffelung an Zooms angeboten und andererseits sind davon auch noch keine großen Stückzahlen im Markt vorhanden.

Solche Probleme klingen eigentlich relativ harmlos und lösbar, stellen Broadcaster und TV-Dienstleister aber derzeit in der Realität vor jede Menge Herausforderungen.

Wie weit sind die Hersteller?

Sony ist der Hersteller, der im Bereich der 4K-Live-Produktion die derzeit kompletteste Produktpalette und die am besten erprobten Workflows aufweisen kann. Schließlich hat Sony schon zahlreiche 4K-Produktionen mit initiiert und realisiert. Das prominenteste Beispiel ist dabei sicherlich die Fußball-Weltmeisterschaft in Brasilien, bei der Sony gemeinsam mit dem Host-Broadcaster HBS und weiteren Dienstleistern etliche Spiele parallel in 4K produzierte — darunter auch das Finale in Rio. Dabei setzt Sony in gewohnter Manier darauf, möglichst viel in der eigenen Hand zu halten. Das hat den Vorteil, dass die einzelnen Elemente in der Regel gut zusammenspielen, aber es schränkt die Kunden in ihrer Wahlfreiheit etwas ein.

Panasonic hat erst vergleichsweise spät auf den 4K-Trend reagiert und bietet für den Live-Bereich noch keine fertigen Lösungen an. Panasonic hat sich aber für seine Varicam 35 ein modulares System ausgedacht: Für die Aufzeichnung steht ein kabellos andockbarer AVC-Ultra-Recorder aus eigenem Haus zur Verfügung und in Kooperation mit Codex ist ein ebenfalls kabellos andockbarer Raw-Recorder für diese Kamera entstanden. Hier ist es durchaus vorstellbar, dass Panasonic möglicherweise auch einen kabellos andockbaren 4K-Live-Adapter anbieten könnte, vielleicht in Kooperation mit einem Partner. Ein anderer Ansatz war am IBC2014-Stand des Unternehmens sehen: Hier wurde der Prototyp einer 4K-Boxkamera im Zusammenspiel mit dem Nipros-Adaptersystem HDS-300 gezeigt. Diese Single-Sensor-Kamera hat einen 2/3-Zoll-B4-Mount und einen CMOS-Sensor. Sie soll voraussichtlich im Juni 2015 verfügbar werden. Weitere Auskünfte zu dieser Kamera wollte Panasonic aber während der IBC2014 noch nicht geben.

Grass Valley verfolgt einen pragmatischen Ansatz, wenn es um den Einsatz von 4K-Technologie im Live-Betrieb geht: Der Hersteller setzt darauf, 4K im Live-Bereich möglichst ohne große Umwege nutzen zu können und er hat deshalb eine 4K-Kamera auf Basis seiner schon vorhandenen 2/3-Zoll-Sensoren entwickelt. Die von Grass Valley entwickelte 4K-Kamera basiert auf der LDX-Baureihe und nutzt drei 2/3-Zoll-Sensoren, aus denen aber ein 4K-Signal generiert wird. Das ist derzeit eher unkonventionell und hebt sich von den anderen Anbietern ab, diese Herangehensweise ermöglicht es aber, Broadcast-Zooms und weitere, bestehende Infrastrukturen aus dem Live-Bereich zu nutzen und somit fließend und behutsam in den 4K-Live-Betrieb einzusteigen.

Hitachi bewegt sich mit seiner neuen 4K-Kamera, die als Vierchip-Kamera mit 2/3-Zoll-MOS-Sensoren ausgerüstet ist, in eine ähnliche Richtung wie Grass Valley.

Red beschäftigt sich schon länger als die meisten anderen Kamera­anbieter mit dem Thema 4K, allerdings war der Live-Bereich bisher nicht die Domäne dieses Herstellers. Das will Red nun ändern und will seine Kameras Epic und Scarlet mit einem neuen Broadcast-Modul auch für den Live-Betrieb interessant machen und den Broadcastern nahebringen. Das Broadcast-Modul zeigte Red bei NAB und IBC2014 im Zusammenspiel mit dem Nipros-System. So sollen Broadcaster den Red-Look auch in Live-Produktionen einsetzen können.

Mit Blackmagic wirft ein weiterer, in diesem Bereich noch neuer Wettbewerber seinen Hut in den 4K-Live­Ring. In gewohnter Weise agiert Blackmagic auch hier als Preisbrecher: die 4K-Studiokamera bietet für rund 3.000 Euro UHD-Auflösung und lässt sich so gut wie ohne zusätzliches Equipment im Studiobetrieb einsetzen. Via SDI-CCU lässt sich die Kamera von einem Atem-Bildmischer aus in vielen Funktionen vom Switcher-Panel aus fernsteuern.

Eine weitere neue 4K-Kamera kommt zumindest theoretisch ebenfalls für Studio- und Live-Betrieb in Frage: die Cion von Aja. Man kann die Cion schon jetzt per Ethernet-Verbindung weitgehend fernsteuern, aber nicht von einer klassischen CCU aus. Die Fernbedienung und Konfiguration der Aja Cion ist derzeit ausschließlich per Web-Interface via Ethernet-Verbindung von einem Web-Browser aus möglich. Auf dieser Basis könnte ja auch noch eine weitergehende Live-4K-Funktionalität entstehen.

JVC kündigte fürs kommende Jahr drei neue 4K-Handhelds an. Weiter hat der Hersteller zwei Kameras in der Pipeline, die in der Zukunft auch für einfachere 4K-Live-Produktionen interessant werden könnten. Beides sind noch Prototypen: Das ist Elise, ein Schultercamcorder, der in die Fußstapfen der 700er- und 800er-Baureihe von JVC treten könnte, die ja teilweise auch im Live-Bereich genutzt werden. Die andere JVC-Option ist eine kompakte, fernsteuerbare 4K-Kamera mit der Bezeichnung GW-SPLS1, ein zweiteiliges System aus kompakter 4K-Kamera und separater Signalelektronik.

4K-Systeme für die Live-Produktion

Sony: komplette 4K-Live-Kette

Sony gehört mit der Kamera F65 zu den 4K-Live-Pionieren und legte bei diesem Thema Anfang vergangenen Jahres mit der Vorstellung von F5 und F55 nach (Test).

Natürlich liegt es nahe, die 4K-Kameras von Sony mit den gängigen 2/3-Zoll-Optiken zu nutzen, besonders im Sportbereich. Dafür hat Sony den Adapter LA-FZB2 entwickelt. Dieser schlägt die Brücke zwischen dem FZ-Mount von F5/F55 zum B4-Bajonett der 2/3-Zoll-Zooms.

Um 4K-Kamerasignale direkt an der Kamera ausgeben und mit einer Bildregie verbinden zu können, bietet Sony den Glasfaser-Adapter CA-4000 an. Er weist die gleichen Schnittstellen und Funktionen auf, die man auch von der HD-Studiokamera HDC-2500 her kennt – darunter Ret, Intercom und Menu Control. Per Adapter lassen sich die Raw-Signale via 10-Gbps-Glasfaser übertragen und an die Prozessor-Einheit BPU-4000 weitergeben. Dort werden sie in Echtzeit einem De-Bayering-Prozess unterzogen und dann in Form von vier 3G-SDI-Signalen in 4K oder UHD ausgegeben. Jedes der 3G-SDI-Signale umfasst dabei einen Quadranten des 4K-Bilds. Parallel ist auch die down-konvertierte HD-Ausgabe des Bildsignals möglich.

Für jede 4K-Kamera ist im Live-Umfeld auch eine eigene Prozessor-Einheit nötig, es ist aber möglich, CCU, Viewfinder und RCP aus einem bestehenden Kamerazug (HDCU-2000 oder HDCU-2500) zu verwenden. Sony hat zudem auch 4K-fähige Mischer, 4K-Monitore, Infrastrukturprodukte sowie einen 4K-Server im Programm.

Grass Valley: LDX 4K und Infrastruktur

Im Rahmen der NAB2014 hatte Grass Valley erstmals eine kompakte 4K-Kamera gezeigt. Zur IBC2014 war dann eine weiterentwickelte Version in Form einer Studiokamera zu sehen (Meldung).
Noch hatte die neue Kamera keinen Namen und wurde auf dem Body nur als »LDX 4K Demonstrator« bezeichnet. Bis zum Jahresende 2014 soll aber aus dem Prototypen ein fertiges Produkt werden, der Lieferstart wird wohl im ersten Quartal 2015 erfolgen.

Eine 4K-Kamera mit drei 2/3-Zoll-Sensoren ist derzeit noch eine Besonderheit und bringt einige Unterscheidungsmerkmale gegenüber den bisher üblichen 4K-Kameras mit: Durch die Konstruktion mit Strahlenteiler und die hohe Lichtempfindlichkeit von F12 bei 2.000 lx, erreicht die 4K-LDX eine große Schärfentiefe, was etwa in der Sportübertragung ein Vorteil ist. Mit diesem Setup können die üblichen, weit verbreiteten 2/3-Zoll-Studiooptiken verwendet werden, was in der Live-­Broadcast-Welt natürlich ebenfalls sehr vorteilhaft ist.

Somit positioniert Grass Valley die 4K-LDX als Live-Kamera und sucht nicht die Konkurrenz zu den 4K-Cine-Kameras. Mit Blick auf den Live-Broadcast-Markt hat auch ein weiteres Feature besondere Bedeutung: Die Kamera kann neben 4K auch problemlos ein Signal mit 1.080 oder 720 Zeilen ausgeben und die Lichtempfindlichkeit bleibt in allen Modi gleich.

Weil die Kamera in puncto CCU und Verkabelung weitestgehend auf die gleiche Infrastruktur setzt, wie die anderen LDX-Kameras, kann sie auch im Zusammenspiel mit diesen genutzt werden. Die Signalübertragung wird ähnlich gehandhabt, wie bei der neuen Live-Slomo-Kamera LDX XS, die schon verfügbar ist. Auch zum Preis macht Grass Valley schon ungefähre Angaben: Die 4K-LDX soll rund 25% mehr kosten als eine LDX Worldcam. Grass Valley bietet mit Kayenne und Karrrera auch zwei Mischertypen an, die 4K-Signale verarbeiten können.

Hitachi: 4K-Broadcast-Kamerazug

Hitachi hat mit der SK-UHD4000 eine Broadcast-4K-Kamera entwickelt, die mit 2/3-Zoll-B4-Mount-Optiken genutzt werden kann.

Die SK-UHD4000 ist als Kamera mit vier Bildwausgelegt. Zum Einsatz kommen dabei neu entwickelte 2/3-Zoll-MOS-Sensoren. Die Empfindlichkeit der Kamera gibt der Hersteller mit Blende 8 bei 2.000 lx an und sagt weiter, dass die Kamerasignale über vier 3G-Ausgänge ausgegeben werden.

Hitachi erläutert zudem, dass die Kamera HD- und 4K-Signale separat ausgeben könne. Die Kamera-CCU ist mit einer Baugröße von nur 2 HE sehr kompakt. Hitachi will die Kamera ab kommendem März ausliefern. Einen großen Kunden für seine 4K-Kamera hat Hitachi aber jetzt schon: Gearhouse aus Großbritannien hat von der SK-UHD4000 50 Stück bestellt und will sie zuerst bei den kommenden Asian Games einsetzen.

Red: Broadcast-Modul und externes Zubehör

Zur NAB2014 hatte Red angekündigt, künftig auch den Broadcast-Markt intensiver zu bedienen. Entsprechend zeigte Red in jüngster Zeit an seinen Messeständen auch eine Live-Broadcast-Version seiner Red Epic mit Dragon-Sensor.

Eine zentrale Rolle, um die Epic als 4K-Live-Kamera nutzen zu können, spielt das Broadcast-Modul, das Red für diese Kamera entwickelt hat. Hinzu kommen dann noch weitere Elemente von Drittanbietern.

Das Broadcast-Modul sorgt für die Signalverarbeitung und -bereitstellung im 4K-Live-Modus. Mit dem Nipros-System von Protec, das auch andere Hersteller nutzen, kommen ein Studioframe, ein Studiosucher und ein Triax-Glasfaser-Adapter sowie eine Basisstation hinzu. Weil die Motoren für Blenden-, Fokus- und Zoomsteuerung direkt an die Kamera angeschlossen werden können, lassen sich diese über die CCU fernbedienen. So wird aus der Red Epic ein kompletter Studiokamerazug. Die Red Epic mit Dragon-Sensor schafft in diesem Setup laut Hersteller 4K-Live-Bilder mit bis zu 60 fps.

Das Broadcast-Modul bietet Red zum Netto-Listenpreis von 5.900 Euro an. Die Epic im kompletten, bei den jüngsten Messen gezeigten Studio-Setup, bietet der Hersteller selbst aber gar nicht als Komplettpaket an, das soll über Systemintegratoren erfolgen. Das Broadcast-Modul selbst ist laut Red bereits einige Zeit verfügbar.

Blackmagic: Studio Camera 4K und Atem-Mischer

Blackmagic stellte im Rahmen der NAB2014 die Studio Camera vor, die es auch in einer Ultra-HD-Variante geben soll. Die Studio Camera ist für die Live-Produktion optimiert, eine interne Aufzeichnungsmöglichkeit gibt es bei dieser Kamera nicht.

Sie ist mit einem großen 10- Zoll-Viewfinder ausgerüstet, bietet einen Akku mit vier Stunden Laufzeit, Tally, XLR-Aschlüsse und eingebaute Glasfaser- und SDI-Anschlüsse, sodass sie sich mit einem einzigen Kabel an einen Produktions­mischer anschließen lässt.

Die Kamera ist mit einem MFT-Bajonett mit elektronischer Blendensteuerung ausgerüstet. An den Mount lassen sich zahlreiche Optiken montieren. Per Adapter finden auch B4-Objektive Anschluss.
Mit der Studio Camera 4K lässt sich maximal UHD-Auflösung von 3.840 x 2.160 mit 60 Bildern ausgeben. Zum Sensor macht Blackmagic keine genauen Angaben und nennt lediglich dessen Abmessungen von 13,056 x 7,344 mm.

Die Kamera ist kompatibel mit den Atem-Mischern von Blackmagic Design lässt sich von diesen aus fernbedienen und soll netto 2.995 Euro kosten. Atem-Mischer gibt es in derzeit drei Varianten.

4K-fähige Mischer

Bei Mischern wird 4K-Fähigkeit derzeit in den meisten Fällen dadurch hergestellt, dass jeweils mehrere Ein- und Ausgänge zusammengefasst und für die gemeinsame Übertragung eines 4K/UHD-Signals genutzt werden. So gesehen ist 4K-Fähigkeit bei Mischern mit 3G-SDI-Anschlüssen eigentlich nur eine Software-Angelegenheit — aber man reduziert eben dann im 4K-Modus auch die Zahl der einzeln nutzbaren Kanäle.

Grundsätzlich können also sicher mehr als die hier genannten Live-Mischer auch auf die eine oder andere Weise 4K/UHD-Signale verarbeiten. Wichtig ist aber natürlich, dass die Software des jeweiligen Mischers das durchgängige, integrierte Arbeiten im 4K-Modus unterstützt, dass also nach einmaliger, zentraler Umstellung des Mischers auf 4K, ganz normales Arbeiten mit dem Mischer möglich ist, ohne bei jeder einzelnen Operation darüber nachdenken zu müssen, ob man denn nun alle Signalbestandteile mitgenommen hat und wie viel Funktionalität noch bereitsteht.

Abhilfe könnte hier ein 6G-SDI-Modus schaffen, bei dem man für ein UHD-Signal wieder nur eine Buchse benötigt (6 Gbit/s reichen für die Übertragung von progressiven 4K-Signalen mit Bildraten bis 30 fps). Ein solcher Modus ist zwar noch nicht standardisiert, die Blackmagic-Mischer bieten ihn aber dennoch an. Auch 12G-SDI und 24G-SDI befinden sich im Vorschlagsstadium. 12G-SDI würde für die digitale Übertragung von progressiven 4K-Bildern mit Bildraten bis 60 fps über 75-Ohm-Koaxialkabel mit BNC-Steckern ausreichen.

Ob SDI und Koaxkabel aber in der Zukunft überhaupt noch die Infrastruktur der Wahl bleiben werden, um Bildsignale zu übertragen, da gehen die Meinungen auseinander — aber das ist ein anderes Thema: zurück zum aktuellen Stand bei den Mischern.

Blackmagic bietet seinen 4K-fähigen Mischer Atem in drei Versionen als 19-Zoll-Einheit an. Eine passende Bedien-Software (Software Control Panel), um den Mischer von einem PC aus zu steuern, liefert der Hersteller mit. Außerdem bietet Blackmagic auch passende Hardware-Bedienpanels an. Die Videomischer bringen auch software-basierte Audiomischfunktionalität und Kamera­kontrolle mit. Der 6G-SDI-Modus der Mischer soll mit der Studio Camera 4K aus gleichem Haus nutzbar sein.

• Atem Production Studio 4K, 19-Zoll-Einheit, 1.615 Euro
• Atem 1 M/E Production Studio 4K, 19-Zoll-Einheit, 2.349 Euro
• Atem 2 M/E Production Studio 4K, 19-Zoll-Einheit, 3.775 Euro
• Atem 1 M/E Broadcast Panel, Hardware-Bedienpanel, 4.715 Euro
• Atem 2 M/E Broadcast Panel, Hardware-Bedienpanel, 14.095 Euro

Dyvi hat mit seiner Production Suite ein Produkt entwickelt, das viele neue Möglichkeiten in der Live-Produktion eröffnet. Die große Flexibilität des Produkts erlaubt auch den Betrieb als 4K-Live-Mischer.

Grass Valley bietet sowohl für die Mischer der Karrera-, wie der Kayenne-Baureihe Möglichkeiten an, diese als 4K-Mischer zu betreiben. Offizielle Preise gibt der Hersteller nicht bekannt, aber die 100.000-Euro-Schwelle kann man je nach Ausstattung problemlos überschreiten.

Snell hat sein Top-Mischermodell Kahuna 360 schon länger mit 4K-Funktionalität ausgestattet. Das war wegen der sehr flexiblen Systemarchitektur dieses Mischers für den Hersteller einfacher als für dessen Konkurrenten. Die Preiskategorie der Kahuna-Mischer liegt ähnlich wie die von Sony und Grass Valley.

Sony hat zwei Mischerbaureihen im Programm, die 4K-fähig sind: MVS-7000X und MVS-8000X. Beide können mit verschiedenen Optionen und Bedienteilen bestückt und genutzt werden. Die Preisstruktur ist ähnlich gelagert wie bei Grass Valley und Snell.

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