Drop-Outs bei HDV

Was man sich unter einem I-frame–Drop-Out in der Praxis vorzustellen hat, lernte ich bereits bei meiner ersten HDV-Produktion. Wir zeichneten mit vier Sony HVR-Z1 (Testbericht hier) ein Konzert mit großem Orchester für DVD und eine spätere HD-Auswertung auf. Parallel sendete der WDR-Hörfunk das Konzert live im Radio. Die Rundfunk-Verantwortlichen hatten aus Sorge vor technischen Störungen der Live-Übertragung feste Kamerapositionen außerhalb des Bühnenbereichs festgelegt. Jede Kamera hatte zweimal 70 Minuten ohne Unterbrechung vom Stativ aufzuzeichnen. Die äußeren Bedingungen waren für die Bandlaufwerke überaus freundlich: keine Erschütterungen, kein Bandabrieb durch Standby-Pause-Phasen, kein Staub, keine Temperaturwechsel. Gedreht wurde mit neuen DV-Bändern des Typs AY-DVM80FE von Panasonic, um die 70-Minuten-Blocks ohne Bandwechsel abdecken zu können. Nach unseren Informationen waren keine HDV-Bänder erforderlich, da etwa Sony in seiner Veröffentlichung »HDV-Academy« auf Seite 15 erläutert: »Mini-DV-Cassetten sind voll HDV-kompatibel.«

Nach dem Dreh zeigten sich jedoch bei Sichtung des Materials halbsekündige Drop-Outs in den Aufnahmen zweier Camcorder: je Band sieben bis elf mal, unregelmäßig und an unterschiedlichen Stellen über die Bänder verteilt. Bild-Freezes über exakt zwölf Frames mit gleichzeitigem Tonausfall. Dass einzelne Bänder schadhaft waren, ist weitgehend ausgeschlossen, da wir Kassetten aus der selben Band-Produktionscharge für alle Aufnahmen verwendeten, die Drop-Outs jedoch nur bei zwei Camordern auftraten.

Die Camcorder hatten wir bei renommierten Filmgeräteverleihern ausgeliehen. Der Werkstattleiter des betroffenen Verleihers musste die Aussetzer nicht lange begutachten, er wusste sofort die Erklärung: I-Frame-Drop-Outs. Aus seiner Einschätzung über die Betriebssicherheit der HDV-Bandaufzeichnung machte er keinen Hehl und verwies auf die Band-Kompatibilitätsprobleme in der Frühzeit von DV: Auch damals führte die Verwendung unterschiedlicher Bandsorten im selben Camcorder häufig zu Drop-Outs.

Hintergrund

Dass Drop-Outs bei HDV zu massiven Bildfehlern führen können, ist systemimmanent: Das Format arbeitet mit MPEG-2 als Kompressionsverfahren und setzt dabei Interframe-Kompression ein. Das bedeutet in der Praxis, dass bei HDV nur jedes zwölfte Bild (von 25 Bildern in der Sekunde in der 50-Hz-PAL-Welt, wenn mit 1080i gearbeitet wird) mit der innerhalb der gewählten Parameter maximal möglichen Bildinformation gespeichert wird. Die elf nachfolgenden Bildern werden lediglich in Form von Differenz-Informationen zu diesem Master-Frame (I-Frame) gespeichert.

Diese Bezugsketten zwischen dem I-Frame und den daraus abgeleiteten Bildern werden Group of Pictures (GoP) genannt. Das Arbeiten innerhalb von MPEG-2 mit längeren GoPs ermöglicht eine sehr effektive Kompression, also recht hohe Bildqualität bei relativ niedriger Datenrate. Nur mit einem solchen Verfahren ist es möglich, in HD-Bildauflösung 60 Minuten Material auf eine herkömmliche DV-Kassette aufzuzeichnen.

Wenn allerdings bei HDV Drop-Outs auftreten, dann kann es passieren, dass man mit kompletten Bild- und Tonausfällen von rund einer halben Sekunde fertig werden muss: Immer dann, wenn das I-Frame nicht korrekt geschrieben oder ausgelesen werden kann, also wenn die Basisinformation für die nachfolgenden zwölf Bilder stark fehlerhaft ist oder ganz fehlt. Solche Fehler können nicht nur bei der Aufnahme sondern auch später durch Alterung der Bänder oder ungünstige Lagerbedingungen entstehen.

HDV ist in diesen Aspekten also weniger robust als andere Videobandformate.

Worst-Case

Zum Vergleich: der Worst-Case-Drop-Out bei DV bleibt systembedingt generell auf das Einzelbild begrenzt, das von dem Drop-Out direkt betroffen ist, also auf einen Zeitraum, der von Fehlerkorrektur-Routinen weitgehend kompensiert und vom Laien nicht bemerkt wird. Bei HDV geht es dagegen systembedingt um den Ausfall der ganzen Bildergruppe (GoP) mit der Länge einer halben Sekunde, wenn das wichtigste Glied in der Kette, das I-Frame betroffen ist. Zwölf ausgefallene Bilder können auch durch die raffinierteste Fehlerkorrektur nicht mehr kompensiert werden: Es kommt dann zu eingefrorenen Bildern.

Im Vergleich zu diesem massiven Bildproblem sind andere Nachteile und Einschränkungen, die bei HDV auftreten können, wie etwa Blockbildung und Farbsäume, eigentlich vernächlässigbar. Mit dem Bild setzt im Worst Case auch der Ton für eine halbe Sekunde aus — auch bei Interviews kann man also gestörte Passagen nicht mit Zwischenschnitten retten.

Etwas anders als bei den aktuellen HDV-Camcordern von Sony und Canon sieht es beim GY-HD100 von JVC aus (Testbericht hier): Er arbeitet im HDV-1-Modus mit 720 Zeilen und progressiver Bildfolge (mehr Infos zu Videoformaten finden Sie hier). I-Frame-Drop-Outs wirken hier aufgrund der kürzeren GoP-Struktur nur sechs Frames lang nach, also eine viertel Sekunde.

Keine Hinterbandkontrolle

Keines der aktuellen HDV-Camcorder-Modelle, ob in der Consumer- oder in der Profi-Version, kann eine Hinterbandkontrolle oder eine Alarmfunktion bieten, mit der man das Drop-Out-Risiko minimieren könnte.

In der Praxis kann das Drop-Out-Risiko beim Arbeiten mit HDV also letztlich nur durch den Einsatz von Festplattenrecordern, wie dem Focus Firestore FS-4 ausgeschaltet werden: Mit einem Festplattenrecorder können keine Drop-Outs auftreten. Die beste Integration dieses Harddisk-Recorders bietet JVC, mit einem eigenen, vom Focus-Gerät abgeleiteten Recorder.

Bandkompatiblität

Im Interview, das in die PDF-Version dieses Artikels integriert ist, bestätigen die HDV-Produktmanager von Sony und JVC die Problematik. Sony empfiehlt die hauseigenen neuen HDV-Bänder, JVC die hauseigenen Masterbänder. Beide Firmenexperten raten zwecks Drop-Out-Minimierung dazu, immer nur den selben Bandtyp zu verwenden.

So soll sich vermeiden lassen, was als Ursache für die Drop-Outs genannt wird: Eine mögliche Unverträglichkeit der Bandabriebe unterschiedlicher Marken, die normalerweise harmlos sei, in bestimmten Mixturen aber zu klebrigen Konsistenzen und infolgedessen zu Kopf-Zusetzern (Head-Clogs) und damit zu den halbsekündigen Bild/Ton-Ausfällen führe.

Hier zeigt sich ein Widerspruch: Die Hersteller bewerben den Umstieg auf HDV nicht zuletzt mit der Kompatibilität zu DV und DVCAM. In der Praxis ist es allerdings mit dieser Kompatibilität nicht weit her, wenn die Verwendung verschiedener Bandsorten zu Drop-Out-Häufungen führt.

In der Realität ist der Hinweis der Produktmanager kaum umzusetzen: Wer DV-Archivmaterial abspielen will, hat dabei keine Wahl beim Bandmaterial. Wer Camcorder bei einem Verleiher anmietet, weiß nicht, welche Bandsorte der Vormieter verwendet hat. Zudem: Wer will schon, wenn er den Camcorder im DV-Modus einsetzt, auf die teureren HDV-Bänder aufzeichnen? Und ist es nicht so, das man fast überall DV-Bänder kaufen kann, aber keineswegs überall HDV- oder DV-Master-Bänder zu haben sind?

HDV-Bänder

Mit der generellen Umstellung auf spezielle HDV-Bänder wie das Sony PHDVM-63DM erhöhen sich die laufenden Kosten um etwa das fünffache gegenüber Standard-DV-Bändern. Aufgrund sehr viel aufwändigerer Fertigungs-Prozesse ist laut Wilhelm Hofschlag von Sony Professional Media in absehbarer Zeit nicht mit einer Preisanpassung an heutige Standard-DV-Bänder zu rechnen. Das PHDVM-63DM zeichnet sich laut Hersteller durch doppelte Magnetbeschichtung und eine glattere Oberfläche aus, die weniger Abrieb verursacht. Eine spezielle Gleitschicht soll zudem dafür sorgen, dass die Videoköpfe durch die härtere Bandoberfläche nicht schneller abgerieben werden. Der Signal-Rausch-Abstand soll gegenüber Consumer-Band um 2,5 dB höher ausfallen und die Fehlerrate um 95 % geringer sein. Sony verspricht damit 60 % weniger Signalausfälle als mit Consumer-DV-Band.

Problem Mietkameras

Im professionellen Bereich werden HDV-Kameras häufig projektgebunden angemietet. Da man im Leihbetrieb nicht weiß, mit welchem Bandmaterial der Vormieter gedreht hat, sollte man ausdrücklich darum bitten, dass der Verleiher die Laufwerke vor der Anmietung professionell reinigt. Man sollte nicht davon ausgehen, dass alle Verleiher für die Problematik bereits sensibilisiert sind.

Keiner unserer renommierten Verleih-Partner hatte auf die potenzielle Unverträglichkeit unterschiedlicher Bandmarken hingewiesen oder Empfehlungen für HDV-Bänder zur Reduzierung des Drop-Out-Risikos gegeben, noch die Laufwerke zuvor gereinigt. Im geschilderten Praxisbeispiel wurde die Leihmiete zwar storniert, doch bekanntlich kann damit der Schaden bei weitem nicht aufgewogen werden.

Fazit

Hat man sich für den Dreh im HDV-Format entschieden, empfiehlt sich, wenn das möglich ist, eine Backup-Aufzeichnung mit einem zweiten Camcorder oder mit einem Festplattensystem. Zur Risiko-Minimierung sind regelmäßige Laufwerkreinigung, ausschließlicher Einsatz spezieller HDV-Bänder und die Beschränkung auf eine einzige Bandmarke sinnvoll.

HDV-Camcorder sind, gemessen an höherwertigem HD-Equipment, sehr kostengünstig. Man zahlt aber mit dem erhöhten Drop-Out-Risiko an anderer Stelle hierfür wiederum einen höheren Preis — zumindest solange es keine wirksame Hinterbandkontrolle gibt.

Weitere Infos

In der PDF-Version dieses Artikels finden Sie weitere Informationen: Einen Kasten zum Thema »Was sind Drop-Outs«, technische Infos dazu, wie HDV und MPEG-2 arbeiten, sowie ein Interview zum Thema HDV-Drop-Outs mit Claus Pfeifer und Semir Nouri, den Produktmanagern von Sony und JVC.

Downloads zum Artikel:

T_0106_HDV_Drop_Outs_final.pdf