High Definition Video.
HDV ist ein bandbasiertes, digitales Aufnahmeverfahren in HD-Auflösung. Es ist aus verschiedenen Gründen überholt: Praktisch alle aktuellen Kameras und Camcorder nutzen Speicherkarten anstelle von Bändern für die Aufzeichnung, außerdem gibt es einen klaren, sich verstärkenden Trend weg von HD hin zur 4K-Aufzeichnung.
HDV, einst ein von mehreren Unternehmen unterstütztes HD-Bandformat für den Consumer-Bereich, gehört also der Vergangenheit an: Von 20 HD-Camcordern, die Sony Ende 2010 auf seiner Consumer-Website als Neugeräte anbot, waren nur drei HDV-Camcorder, der Rest zeichnete bandlos in AVCHD auf. Im Jahr 2016 hatte sich die Situation verschärft: Sony bot nur noch einen HDV-Camcorder an. Bei Canon sieht es ganz ähnlich aus: 22 HD-Camcordern in AVCHD und anderen Formaten standen 2010 vier Modelle in HDV gegenüber, seit spätestens 2015 werden auch diese nicht mehr angeboten. Beim HDV-Mitstreiter JVC gibt es schon seit 2010 keine Band-Camcorder mehr.
Geschichte
Für viele Anwender waren HDV-Geräte die ersten HD-Camcorder, mit denen sie in Kontakt kamen. Manche Speicherkarten-Camcorder bieten noch einen Aufzeichnungsmodus an, dessen Eckdaten denen von HDV entsprechen. Die folgenden Angaben geben den Stand des Formats zum Zeitpunkt seiner maximalen Marktverbreitung an.
HDV nutzt als Speichermedium normale DV-Videokassetten und kann mit Auflösungen von 1.080 oder 720 Zeilen arbeiten. Damit Bilder mit HD-Auflösung auf die DV-Kassette passen, werden Video- und Audio-Signale bei der Aufzeichnung mittels MPEG-2 jeweils über mehrere Bilder hinweg komprimiert (Interframe-Kompression, Long-GoP). Die Videodatenrate von HDV beträgt maximal 25 Mbps. Das entspricht der Datenrate von DV, mit dem HDV in einigen Punkten verwandt ist. Problematisch für den Profianwender sind die 4:2:0-Signalverarbeitung und die reduzierte Auflösung von 1.440 x 1.080 Bildpunkten.
Audiosignale werden bei HDV mit einer Abtastfrequenz von 48 kHz und 16-Bit-Quantisierung digitalisiert und gemäß MPEG-1 Audio Layer 2 komprimiert.
Zusammengefasst lässt sich sagen: HDV arbeitet mit der gleichen Videodatenrate wie DV, also mit maximal 25 Mbps. Durch die veränderte Form der Kompression erreicht aber HDV eine insgesamt höhere Bildqualität als DV, was die Zeilenzahl betrifft.
HDV-Geräte sind auch in der Lage, DV-Signale in Standard-Definition aufzuzeichnen: HDV-Camcorder sind also immer auch DV-Camcorder. Wichtiger Unterschied zwischen HDV und DV: HDV arbeitet immer mit Breitbild (16:9), ist also auch vom Bildsensor her auf Breitbild optimiert, DV arbeitet dagegen originär mit 4:3 und kann nur mit Kompromissen als 16:9-Format betrieben werden.
Weitere Infos, Daten
Der HDV-Standard regelt die Aufzeichnung von HD-Videosignalen auf DV-Bänder in zwei grundlegende Varianten: Vollbildfolgen mit 720 Zeilen pro Bild (720p) und Halbbildfolgen mit 1.080 Zeilen pro Bild (1.080i). Für alle Videosignale ist festgelegt, dass sie mit MPEG-2 komprimiert werden (MP@H-14 mit 4:2:0 in 8 Bit). Als Bildseitenverhältnis ist 16:9 festgelegt.
Wird in 720p auf HDV-Band aufgezeichnet, darf das mit 25, 30, 50 oder 60 Vollbildern pro Sekunde erfolgen, die Bildhelligkeit wird stets mit einem Raster aus 1.280 x 720 Bildpunkten erfasst, wobei es sich um quadratische Bildpunkte (Square Pixels) handelt. Das Bildsignal wird mit einer Videodatenrate von ungefähr 19 Mbps aufgezeichnet. Digitale Daten werden über die IEEE-1394-Schnittstelle als Transport Stream ausgegeben.
Im 1.080i-Modus sind 50 oder 60 Halbbilder erlaubt, die in 1.440 x 1.080 Bildpunkte zerlegt werden (Non-Square-Pixels im Pixel-Seitenverhältnis 4:3). Die Videodatenrate beträgt 25 Mbps. Digitale Daten werden über die IEEE-1394-Schnittstelle als Packetized Elementary Stream ausgegeben.
Die Videosignale werden bei HDV gemäß MPEG-2 MP@H-14 mit 4:2:0 und 8 Bit verarbeitet. Die Bildsignale werden dann als Long-GoP-MPEG-Datenströme auf das Band geschrieben. Dabei wird jeweils über mehrere Bilder hinweg komprimiert (= Interframe Compression, Long-GoP). So lässt sich die begrenzte Datenrate effektiver nutzen als beim DV-Format, wo ja jeweils nur innerhalb eines Bildes komprimiert wird (= Intraframe Compression).
Das bedeutet, dass von jeder aufgezeichneten Bildsequenz nur für einige wenige Bilder die volle Bildinformation gespeichert wird, die restlichen Bilder werden dadurch definiert, dass die Unterschiede zu früheren und folgenden Bildern erfasst sind. Bei 720p werden jeweils sechs Frames zu einer GoP zusammengefasst, bei 1080i sind es 12 Frames (bei 50-Hz-Aufnahmen).
Audiosignale werden als MPEG-1-Layer-2-Datenströme aufgezeichnet. HDV bietet zwei Tonkanäle mit 16-Bit-Quantisierung und 48-kHz-Sampling. Die Audiodatenrate beträgt 384 kbps, was einer 4:1-Kompression entspricht.
Generell und ohne auf konkrete Einzelgeräte einzugehen, lässt sich sagen, dass 720p-HDV vom Format her aufgrund der kürzeren GoP etwas robuster und unanfälliger gegen Störungen ist, die auf Dropouts oder anderen Band/Aufnahmefehlern basieren. 720p erreicht wegen der progressiven Bildfolge eine höhere Vertikalauflösung, 1080i-HDV bietet dagegen Vorteile in der Bewegungsauflösung und schreibt, wegen der höheren Datenrate von 25 Mbps, ein Quäntchen mehr von der ursprünglich von Camcorder erfassten Bildqualität aufs Band.
Für die Bildqualität, die man am Ende auf dem Schirm sieht, sind aber — darauf sei an dieser Stelle explizit hingewiesen — die Unterschiede zwischen konkreten Geräten wichtiger und größer als die prinzipiellen Unterschiede zwischen 720p- und 1080i-HDV. In der Signalverarbeitung, durch die Kompressionsalgorithmen und auch durch Signalwandlungsprozesse können weitaus gravierendere Differenzen in der Bildqualität auftreten, als durch die grundlegenden HDV-Parameter vorgegeben ist.
Die Eckdaten im Überblick:
- MPEG-2 MP@H-14, 4:2:0, 8 Bit
- HD1: 1.280 x 720 mit 25, 30, 50 oder 60 Hz progressiv (ca. 19 Mbps), Transport Stream
- HD2: 1.440 x 1.080 mit 50 oder 60 Hz, interlaced (ca. 25 Mbps), Packetized Elementary Stream
- Seitenverhältnis: 16:9
- Audio: MPEG-1 Layer 2 mit 384 kbit/s, 2 Kanäle mit 48 kHz und 16 Bit
