AVCHD (Advanced Video Codec High Definition)
Advanced Video Codec High Definition (kurz AVCHD, englisch für Fortgeschrittener Video Codec hoher Auflösung) ist ein digitales Aufzeichnungsformat für Camcorder mit Aufzeichnung auf digitale Datenträger, wie zum Beispiel DVDs, SD-Karten, Memory Sticks, Festplatten oder Festspeicher. Es verwendet den H.264/MPEG-4 AVC-Codec und steht in direkter Konkurrenz zu den Formaten MiniDV und besonders HDV, welches das ältere MPEG-2 verwendet.
Entstehung und Verbreitung
Der Standard Advanced Video Codec High Definition wurde gemeinsam von den Unternehmen Matsushita (Panasonic) und Sony entwickelt, und am 11. Mai 2006 vorgestellt. Die beiden Unternehmen halten alle Rechte an dem Format.
Am 13. Juli 2006 wurde der Beginn der Lizenzvergabe angekündigt. Das Format wird aktuell auch von Canon unterstützt. Eine Unterstützung durch Produkte von Pioneer, Samsung und Sharp ist angekündigt. Die Lizenzen werden für Aufnahme- und Wiedergabegeräte, sowie für Software vergeben.
Hardware
Sony, Panasonic und Canon haben 2006 erste AVCHD-Camcorder auf den Markt gebracht. Auch Blu-ray-Spieler unterstützten dieses Format in der Regel. Dabei werden nicht nur selbsterstellte Blu-ray Disks (BD-R/RE), sondern auch Filme auf DVD-Rohlingen akzeptiert, die sogenannte Mini Blu-ray oder auch AVCHD-Disc. Die Daten sind im Universal Disk Format (UDF) Version 2.5 oder höher auf den Discs gespeichert. Dies kann zu Leseproblemen auf PCs führen, da erst ein entsprechender UDF-Treiber installiert werden muß, bevor die Disks lesbar sind (gilt z.Z. für WinXP und Linux). Entsprechende Produkte können mit einem lizenzierten Logo (siehe Abbildung) versehen werden. Die Sony Playstation 3 ist (ab Firmware-Version 1.9) in der Lage, AVCHD Videos von einem Memory Stick abzuspielen.
Software
Das Format wird von mehreren Herstellern von Videoschnittsoftware unterstützt. Mit der Version 7e wurde in Sony Vegas der Import von AVCHD-Daten implementiert. Andere Möglichkeiten sind unter anderem mit den neueren Versionen von iMovie HD, Nero 7/8, Pinnacle Studio, Grass Valley EDIUS, Corel Ulead Videostudio, Magix Video Deluxe oder Final Cut Pro sowie Final Cut Express und MacroSystem gegeben.
Technik
Der Advanced Video Codec High Definition basiert auf dem MPEG-4 Standard AVC/H.264 (MPEG–4 Part 10). Die erste Definition dieses Formats trägt den Namen AVCHD-Format Version 1.0.
Video
Neben den etablierten Fernsehnormen mit 480 Zeilen (siehe NTSC) und 576 Zeilen (siehe PAL oder SECAM) in den Bildseitenverhältnissen 4:3 und 16:9 werden auch die Modi 720p/(60/50/24), 1080i/(30/25) und 1080p/24 im Bildseitenverhältnis 16:9 unterstützt. Als Kompressionsmethode für die Videosignale wird MPEG-4 AVC/H.264 verwendet.
In den Spezifikationen der oben genannten Anbieter findet sich zusätzlich die Bildauflösung 1440 x 1080 für das 16:9 Format, die aber nicht konform mit dem Standard H.264 ist, da dieser für die HD-Darstellung in 16:9 ausschließlich quadratische Pixel vorsieht.
Die Videosignale werden im MPEG-4-Datenkompressionsstandard aufgezeichnet, um diese dann in einen MPEG-2-Transport-Datenstrom zu übertragen. Das Abspielen erfolgt mit einer Datenrate von zum Beispiel 6, 9, 13, 18 oder 24 Megabit/s (zuzüglich Ton und Metadaten).
AVCHD benutzt ein skalierbares Kompressionsverfahren (MPEG-4) mit unterschiedlicher Verarbeitungstiefe und sieht eine interne Bildstruktur mit einer Group of Picture (GoP) von bis zu 15 Bildern (Frames) vor. Die Farbabtastung erfolgt in AVCHD mit 8 bit, 4:2:0.
Audio
Für Audiosignale steht das komprimierte Aufzeichungsverfahren Dolby Digital (AC-3) mit einer Bitrate 64 bis 640 kbps und für 1 bis 5.1 Kanäle zur Verfügung. Alternativ kann auch im linearen PCM-Verfahren mit einer konstanten Bitrate von 1,5 Mbps für 2 Kanäle, aber auch variabel mit 1 bis 7.1 Kanälen gearbeitet werden.
Videoschnitt
Problematisch ist beim Advanced Video Codec High Definition derzeit noch die sich erst entwickelnde Schnittverarbeitung. Selbst bei Rechnern mit 3 Gigahertz Dual Prozessor und 2 Gigabyte Arbeitsspeicher kann es noch zu Renderzeiten kommen. Der Rechenaufwand ist stark abhängig von der Verwendung der Kodieroptionen und davon, wie gut die Rate-Distortion-Optimierung eingestellt ist. AVC-Encoder mit guter Performanz haben etwa die acht- bis zehnfache Komplexität eines MPEG2 Encoders und die Dekodierung ist etwa dreimal aufwändiger als bei MPEG-2. Die Echtzeitgrenze (30 Frames) für einen Zweikernprozessor liegt mit Benutzung von CABAC bei 10 Mbit/s ein Vierkernprozessor bei 15 Mbit/s. Ohne CABAC bei beiden Systemen oberhalb von 20 Mbit/s.
Die professionelle Schnittsoftware FinalCut Pro von Apple geht im Videoschnitt von AVCHD Material einen anderen Weg. Bereits bei der Übertragung des AVCHD Materials auf einen MacOS X kompatiblen Computer wird das Format in Apple ProRes 422 oder Apple Intermediate umgewandelt. Zwar beansprucht dieser auf dem Speichermedium während der Bearbeitung erheblich mehr Platz, jedoch entfallen dabei weitestgehend Renderzeiten und es ist möglich auch Material anderer Formate im gleichen Projekt mit zu verwenden. Weiterhin entfallen weitere Beeinträchtigungen durch wiederholtes Rendering während der Bearbeitung. Die finale Schnittversion kann dann anschließend entsprechend der Erfordernisse in ein adäquates Format transkodiert werden. Dies ermöglicht zum Beispiel auch die Erstellung einer Blu-ray Disk, die auf handelsüblichen Playern abgespielt werden kann.
AVCHD wird derzeit überwiegend zum Speichern auf DVD, Festplatte oder Speicherkarte verwendet. Der Schnitt von Filmen war ursprünglich weder in diesem Format, noch im MPEG-2-Format vorgesehen. Erst durch die starke Nachfrage der Nutzer nach einer Lösung mit geringen Bandbreiten bei steigenden Bildauflösungen wurden auch Software-Schnittlösungen angeboten.
Datenrate
Der gesamte Standard ist bis zu einer Bandbreite (Level 5.1 / H444 Profile) von 960 Megabit pro Sekunde und einer Bildauflösung von bis zu vier Millionen Bildpunkten definiert. Die üblichen zu verwendenden Datenraten liegen zur Zeit (Ende 2007) je nach Bildauflösung und Kompressionsrate zwischen 5 und 15 Megabit pro Sekunde. Dies entspricht einer Aufzeichnungsdauer von etwa 9 bis 26 Minuten pro Gigabyte.
Hintergrund
AVCHD wurde von der Motion Picture Expert Group geschaffen und von den Firmen Sony und Panasonic in Produkte umgesetzt, da man nicht länger ausschließlich auf Speichermedien mit Laufwerken setzen wollte, wie zum Beispiel Bandlaufwerke, Festplatten oder DVD-Laufwerke.
Vergleich mit Bandaufzeichnung
Das Magnetband bietet Möglichkeiten, viel Datenmaterial auf einen vergleichsweisen günstigen, wenn auch weniger zuverlässigen Datenträger zu speichern. Auf einem Mini-DV-Band können zum Beispiel etwa 13 Gigabyte abgespeichert werden. Preiswerte Speicherkarten stehen derzeit (Mai 2008) für bis zu sechzehn Gigabyte zur Verfügung, also etwas mehr als die Speicherkapazität eines Mini-DV-Bandes siehe oben). Da ein wesentlicher Vorzug von AVCHD jedoch darin liegt, dass bei einer identischen Datenrate gegenüber MPEG-2 eine deutlich höhere Speichereffizienz erreicht wird, relativieren sich die Mehrkosten. Hinzu kommt, dass es im Bereich der Consumer-Videotechnik erstmals durch AVCHD möglich wird, die gesamte HD-Auflösung von 1920 x 1080 Bildpunkten ohne Interpolation aufzuzeichnen, wenn auch die meisten der derzeit (2008) am Markt befindlichen Camcorder diese Möglichkeit nach wie vor nur durch Interpolation erreichen. Durch die Benutzung moderner Speichermedien ist nicht nur sequentieller, sondern auch wahlfreier Zugriff auf die Daten möglich.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Advanced_Video_Codec_High_Definition
Advanced Video Codec High Definition (kurz AVCHD, englisch für Fortgeschrittener Video Codec hoher Auflösung) ist ein digitales Aufzeichnungsformat für Camcorder mit Aufzeichnung auf digitale Datenträger, wie zum Beispiel DVDs, SD-Karten, Memory Sticks, Festplatten oder Festspeicher. Es verwendet den H.264/MPEG-4 AVC-Codec und steht in direkter Konkurrenz zu den Formaten MiniDV und besonders HDV, welches das ältere MPEG-2 verwendet.
Entstehung und Verbreitung
Der Standard Advanced Video Codec High Definition wurde gemeinsam von den Unternehmen Matsushita (Panasonic) und Sony entwickelt, und am 11. Mai 2006 vorgestellt. Die beiden Unternehmen halten alle Rechte an dem Format.
Am 13. Juli 2006 wurde der Beginn der Lizenzvergabe angekündigt. Das Format wird aktuell auch von Canon unterstützt. Eine Unterstützung durch Produkte von Pioneer, Samsung und Sharp ist angekündigt. Die Lizenzen werden für Aufnahme- und Wiedergabegeräte, sowie für Software vergeben.
Hardware
Sony, Panasonic und Canon haben 2006 erste AVCHD-Camcorder auf den Markt gebracht. Auch Blu-ray-Spieler unterstützten dieses Format in der Regel. Dabei werden nicht nur selbsterstellte Blu-ray Disks (BD-R/RE), sondern auch Filme auf DVD-Rohlingen akzeptiert, die sogenannte Mini Blu-ray oder auch AVCHD-Disc. Die Daten sind im Universal Disk Format (UDF) Version 2.5 oder höher auf den Discs gespeichert. Dies kann zu Leseproblemen auf PCs führen, da erst ein entsprechender UDF-Treiber installiert werden muß, bevor die Disks lesbar sind (gilt z.Z. für WinXP und Linux). Entsprechende Produkte können mit einem lizenzierten Logo (siehe Abbildung) versehen werden. Die Sony Playstation 3 ist (ab Firmware-Version 1.9) in der Lage, AVCHD Videos von einem Memory Stick abzuspielen.
Software
Das Format wird von mehreren Herstellern von Videoschnittsoftware unterstützt. Mit der Version 7e wurde in Sony Vegas der Import von AVCHD-Daten implementiert. Andere Möglichkeiten sind unter anderem mit den neueren Versionen von iMovie HD, Nero 7/8, Pinnacle Studio, Grass Valley EDIUS, Corel Ulead Videostudio, Magix Video Deluxe oder Final Cut Pro sowie Final Cut Express und MacroSystem gegeben.
Technik
Der Advanced Video Codec High Definition basiert auf dem MPEG-4 Standard AVC/H.264 (MPEG–4 Part 10). Die erste Definition dieses Formats trägt den Namen AVCHD-Format Version 1.0.
Video
Neben den etablierten Fernsehnormen mit 480 Zeilen (siehe NTSC) und 576 Zeilen (siehe PAL oder SECAM) in den Bildseitenverhältnissen 4:3 und 16:9 werden auch die Modi 720p/(60/50/24), 1080i/(30/25) und 1080p/24 im Bildseitenverhältnis 16:9 unterstützt. Als Kompressionsmethode für die Videosignale wird MPEG-4 AVC/H.264 verwendet.
In den Spezifikationen der oben genannten Anbieter findet sich zusätzlich die Bildauflösung 1440 x 1080 für das 16:9 Format, die aber nicht konform mit dem Standard H.264 ist, da dieser für die HD-Darstellung in 16:9 ausschließlich quadratische Pixel vorsieht.
Die Videosignale werden im MPEG-4-Datenkompressionsstandard aufgezeichnet, um diese dann in einen MPEG-2-Transport-Datenstrom zu übertragen. Das Abspielen erfolgt mit einer Datenrate von zum Beispiel 6, 9, 13, 18 oder 24 Megabit/s (zuzüglich Ton und Metadaten).
AVCHD benutzt ein skalierbares Kompressionsverfahren (MPEG-4) mit unterschiedlicher Verarbeitungstiefe und sieht eine interne Bildstruktur mit einer Group of Picture (GoP) von bis zu 15 Bildern (Frames) vor. Die Farbabtastung erfolgt in AVCHD mit 8 bit, 4:2:0.
Audio
Für Audiosignale steht das komprimierte Aufzeichungsverfahren Dolby Digital (AC-3) mit einer Bitrate 64 bis 640 kbps und für 1 bis 5.1 Kanäle zur Verfügung. Alternativ kann auch im linearen PCM-Verfahren mit einer konstanten Bitrate von 1,5 Mbps für 2 Kanäle, aber auch variabel mit 1 bis 7.1 Kanälen gearbeitet werden.
Videoschnitt
Problematisch ist beim Advanced Video Codec High Definition derzeit noch die sich erst entwickelnde Schnittverarbeitung. Selbst bei Rechnern mit 3 Gigahertz Dual Prozessor und 2 Gigabyte Arbeitsspeicher kann es noch zu Renderzeiten kommen. Der Rechenaufwand ist stark abhängig von der Verwendung der Kodieroptionen und davon, wie gut die Rate-Distortion-Optimierung eingestellt ist. AVC-Encoder mit guter Performanz haben etwa die acht- bis zehnfache Komplexität eines MPEG2 Encoders und die Dekodierung ist etwa dreimal aufwändiger als bei MPEG-2. Die Echtzeitgrenze (30 Frames) für einen Zweikernprozessor liegt mit Benutzung von CABAC bei 10 Mbit/s ein Vierkernprozessor bei 15 Mbit/s. Ohne CABAC bei beiden Systemen oberhalb von 20 Mbit/s.
Die professionelle Schnittsoftware FinalCut Pro von Apple geht im Videoschnitt von AVCHD Material einen anderen Weg. Bereits bei der Übertragung des AVCHD Materials auf einen MacOS X kompatiblen Computer wird das Format in Apple ProRes 422 oder Apple Intermediate umgewandelt. Zwar beansprucht dieser auf dem Speichermedium während der Bearbeitung erheblich mehr Platz, jedoch entfallen dabei weitestgehend Renderzeiten und es ist möglich auch Material anderer Formate im gleichen Projekt mit zu verwenden. Weiterhin entfallen weitere Beeinträchtigungen durch wiederholtes Rendering während der Bearbeitung. Die finale Schnittversion kann dann anschließend entsprechend der Erfordernisse in ein adäquates Format transkodiert werden. Dies ermöglicht zum Beispiel auch die Erstellung einer Blu-ray Disk, die auf handelsüblichen Playern abgespielt werden kann.
AVCHD wird derzeit überwiegend zum Speichern auf DVD, Festplatte oder Speicherkarte verwendet. Der Schnitt von Filmen war ursprünglich weder in diesem Format, noch im MPEG-2-Format vorgesehen. Erst durch die starke Nachfrage der Nutzer nach einer Lösung mit geringen Bandbreiten bei steigenden Bildauflösungen wurden auch Software-Schnittlösungen angeboten.
Datenrate
Der gesamte Standard ist bis zu einer Bandbreite (Level 5.1 / H444 Profile) von 960 Megabit pro Sekunde und einer Bildauflösung von bis zu vier Millionen Bildpunkten definiert. Die üblichen zu verwendenden Datenraten liegen zur Zeit (Ende 2007) je nach Bildauflösung und Kompressionsrate zwischen 5 und 15 Megabit pro Sekunde. Dies entspricht einer Aufzeichnungsdauer von etwa 9 bis 26 Minuten pro Gigabyte.
Hintergrund
AVCHD wurde von der Motion Picture Expert Group geschaffen und von den Firmen Sony und Panasonic in Produkte umgesetzt, da man nicht länger ausschließlich auf Speichermedien mit Laufwerken setzen wollte, wie zum Beispiel Bandlaufwerke, Festplatten oder DVD-Laufwerke.
Vergleich mit Bandaufzeichnung
Das Magnetband bietet Möglichkeiten, viel Datenmaterial auf einen vergleichsweisen günstigen, wenn auch weniger zuverlässigen Datenträger zu speichern. Auf einem Mini-DV-Band können zum Beispiel etwa 13 Gigabyte abgespeichert werden. Preiswerte Speicherkarten stehen derzeit (Mai 2008) für bis zu sechzehn Gigabyte zur Verfügung, also etwas mehr als die Speicherkapazität eines Mini-DV-Bandes siehe oben). Da ein wesentlicher Vorzug von AVCHD jedoch darin liegt, dass bei einer identischen Datenrate gegenüber MPEG-2 eine deutlich höhere Speichereffizienz erreicht wird, relativieren sich die Mehrkosten. Hinzu kommt, dass es im Bereich der Consumer-Videotechnik erstmals durch AVCHD möglich wird, die gesamte HD-Auflösung von 1920 x 1080 Bildpunkten ohne Interpolation aufzuzeichnen, wenn auch die meisten der derzeit (2008) am Markt befindlichen Camcorder diese Möglichkeit nach wie vor nur durch Interpolation erreichen. Durch die Benutzung moderner Speichermedien ist nicht nur sequentieller, sondern auch wahlfreier Zugriff auf die Daten möglich.
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Advanced_Video_Codec_High_Definition