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Grundlagen : Umrechnungsfehler bei DV-Codecs

von Sa, 30.März 2002


von Holger Scheel

Im Artikel "Der Canopus - Unterschied" habe ich bereits die besondere Art der Umsetzung YUV -> RGB von Canopus erklärt. Die Auswirkungen auf die Bildqualität sollen hier noch einmal gesondert gezeigt werden.

Um Rechenfehler, die durch die ständige Umrechnung von 220 YUV - in 256 RGB - Werte und die anschließende Neucodierung entstehen können, besser veranschaulichen zu können, habe ich folgenden Test durchgeführt:
Der Grauverlauf, der auch schon im "Canopus - Unterschied" zum Einsatz gekommen war, wurde ohne eine Effektberechnung unter Premiere mehrmals neu codiert.

Das Originalbild:



Das Ergebnis mit dem Canopus - Codec ( VfW - Modus ), nach 2x,



nach 5x.



Das Ergebnis mit dem Quicktime - Codec ( Version 5 ), nach 2x,



nach 5x.



Das Ergebnis mit dem Mainconcept - Codec ( Demo 2.04 ), nach 2x,



nach 5x.



Und das Ergebnis mit dem Microsoft - Codec ( DirectX8.1 ), nach 2x,



nach 5x.



Der Grauverlauf hat im Original eine gleichmäßige Abstufung. Durch die Anpassung an die 256 RGB - Werte entstehen außer bei Canopus bei allen Codecs sogenannte Treppeneffekte. Je nach Qualität des sog. Ditherings sind diese deutlich ( Quicktime ) oder fast gar nicht ( Mainconcept ) zu sehen. Obwohl der Mainconcept - Codec prinzipbedingt gegenüber Canopus im Nachteil ist, sind die Ergebnisse fast gleichwertig.
Der Quicktime - Codec dagegen zeigt genau den erwarteten Fehler, der Grauverlauf ist stufig.
Ist der Codec in der Lage, seine Quantisierungstabellen immer ähnlich anzuwenden, werden diese Treppeneffektedurch durch eine erneute Codierung nicht wesentlich verschlimmert. Das gelingt dem Quicktime - Codec recht gut und dem Mainconcept - Codec exzellent. Der Microsoft - Codec dagegen zeigt zusätzlich Folgefehler: Die Umrechnungsartefakte werden als neuer Bildinhalt interpretiert, was immer neue Fehler provoziert.


Im praktischen Einsatz ist eine fünffache Neucodierung natürlich selten, sozusagen der Worst - Case. Außerdem ist logischerweise die Testgrafik so gewählt, das Fehler gut sichtbar werden. Allerdings sollte man sich vor Augen halten, das diese grundsätzlich schon bei der ersten Neucodierung auftreten, sie fallen nur nicht in jedem Bild auf. Auch aus diesem Grund bevorzugen Profis Schnittprogramme, die nicht im RGB - Raum, sondern im YUV - Raum rechnen, Umrechnungsfehler entstehen dann nämlich erst gar nicht. Canopus versucht, auch unter Premiere und MediaStudio eine ähnliche Qualität zu bieten, was erstaunlich gut gelingt. Das dadurch beim Schnitt etwas mehr Nachdenken gefordert wird, nehmen qualitätsbewusste Benutzer gerne in Kauf. Wer sich nicht für eine Canopuskarte entscheiden will, aber dennoch möglichst hochwertig produzieren möchte, kommt an einer Lösung mit dem Mainconcept - Codec fast nicht vorbei. Dazu zählen auch einige Schnittkarten anderer Hersteller, wie z.B. die dazzle DVNow.


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