Die Computer kommen

Bis zu diesem Zeitpunkt bewegen wir uns im Bereich der Videotechnik. Auch Grafikmaschinen und Bildspeichersysteme arbeiten (zumindest im Broadcastbereich) mit diesen Werten. Wer z.B. einmal Quantel- oder discreet-Systeme bedient hat, dem wird das alles bekannt vorkommen. Zur Darstellung benutzen diese Grafic-Workstations meist einen gewöhnlichen Fernseher oder TV-Monitor. Dadurch ist das zu bearbeitende Bild immer mit dem Endergebnis identisch.

"Leider" kamen immer mehr die liebevoll als „Heimcomputer“ bezeichneten Rechner in Mode und damit fing das ganze Schlamassel an. Highend Grafic-Workstations sind teuer und eine typische Äußerung der IT-Branche ist seit jeher zu sagen: Wir können es besser und billiger.

Es wurde also versucht, z.B. mit Grafikprogrammen wie Photoshop, Bilddateien aus Videos zu extrahieren, zu bearbeiten und wieder in ein Video einzufügen. Wer das schon einmal selbst versucht hat, wird feststellen, dass es damit ein Problem gibt: Normale Grafikprogramme arbeiten horizontal und vertikal immer mit der gleichen Auflösung. Die Bearbeitung von Material der alten Norm von 768x576 Pixeln ist damit also kein Problem. Aber: Was ist mit einer non-square Norm von 720x576?

Und dann gibt es plötzlich noch ein zweites Problem: Die Geometrie! Wer sich jetzt fragt, wo da der Unterschied ist, dem sei der Blick zurück empfohlen: non-square bezeichnet eine Norm, deren horizontales und vertikales Pixelseitenverhältnis nicht identisch ist. Bei 601 und DV ist das der Faktor 1.0667. Jedoch gilt dieser Faktor unabhängig davon, ob von einer aktiven Breite von etwa 702 Spalten innerhalb von 52us ausgegangen, oder das Gesamtsignal mit 720 Spalten in 53.3~3us betrachtet wird. In beiden Fällen ist der non-square Faktor 1.0667, denn in beiden Fällen ist die horizontale Grenzfrequenz 6.75 MHz! Für die Geometrie eines Bildes ist es aber ein Unterschied, von welcher Breite und von welchem Zeitfenster ausgegangen wird:

Einzig die Umrechnung von Verhältnissen mit gleichem Zeitfenster ist erlaubt, bei den bisher bekannten Formaten wäre das 702x576 -> 768x576. Das Verhältnis zwischen 768 und 702 beträgt gerundet 1.094 und dient als neuer Faktor für geometrisch korrekte Skalierungen.

Durch diesen Faktor ergibt sich eine weitere Möglichkeit: Die Erstellung eines geometrisch korrekten square-Formats für das Zeitfenster von 53,33µs. Aus den vollen 720 Spalten und dem Korrekturfaktor 1.094 ergeben sich 787 Spalten für ein voll ausgeschriebenes Videobild:

Ein Verhältnis wie 787x576 ist im Konsumerbereich recht unbekannt. Man hat es wahrscheinlich bewusst außen vor gelassen, denn es führt zu einer schwer zu verstehenden Konsequenz: 787x576 ist ein square Pixelformat, das aber nicht mehr im Bildseitenverhältnis 4:3 ist. Zudem hat es ein weiteres Problem: Das Format ist direkt abhängig vom verwendeten geometrischen Korrekturfaktor. Dieser ist jedoch in keiner Norm definiert. Rechnet man die Rundungsfehler ein, so ist jeder Bezugspunkt >702 und <=704 erlaubt. Als geometrische Korrektur-Faktoren könne daher alle Werte <1.09402 und >=1.0909 verwendet werden, was zu den Formaten 785-, 786-, 787- und 788x576 führen könnte.

Gehen wir mit 787x576 in etwa von der Mitte der möglichen Verhältnisse aus, existieren mittlerweile 3 Formate mit unterschiedlichen horizontalen Werten:

768x576 bei 52us

720x576 bei 53,33µs

787x576 bei 53,33µs

Was bis jetzt noch nicht berücksichtigt wurde: Es gibt Anwendungsfälle, bei denen ist eine Anpassung in horizontaler Richtung nicht möglich. Dazu gehören Bilder oder Grafiken mit fest definierter horizontaler Auflösung wie z.B. ein Sweep. In solchen Fällen wäre es auch möglich, die vertikale Pixelanzahl zu verringern, was zu einem weiteren Verhältnis führt:

576/1.094 ergibt gerundet etwa 527, das entstehende Format wäre also 720x527.

Alle diese neuen Pixelverhältnisse und ihre Korrekturfaktoren sind im Grunde genommen Krücken. Sie können immer nur einen Teil der Anforderungen erfüllen. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die Eigenheiten noch einmal in einer Tabelle zusammengefasst: