Bessere Signale für bessere Darstellungen

Die Distribution von bewegten Bildern für diese fortschrittlichen Consumer-TVs ist zu einer neuen Herausforderung geworden, insbesondere in einer Wel in der steigende Übertragungsbandbreiten und die damit verbundenen Kosten sowohl für OTT- als auch für OTA Distributoren - nicht gerade ideal ist. Die Priorität ist es, deutlich mehr Bilder in ähnliche Datenmengen zu packen. Bessere Codecs helfen aber bei der Optimierung der Kodierung von Helligkeit und Kontrast und sind somit der Schlüssel im Umgang mit HDR-Bildern ohne zusätzliche Bandbreite zu benötigen, welche die jeweligen Programmanbieter nur sehr ungern finanzieren würden.

Helligkeit wird als Zahl dargestellt, aber die Verdopplung dieser Zahl hat noch nie die absolute Lichtmenge ausgedrückt (in Photonen pro Sekunde), die aus dem Display austritt. Die verwendeten mathematischen Verfahren bezogen sich oft auf den Signalpegel an Helligkeit und wie hell das Display damit aussieht, allerdings nur so ungefähr.

Bessere Helligkeit

Die HDR-Standards sind da genauer. Für die Distribution hat die SMPTE-Organisation den Perceptual Quantizer (PQ) entwickelt. PQ basiert auf einer detaillierten Analyse des menschlichen Sehens, so dass jeder digitale Codewert einen extrem ähnlichen, virtuellen Helligkeitszuwachs darstellt. PQ ist so für die Codierung von Helligkeitsstufen zwischen Null und 10.000 nits mit 12 Bit oder 4096 Stufen optimiert. 10.000 nits übersteigen bei weitem die technischen Möglichkeiten von aktuellen Displays und wären somit in den meisten realen Situationen völlig überfordert. 10-Bit-PQ wird allgemein als ausreichend für Display Technologien bis zu einigen Tausend Nits als angemessen angesehen. PQ ist standardisiert als SMPTE ST2084 und wird in der Consumer- sowie Broadcast-Technologie als Bestandteil von HDR10 eingesetzt.

Es entsteht leicht der Eindruck, dass High Dynamic Range und Wide Color Gamut die Fernsehproduktion komplizierter machen. Früher konnten die Crews arbeiten, ohne sich allzu sehr darum zu kümmern, welche Rot-, Grün- und Blautöne zur Farberzeugung verwendet wurden oder wie die Helligkeit funktioniert. Jetzt müssen Produktionen oft sowohl HDR als auch Standard Dynamic Range ausgeben, und Konzepte wie Farbumfang und Helligkeitskodierung können wie neue Ideen erscheinen.

Die gute Nachricht für unter Zeitdruck stehende Techniker ist, dass die zugrunde liegenden Konzepte dieselben bleiben: HDR und WCG sind nicht grundsätzlich komplizierter als traditionelle Ansätze. Die Entwicklung der HDR-Vision könnte sogar einfacher sein, da es weniger notwendig ist, riesige Kontrastbereiche in das begrenzte Bild des herkömmlichen Fernsehens zu packen. Es gibt immer noch dieselben roten, grünen und blauen Grundfarben und Vorstellungen von Helligkeit, die dazu dienen, leistungsfähigere Bilder zu erzeugen. Einige proprietäre Systeme fügen zusätzliche Komplexität hinzu, aber im Prinzip funktionieren HDR- und WCG-Bilder auf die gleiche Weise wie immer - nur eben besser.

Willkommen zu Teil 2 von "HDR & WCG For Broadcast" - einer umfassenden 10-teiligen Untersuchung der Wissenschaft und der praktischen Anwendungen aller Aspekte von High Dynamic Range und Wide Color Gamut für die Broadcast-Produktion.

Teil 2 erörtert die zunehmenden Display-Möglichkeiten und Kameratechnologien sowie die kreativen Vorteile und Produktionsherausforderungen, die HDR & WCG mit sich bringen.

Diese neue Serie greift dieses wichtige Thema auf und belebt es mit einer kompletten Überarbeitung durch den Autor der ursprünglichen Serie, Phil Rhodes. In den letzten fünf Jahren hat sich HDR zu einer Verbrauchererwartung entwickelt und die Palette der Geräte, mit denen Verbraucher auf Inhalte zugreifen, hat sich enorm vergrößert. Die meisten Fernsehsender und Streaming-Anbieter auf der ganzen Welt bieten jetzt sowohl SDR- als auch HDR-Versionen vieler ihrer Inhalte an, so dass der Verbraucher die ultimative Wahl des Empfangsformats hat. Dies bringt eine Reihe von Herausforderungen für Sendeanstalten mit sich, insbesondere bei der Live-Produktion.

Diese Serie befasst sich mit den wichtigsten Grundsätzen der Farbmetrik und den verschiedenen, technischen Formaten sowie Standards, die bei der Erfassung, Produktion und Bereitstellung von SDR und HDR eine Rolle spielen. Anschließend werden die verschiedenen Methoden und Arbeitsabläufe untersucht, die von der Broadcast-Community eingesetzt werden, um eine nahtlose gleichzeitige Produktion und Distribution zu erreichen.

Willkommen zum Teil 1 von "HDR & WCG For Broadcast" - einer umfassenden Erforschung der Wissenschaft und der praktischen Anwendungen aller Aspekte von High Dynamic Range und Wide Color Gamut für die Broadcast-Produktion in 9 Artikeln.

Teil 1 besteht aus einem Trio von Artikeln, die die grundlegenden Prinzipien von Helligkeit und Farbe sowie die Auswirkungen der Erweiterung des Dynamikbereichs und des Farbumfangs in den Workflows der Broadcast-Produktion erläutern.

Über HDR & WCG für das Fernsehen

Die ursprüngliche HDR-Serie von The Broadcast Bridge 2019 ist eine der beliebtesten redaktionellen Sammlungen - sie wurde bereits von über 50.000 Personen gelesen. Diese neue Serie greift dieses wichtige Thema erneut auf und belebt es mit einer kompletten Überarbeitung durch den Autor der ursprünglichen Serie, Phil Rhodes.

In den letzten fünf Jahren hat sich HDR zu einer Verbrauchererwartung entwickelt, und die Palette der Geräte, mit denen Verbraucher auf Inhalte zugreifen, hat sich enorm vergrößert. Die meisten Fernsehsender und Streaming-Anbieter auf der ganzen Welt bieten jetzt sowohl SDR- als auch HDR-Versionen vieler ihrer Inhalte an, so dass der Verbraucher die ultimative Wahl des Empfangsformats hat. Dies bringt eine Reihe von Herausforderungen für Sendeanstalten mit sich, insbesondere bei der Live-Produktion. Wie können SDR und HDR gleichzeitig erfasst, produziert und ausgeliefert werden?

In dieser neuen Reihe werden alle wichtigen Grundsätze der Farbmetrik sowie die verschiedenen technischen Formate und Standards, die bei der Erfassung, Produktion und Auslieferung eine Rolle spielen erneut behandelt. Anschließend werden die verschiedenen Methoden und Arbeitsabläufe untersucht, die von der Broadcast-Community eingesetzt werden, um eine nahtlose gleichzeitige Produktion und Distribution zu erreichen.

Bedenken über die Gefahren, die von der generativen KI ausgehen, können einige der großen Vorteile für die Kontrolle und Verbesserung der Videoqualität verdecken, die durch die Automatisierung und die Bilderzeugung erweitert werden. Sie schlägt auch neue Brücken zwischen grundlegenden Aspekten der Qualitätsverbesserung wie Hochskalierung oder Schärfung unscharfer Bilder und Fähigkeiten, die tiefgreifendere Auswirkungen auf das Zuschauererlebnis haben. Zu letzteren gehören die schnelle Erstellung von Clips aus längeren Videos, z. B. aus Nachrichten und Sport, sowie die Generierung von Metadaten, die neue Inhalte fast sofort und einfacher als bisher durchsuchbar machen.

Auch wenn es Bedenken und Konflikte hinsichtlich der Fähigkeit der KI gibt, menschliche kreative Funktionen zu verdrängen, kann das Potenzial der Automatisierung von Routineaufgaben, die zuvor manuell ausgeführt wurden, menschliche Mitarbeiter entlasten, damit sie sich auf höherwertige Aufgaben konzentrieren können. Es besteht sogar die Möglichkeit, die Messlatte für die menschliche Kreativität höher zu legen, wobei gleichzeitig anerkannt wird, dass viele Aufgaben, die bisher als Domäne der höheren menschlichen Intelligenz galten, automatisiert oder von Maschinen übernommen werden.

Wir setzen unsere Miniserie über Videoqualität fort und erörtern, wie die zunehmende Vielfalt und Fragmentierung bei der Erstellung von Inhalten eine neue Front für die Qualitätskontrolle (QC) und Qualitätssicherung (QA) eröffnet hat. Die Automatisierung mit Hilfe von maschinellem Lernen wird immer wichtiger und erstreckt sich auch auf die Korrektur von Inhalten durch Frame-Interpolation und andere Techniken.

Die Internet-Verteilung über nicht verwaltete Netze hat Rundfunkanstalten und Videodienstleister vor neue Herausforderungen gestellt, die mit verschiedenen Techniken angegangen wurden, die auf dem grundlegenden adaptiven Bitraten-Streaming aufbauen. Die Latenz wurde durch Mechanismen wie Secure Reliable Transport besser unter Kontrolle gebracht, die Verzögerungen im Zusammenhang mit der erneuten Übertragung von Paketen im Falle von Fehlern oder Ausfällen verringern.

Mit der Diversifizierung der Quellen und der zunehmenden Abhängigkeit von Dritten haben sich jedoch zusätzliche Herausforderungen ergeben, die eher mit den Inhalten selbst als mit ihrer Verbreitung zusammenhängen. Letzteres schließt eine wachsende Menge professioneller dateibasierter Inhalte ein, insbesondere Unterhaltungs- und Dokumentarfilme, die die bestehenden Qualitätskontroll- und Qualitätssicherungssysteme zunehmend belasten.

Wir setzen unsere Miniserie über Videoqualität mit einer Diskussion über die Herausforderungen der Streaming-Videoqualität fort.

Trotz enormer Verbesserungen bedeutet die fortgesetzte Verbreitung von Videostreaming in Verbindung mit den ständig steigenden Erwartungen der Verbraucher, dass die Erfüllung der Qualitätsanforderungen einem ständigen Wettrüsten gleichkommt.

In dieser ersten, einer neuen Serie über Videoqualität betrachten wir, wie die anhaltende Verbreitung von benutzergenerierten Inhalten neue Herausforderungen für die Videoqualitätssicherung mit sich gebracht hat, wobei KI wiederum dazu beiträgt, einige von ihnen näher zu betrachten, aber neue Probleme werden aufgeworfen, da die Grenzen zwischen der Generierung von Inhalten, der Qualitätsmessung und der Wiederherstellung verwischt werden.