SPECIAL: UltraHD-Workshop in der Bavaria Filmstadt bei München
Am heutigen 14. November veranstaltete die Bavaria Film in Zusammenarbeit mit Futuretainment und Bavariapool Services den ersten europäischen UltraHD-Kompetenz-Workshop in der Bavaria Filmstadt in Geiselgasteig.
Der Workshop beschäftigte sich maßgeblich mit der aktuellen Lage der UHD-Standardisierung, der Übertragungstechnik sowie Produktion und Distribution von UltraHD-Inhalten. Die Hardware zur Darstellung der extrem hochauflösenden Inhalte wurde ja bereits auf der IFA präsentiert und ist jetzt sogar schon für den Endverbraucher im Handel erhältlich, bezüglich der Inhalte sieht es aber sehr spärlich aus. Die aktuellen Modelle setzen zwar stark auf ein hochwertiges Videoprocessing und skalieren geringer auflösendes Material in hoher Qualität auf ihre native Bildschirmauflösung. Für den UHD-Durchbruch aber, hier ist man sich einig, muss dem Kunden auch ausreichend natives Material zur Verfügung stehen.
Journalisten und Vertreter der Industrie sind zahlreich erschienen
Zahlreiche Journalisten, Experten aus der Branche und Vertreter der Industrie haben sich im Foyer des Studio 9 der Bavaria Filmstudios zusammen gefunden, um an Podiumsdiskussionen und Einzelvorträgen kompetenter Experten teilzunehmen. Für all diejenigen, die den Live-Stream unter www.uhd2013.de verpasst haben, möchten wir hier die Key Facts noch einmal zusammenfassen.
Sehen wir uns zunächst einmal die Problematik der UHD-Standardisierung an. Hier gibt Marcel Gonska, Gründer und Geschäftsführer unseres Display Basic Check Partners White Light Consultations, einen Statusbericht.
Prinzipiell können wir festhalten, dass noch viele Einzelheiten geklärt werden müssen, bevor wir von einem einheitlichen UltraHD-Standard sprechen können. Einig ist man sich zunächst einmal über die Auflösung: 3840 x 2160 Pixel. Was banal klingt, ist ein wichtiger Schritt in Richtung eines einheitlichen Standards, denn 4K kommt ursprünglich aus der Filmproduktion und hier bedeutet 4K eine Auflösung von 4096 x 2160 Pixel. Ein Grund, weshalb man im Consumer-Bereich von der Bezeichnung 4K Abstand nimmt und nun UltraHD vorzieht.
Allerdings bedeutet UltraHD nicht nur "mehr Pixel", sondern vor allen Dingen "bessere Pixel". Natürlich bietet eine höhere Auflösung klare Benefits, allerdings gehen diese bei einem größeren Sitzabstand von über 1,8 x die Bilddiagonale schnell verloren, es muss also mehr geboten werden also nur eine höhere Auflösung.
Alle großen Hersteller sind mit ihren UltraHD-Modellen vor Ort - im Bild: Samsung, u.a. mit dem UE65F9090
UltraHD setzt dabei zum einen auf einen größeren Farbraum. Wie groß dieser Farbraum ist, steht allerdings noch nicht fest. Mit unserem aktuellen Farbraum ITU-R BT.709 schöpfen wir etwa 35% des Potentials des menschlichen Auges aus, hier ist also noch viel Spielraum nach oben. Ansätze der ITU sehen mit ITU-R BT.2020 bis zu 75% des Potentials vor - allerdings gibt es bisher keine Display-Technologie, die diesen Farbraum darzustellen vermag. Ebenfalls mit UltraHD möglich ist eine erhöhte Farbauflösung. Aktuell werden Inhalte mit der Hälfte der Farbauflösung gegenüber der Helligkeitsauflösung dargestellt (Chroma-Subsampling 4:2:0), bei UltraHD wird definitiv eine höhere Farbauflösung möglich sein. Sehr wahrscheinlich wird es sich um 4:2:2 handeln, aber sogar 4:4:4 ist denkbar. Damit einher geht natürlich auch ein größerer Dynamik-Umfang, der aktuell durch eine 8-Bit-Kodierung limitiert ist. Mit geplanten 10-Bit bzw. 12-Bit ist ein deutlich höherer Dynamik-Umfang, also der Unterschied zwischen dem hellsten und dunkelsten Bildanteil, möglich.
Essentiell ist natürlich auch die Bildwiederholrate, hier wird sich UltraHD zunächst bei 50 bzw. 60 Hz etablieren, da die negativen Aspekte von 24 bzw. 25 Hz sich deutlicher bemerkbar machen. Aber auch 100 bzw. 120 Hz werden bereits diskutiert.
Für Außenstehende scheint dieser Standardisierungsprozess sehr schleppend und zäh zu verlaufen. Allerdings muss man hier bedenken, dass ein zukunftssicherer Standard garantiert werden soll und viele einzelne Elemente mit in die Überlegungen der verschiedenen Gremien (ITU, EBU, SMPTE) einbezogen werden müssen. Neben den bereits angesprochenen Themen ist auch die Schnittstelle bzw. das Übertragungs-Interface noch nicht absolut festgelegt. Bis auf Panasonic sind die Geräte der großen Hersteller allesamt noch mit HDMI 1.4b ausgestattet. Dessen Bitrate ist zwar ausreichend, um UltraHD-Material in der nativen Auflösung zu übertragen, allerdings nur mit maximal 30 Bildern pro Sekunde.
Die Hersteller bieten zwar Upgrade-Möglichkeiten an, die kostenlosen Software-Updates bieten dann aber noch nicht alle Benefits von UltraHD. So werden dann mit hoher Wahrscheinlichkeit zwar höhere Bildwiederholraten (50 & 60 Hz) erreicht, aber keine höhere Farbauflösung. Abhilfe wird hier HDMI 2.0 schaffen, welches ausreichend Bandbreite für die native Auflösung in hoher Bildwiederholrate sowie Chroma-Subsampling und höherer Farbtiefe bietet. Auch ein neuer HDCP-Standard, der für die Sicherung digitaler Rechte dient, wird kommen und muss definiert werden. Besonders deshalb, da der aktuelle Standard bereits umgangen werden kann.
Ein genauer Zeitplan lässt sich nur schwer festlegen, die EBU rechnet allerdings mit einer mehrstufigen Einführungsphase. In Phase 1, die wohl 2014/2015 abgeschlossen sein wird, wird sich UltraHD mit 50/60 Hz mit dem aktuellen HD-Farbraum und Farbauflösung etablieren, wenn auch eine höhere Farbauflösung angestrebt werden sollte. Phase 2 spielt sich bis 2017/2018 ab und setzt sich bereits UltraHD mit Bildwiederholraten von 100/120 Hz zum Ziel. In Phase 3, die sich im Zeitraum 2020+ abspielen soll, wird es bereits in Richtung 8K bzw. 4320p gehen. Ob sich dieser Fahrplan bewahrheitet, bleibt abzuwarten.
Toshiba UltraHD-Modell - in Kürze bei uns im Test
Bei den Schlagworten "höhere Auflösung", "größerer Farbraum", "höhere Bildwiederholrate" wird eine Sache recht schnell klar - hier müssen viel größere Datenmengen verarbeitet werden. Dies führt direkt zum nächsten Problem: Wie und in welcher Form wird UltraHD zum Kunden transportiert?
Zunächst legt Stefan Vollmer, Pressesprecher von Astra Deutschland, die Seite der TV-Stationen und Broadcaster dar. Da die Zahl der Satelliten und besonders der Sendeplatz auf den einzelnen Transpondern der Satelliten begrenzt ist, ist für das Broadcasting ein effizienter Video-Codec unerlässlich. Die Antwort auf diese Problematik lautet HEVC (Hig Efficiency Video Codec). Damit lassen sich die ungeheuer großen Datenmengen von UltraHD auf eine immer noch enorme, aber überschaubere Größe reduzieren - und dass ohne immense Qualitätsverluste. Aktuell ist mit HEVC aber noch kein Live-Encoding möglich, aktuell benötigt der Encoder für 1 Minute Sendematerial etwa 9 Stunden. Dies wird sich allerdings bereits Anfang nächsten Jahres ändern. Astra geht vom Angebot von kommerziellen Services bereits in 2015 bzw. 2016 aus.
Panasonic ist mit dem TX-L65WT600 am Start
Ebenfalls aus dem Broadcast-Bereich erläutert Stephan Heimbecher die bereits erfolgten und zukünftig geplanten Testproduktionen von Sky Deutschland. Vor etwa einem Jahr startete Sky bei einem Bundesliga-Spiel zwischen dem FC Bayern München und Borussia Dortmund erste Probe-Aufnahmen in UltraHD. Mit einer Sony F65-Kamera wurde mit verschiedenen Kamerapositionen, Einstellungen und Objektiven experimentiert.
Diese Testproduktion hatte allerdings mit einer Live-Übertragung noch eher wenig zu tun, da das aufgenommene Material nicht direkt in den Übertragungswagen transportiert, sondern auf SR-Memory Cards aufgenommen wurde. Mithilfe eines Thunderbold Raids wurden die immensen Datenmengen bewältigt, auf HD-Ebene geschnitten, in die UltraHD-Ebene zurückgeführt und als 8-Bit TIFF-Chain exportiert.
Nach dem ersten Test-Run wollte man natürlich mehr und mehr in Richtung Live-Übertragung gehen. Bei einem Champions-League Spiel zwischen Bayern und Barcelona wurden daher zwei Sony F65 eingesetzt, bei denen das Signal bereits über 4 HD-SDI Verbindungen direkt zum Übertragungswagen transportiert wurde. Anmerkung: Für eine FullHD-Übertragung reicht eine HD-SDI Verbindung aus. Am 22. Oktober diesen Jahres ging man beim Spiel Schalke gegen Chelsea noch einen Schritt weiter, so wurde teilweise ein HD-Zoom-Bild der eingesetzten UltraHD-Kamera bereits in den Live-Betrieb integriert und gesendet.
UltraHD sorgt für viel Gesprächsstoff unter den Teilnehmern
Bevor ein stehender Live-Betrieb in UltraHD aber möglich ist, müssen noch einige Schritte getan werden. Die großen Datenmengen müssen ja nicht nur im Übertragungswagen gehandhabt werden sondern auch zur Broadcast-Station gesendet und dort weiter verarbeitet werden. Bei FullHD-Live-Übertragungen werden hier ca. 0,83 Gbit/S übertragen, bei UltraHD sprechen wir etwa von der zehnfachen Menge. Dennoch wird bei Sky Deutschland fleißig weiter getestet, um "relativ" zeitnah eine UltraHD Live-Übertragung zu ermöglichen. Weitere Testproduktionen wird es in Sochi 2014 sowie der Fußballweltmeisterschaft geben.
Klare Fakten bezüglich einer UltraHD-Produktion schaffte Futuretainment und Gerd F. Schultze bereits im frühen Herbst diesen Jahres. In den Dierks Studios gelang dem kompetenten Team die erste 4K Mehrkamera-Produktion Europas. Zum Einsatz kamen hier vier Sony F55 4K-Camcorder, die über 4 x 4 HD-SDI Verbindungen direkt mit dem Ü-Wagen verbunden waren. Da es sich dabei um Konzertaufnahmen handelte, stand natürlich auch eine hochqualitative Tonaufnahme im Vordergrund. Ein 40-Spur-Live-Recording mit modernster Technik wurde unter der Leitung von Ulli Pallemanns auf die Beine gestellt. Daraus resultierten zum einen Stereo-Mixe, aber auch Abmischungen in 5.1 und Auro3D 9.1, von dessen Qualität man sich ebenfalls beim UltraHD-Workshop überzeugen konnte. Auro3D sorgt für ein besonders intensives und umschließendes Klangerlebnis, das den Zuhörer mitten ins akustische Geschehen versetzt.
Albert Hammond sorgt für musikalische Abwechslung
So spannend und interessant die Thematik aus Sicht der TV- und Broadcastingbranche ist, Film- und Kinofans wollen natürlich in erster Linie wissen, wie und in welcher Form Sie ihre Favoriten in erstklassigem UltraHD auf das neue TV-Display erhalten.
Auch wenn Streaming absolut im Trend liegt ist man sich bei Singulus Technologies, Weltmarktführer von Produktionsanlagen für optische Datenträger, einig: Die Blu-ray wird auch bei UltraHD als maßgebliches Medium zum Einsatz kommen. Allerdings wird es mit den aktuellen Single Layer (25 GB) und Dual Layer (50 GB) Scheiben etwas eng bei der großen Datenmenge. Studien ergeben, dass man bei UltraHD 2D im Schnitt etwa 66 GB für Filme im HEVC-Codec benötigt. 3D UltraHD-Inhalte benötigen dann aber schon etwa 100 GB - und sollte sich die Bildwiederholrate schneller als erwartet auf 100 bzw. 120 Hz erhöhen, reichen auch 100 GB nicht mehr aus.
Um Blu-ray Discs mit 100 GB Speicherkapazität zu produzieren, müssen die aktuell laufenden Produktionsmaschinen mit neuer Hardware versehen werden, 66 GB könnte man sogar mit aktuellen Dual-Layer Scheiben realisieren. Die Blu-ray Disc Association hat sich Q1 2014 zum Ziel gesetzt, zu einem Ergebnis bei dieser Problematik zu kommen. Mit den großen 100 GB Scheiben wäre man vorerst auf der sicheren Seite, allerdings kommen dann wieder erhebliche Kosten nicht nur auf Produktionsseite hinzu, auch die aktuellen Blu-ray-Player müssten erneuert werden, da diese maximal Dual-Layer Blu-ray Discs wiedergeben.
Special: Philipp Kind
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