uffi33 
Anmeldungsdatum: 14.03.2002
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 Beitrag 0 - Verfasst am: So März 24, 2002 13:59 Titel: |
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VCD/SVCD und Sonderformate
Da in unseren Testberichten sehr viel Wert auf die Kompatibilität der DVD Player bezüglich Video-CD und Super Video-CD gelegt wird, liegt es nahe einmal ein paar Grundzüge der verschiedensten Formate zu erklären. Sicherlich ist dieses Thema nicht jedem so wichtig wie uns, dennoch werden wir versuchen zu erklären, warum ein DVD Player enorm an Qualität und Wert gewinnen kann, wenn er neben der Standard Video-CD, die ursprünglich ja eine bescheidene Qualität hat, auch Super Video-CD und diverse Abarten spielt. Einige der Begriffe, die im Folgenden benutzt werden, decken sich nicht mit allgemein gebräuchlichen Bezeichnungen, dennoch haben wir uns entschieden, diverse Unterformate weiter zu unterscheiden, um zumindest für DV-REC Konfusion zu vermeiden. Anmerkung: In den folgenden Absätzen wird hauptsächlich auf das PAL Format, welches in Deutschland verwendet wird, eingegangen. Für NTSC gelten z.B. folgende Auflösungen: 352x240,480x480 und 720x480.
VideoCD und Super VideoCD auf CD(R/W)
Um möglichst viele Videodaten auf eine normale CD zu bekommen verzichtet man beim VCD/SVCD Format auf Korrekturinformationen innerhalb der einzelnen Sektoren (Teilbereiche) einer CD. Somit bekommt man auf eine herkömmliche 650 MB CD ganze 720 MB Videodaten. Aufgrund verbesserter Brenn- und Abtasttechnik ist es heute möglich bis zu 985 MB Videodaten auf einen 99min Rohling zu brennen. Ein Ende ist aber noch nicht abzusehen. So wurden auf der CEBIT 2001 schon 120min Rohlinge vorgestellt. Im Gegensatz zu 99min, die auf erstaunlich vielen Playern laufen, ist deren Kompatibilitätsgrad unserer Meinung allerdings noch recht zweifelhaft.
VCD
Das normale Video-CD Format hat eine Auflösung von 352x288 Bildpunkten bei einer festen Datenrate von 1150 Kbits Video und 224 Kbits Audio. Dies entspricht so ziemlich genau der einfachen Abspielgeschwindigkeit einer normalen CD. Als MPEG-Format wird Mpeg1 verwendet. Wir nennen dieses Format für gewöhnlich VCD. Es ist offiziell spezifiziert und hat sich als weltweiter Standard etabliert, bietet jedoch nur eine relativ unscharfe und bei starken Bewegungen von so genannten Artefakten durchsetzte Bildqualität (Klötzchen gucken).
DVCD
Durch Erhöhung der Video Bitrate, die eine schnellere Abspielgeschwindigkeit voraussetzt, auf bis zu 3000Kbits kann man bei gleicher Auflösung und Audiobitrate, abhängig vom verwendeten Encoder, enorm an Qualität gewinnen. Die bei 1150Kbits Video auftretenden Bewegungs-Artefakte verschwinden bei ca. 2000Kbits fast völlig und lassen das Bild homogener und auch ein wenig schärfer erscheinen. Allerdings ist die verwendete Auflösung von 352x288 Punkten immer noch nur ca. 1/4tel von der normalen PAL Videoauflösung. Einen Schärfequantensprung darf man sich also von reiner Erhöhung der Datenrate nicht erwarten. Entgegen der bekannten Bezeichnung XVCD nennen wir dieses Zwischenformat einfach mal DVCD, welches für VCD bei erhöhter Datendichte stehen soll.
Dass viele DVD-Player mit einer erhöhten Datenrate klarkommen ist, das Verdienst tolerant geschriebenen Player-Software, die den jeweiligen MPEG-Decoder ansteuert. Man darf davon ausgehen, dass alle bekannten MPEG-Decoder theoretisch in der Lage wären, die vielen Abarten des VCD Formats wiederzugeben. Lediglich Beschränkungen innerhalb der Firmware machen dies oft zunichte.
XVCD
In Punkto Mpeg1 ist aber noch längst nicht das Ende der Möglichkeiten erreicht. Macht man sich zunutze, dass der MPEG-Decoder im Player auch das SVCD beherrscht, welches eine Auflösung von 480x576 Bildpunkte hat, und in den meisten Fällen auch DVD´s in einer Auflösung von 720x576 spielt, liegt es nahe einfach mal Auflösung und Datenrate zu erhöhen, nur um zu sehen was passiert. Und tatsächlich ist es mit einigen Playern möglich VCD´s, die Mpeg1 basiert sind, in einer Auflösung von 480x576 und erhöhter Datenrate abzuspielen. Dies nennen wir jetzt mal XVCD, welches oft auch in einer Auflösung von 352x576 funktioniert. Der Qualitätsgewinn ist enorm. Verwendet man dazu noch Datenraten jenseits 2000Kbits für Video ist das Bild durchaus Digital-TV tauglich und von unerfahrenen Video-Emporkömmlingen gar nicht von DVD zu unterscheiden.
Ein Nachteil des zuletzt erklärten XVCD Formats ist eine etwas wacklige Kompatibilität zu vielen Playern, die je nach Lust und Laune der Firmware-Progrogrammierer ihren Dienst von Anfang an oder nach einem Software-Update verweigern können. Dies hängt unter anderem damit zusammen, dass die Software auf einmal doch davon ausgeht, es handelt sich bei einer VCD um die Standard-Auflösung von 352x288 Punkten. Versucht der Decoder nun die unerwartet hohe Auflösung mit falschen Parametern zu skalieren bekommt man meist nur Pixelmüll auf den Bildschirm. Die älteren SAMPO Player mit ESS Chipsatz z.B. hatten damit keine Probleme, aber alle Zoran Chipsatz basierten Player können diese XVCD´s von vornherein schon gar nicht abspielen.
SXVCD
Um das interessante XVCD Format dennoch auf den meisten DVD Playern zum laufen zu bringen bedient man sich eines kleinen Tricks. Und zwar wird dieses Mpeg1 Format in einer Auflösung von 480x576, welche ja genau der Standard-SVCD-Auflösung entspricht, einfach als SVCD "gemuxt" und als ebensolche auch gebrannt. Dies geht mit den Programmen BBMPEG und Nero5.x. Dabei fügt man die Audio und Videodaten mit BBMPEG als SVCD kompatiblen Stream zusammen und brennt anschließend das ganze mit NERO 5.x im SVCD Format. Der DVD Player erkennt dann SVCD und spielt einfach den Mpeg1 Stream ab, als ob er nichts anderes erwartet hätte. Diese sog. SXVCD´s laufen auf erstaunlich vielen DVD Playern, die nur normales VCD und SVCD beherrschen.
Der große Nachteil von XVCD und SXVCD ist, dass sie auf zukünftigen Playern aufgrund ihres relativ weit vom Standard abweichenden Formats mal nicht mehr funktionieren könnten. Die Gefahr besteht bei der aktuellen Generation der Player zwar nicht, aber 100% sicher kann man sich trotzdem nicht sein.
SVCD
Mit dem SVCD Format, welches in den Grundzügen von den Chinesen erfunden wurde, einmal VCD 3.0 hieß, und irgendwann in Super Video CD umgetauft und von Philips "definiert" wurde, ging man einen wesentlichen Schritt weiter. Im Gegensatz zu Mpeg1 verwendet man bei SVCD das Mpeg2 Format, welches auch bei DVD und Digital TV (DVB) verwendet wird. Das Mpeg2 Format bietet eine höhere Auflösung bis zu 720x576 Punkten und verbesserte Komprimierungs-Methoden, die sich gerade bei hohen Datenraten durch exzellente Bildschärfe und Homogenität auszeichnen. Das Standard SVCD Format beschränkt sich auf eine Auflösung von 480x576 Punkten bei Bitraten von bis zu 2723 Kbits für Video. Die Gesamtdatenrate entspricht ungefähr der zweifachen CD Geschwindigkeit. Zudem führte man mit dem Mpeg2 Format die so genannte Variable Bitrate = VBR ein. Im Gegensatz zur Konstanten Bitrate = CBR hat der Encoder die Möglichkeit mehr Bits für bewegungsintensive Stellen zu verwenden, und Bits zu sparen, wenn Bildinhalte gleich bleiben. Insgesamt kann man mit VBR die Bildqualität deutlich erhöhen. Allerdings ist die subjektive Bildqualität von SVCD/Mpeg2 unter 2000Kbits sichtbar schlechter als z.B. SXVCD/Mpeg1, welches eine auf geringe Datenraten abgestimmte Encodierung benutzt.
DSVCD
Natürlich liegt es nahe, auch beim SVCD Format die Datenrate zu erhöhen, um bessere Qualität erreichen zu können. Das SVCD Zwischenformat mit erhöhter Datenrate nennen wir einmal DSVCD. Es gibt eine Reihe DVD Player, die DSVCD´s mit bis zu 5000 Kbits abspielen können: Amoisonic 8506F, Cyberhome M212, SAMWIN 2200, VTREK 9901B z.B. Dieses Format ist besonders interessant, weil es zum einen noch relativ nahe am SVCD Standard liegt und zum anderen von einigen Pay-TV Sendern wie Premiere World verwendet wird. Mit geeigneter Hardware und einigen Hilfsprogrammen ist es möglich ohne langwierige Umwandlungsrechnereien DSVCD´s direkt von Pay-TV zu erstellen. Leider halten sich einige SVCD fähige Markenplayer wie der Philips DVD711 zu genau an den Standard, womit sie für solche Zwecke leider unbrauchbar werden. Aufgrund der aktuellen Rohling-Kapazitäten von bis zu 985MB je Scheibe wäre es wenig sinnvoll sich an die 2600Kbits Beschränkung zu halten. Dazu kommt noch, dass 2600 Kbits selbst bei Verwendung von VBR manchmal nur zu unbefriedigenden Ergebnissen führt, wenn das Ausgangsmaterial etwas schlechter ist, oder von analoger Quelle kommt. Aufnahmen von Video mit der DVD Master von FAST/Dazzle sollte man schon mit mindestens 3000Kbits machen, um die Originalqualität einigermaßen zu erhalten. Möchte man allerdings VHS Tapes auf DSVCD sichern, empfiehlt sich eine Datenrate über 4000 Kbits.
XSVCD
Das Mpeg2 Format erlaubt allerdings auch andere Auflösungen wie z.B. 352x576, welche aufgrund der Verwandtschaft zu VCD auf 95% aller SVCD fähigen Player läuft. Des Weiteren darf die Mpeg2 Auflösung bis zu 720x576 Bildpunkten betragen. Dies ist allerdings nicht mehr SVCD kompatibel. Folgende Zwischenauflösungen sind bekannt, und werden auch von vielen DVB Sendern verwendet: 528x576, 544x576, 704x576 und 720x576. Leider sind solche Auflösungen in den SVCD Spezifikationen nicht vorgesehen, und trotzdem sind einige (wenige) DVD Player wie z.B. Cyberhome M212 und Sherwood V-756 in der Lage solche XSVCDs abzuspielen. Theoretisch wären die meisten DVD Player in der Lage dieses Pseudoformat abzuspielen, da die MPEG-Decoder damit kaum ein Problem haben dürften. Leider verhindert auch hier die Firmware diese erweiterte Kompatibilität. Es bleibt zu hoffen, dass die Hersteller der Chipsätze und Player erkennen, dass es in Zukunft wichtig sein könnte auch DVB Auflösungen zu beherrschen.
Audio Formate
In den Spezifikationen des VCD Formats wurde 224 Kbits bei 44.1 kHz und einer Stereospur als Audio Format festgelegt. Beim SVCD Format ging man einen Schritt weiter und erlaubt von 32 bis 384 Kbits Audio bei maximaler Verwendung von 2 Stereo oder 4 Monospuren. Die meisten SVCD fähigen DVD Player sind zudem in der Lage auch 48 KHz abzuspielen, welches von fast allen DVB Sendern und auch von DVD verwendet wird. Grundsätzlich macht der Ton die wenigsten Probleme. In der folgenden Tabelle wird deswegen bei jedem Zwischenformat auch von abweichenden Audio Formaten ausgegangen.
Übersicht
Format Auflösung Video-Datenrate Audioformat Beschreibung
VCD 352 x 288 1150 Kbits
CBR 224 Kbits
44.1Khz Standard VCD Format lt. Spezifikation
DVCD 352 x 288 variabel
CBR variabel VCD mit erhöhter Datenrate
S/XVCD 352 x 576
480 x 576 variabel
CBR variabel VCD mit erhöhter Datenrate und erweiterter Auflösung. SXVCD wie XVCD, nur im SVCD Format gebrannt.
SVCD 480 x 576 2600 Kbits
CBR oder VBR 38 bis 384 Kbits
44.1 KHz Standard SVCD Format lt. Spezifikation
DSVCD 480 x 576 variabel
CBR oder VBR variabel SVCD mit erhöhter Datenrate
XSVCD variabel variabel
CBR oder VBR variabel SVCD mit alternativen Auflösungen und erhöhter Datenrate
Schon allein an der Bit-Rate pro Sekunde sieht man die deutlichen Qualitätsunterschiede zwischen der VCD und der SVCD. Die VCD hat eine konstante Bit-Rate, während die SVCD die Bit-Rate der Bildfolge anpasst. Das heißt übersetzt: Je schneller die Bewegungen der Kamera sind, um so höher ist die Bit-Rate bei der SVCD, um eine (annähernd) gleich bleibende Qualität des Bildes zu gewährleisten. Auf längere Sicht wird sich die SVCD meiner Meinung nach durchsetzen!
Empfehlung
VCD und DVCD halten wir nicht für empfehlenswert, da die Qualität aufgrund der geringen Auflösung von 352x288 eher schlecht als ansehbar ist.
Grundsätzlich erscheint es am sinnvollsten sich innerhalb der SVCD Spezifikation zu bewegen. Da viele aktuelle und zukünftige Player zumindest das Standard SVCD Format beherrschen, halten wir dies für fast 100% sicher. Die etwas abweichende Auflösung von 352x576 Bildpunkten würden wir auch noch als relativ gesichert ansehen. Des Weiteren erscheint auch ein 48 kHz Tonformat, wenn es im Original schon so vorliegt, sinnvoll, da man sich die qualitätsverschlechternde Umwandlung in 44.1 KHz erspart und die Erfahrung gezeigt hat, dass kaum ein DVD Player damit Probleme macht.
DSVCD wäre dann die nächste Stufe, die auf vielen aktuellen Playern auch läuft. Da die Auflösung bei 480x576 bleibt weicht dieses Pseudoformat auch nur unwesentlich vom Standard ab. Zudem ist man gerade bei schlechtem oder analogen Ausgangsmaterial manchmal einfach gezwungen mindestens 3000Kbits zu verwenden, um gute Qualität zu erreichen.
SXVCD´s befinden sich in einer etwas undefinierten Grauzone. Es ist erstaunlich, wie viele Player damit klarkommen. Sogar der Philips DVD711, der sonst nur Standard-VCD und SVCD beherrscht, spielt SXVCD´s bis exakt zur SVCD Bitrate ab. Auf zukünftigen Medien wie DVD-R wird dieses Pseudoformat wahrscheinlich jedoch keine Chance haben. Momentan empfiehlt sich SXVCD für Material mit guter Ausgangsqualität bei Datenraten unter 2000 Kbits da Mpeg1 dabei einige Vorteile gegenüber Mpeg2 hat.
Das XSVCD Format ist sicher aufgrund seiner Nähe zur DVD Qualität interessant, wird aber noch von zu wenigen Playern unterstützt und verlangt nach einer noch höheren Datenrate um die erreichbare Qualität wirklich zu nutzen. Bis die DVD-R sich durchgesetzt hat, muss man wahrscheinlich noch darauf verzichten, solch hohe Auflösungen zu benutzen.
Wieviele Minuten Film SVCD passen nun wirklich auf einen Rohling?
Das ist eine schwierige Frage!!!
Da der äußere Bereich einer CD anfangs bei der Produktion schlecht herzustellen und oft fehlerhaft war, ging man auf Nummer sicher und definierte für eine 74-min-CD 333.000 Sektoren = 4500 Sektoren pro Minute. Daraus ergibt sich:
• 74 Minuten - CD = 333.000 Sektoren (laut Hersteller 650MB)
• 80 Minuten - CD = 360.000 Sektoren (laut Hersteller 700MB)
• 90 Minuten - CD = 405.000 Sektoren (laut Hersteller 800MB)
• 99 Minuten - CD = 445.500 Sektoren (laut Hersteller 870MB)
Diese Rechnung gilt aber nur für Audio- und Daten-CD´s, nicht für Video- oder Supervideo-CD´s. Aus folgendem Grund: „normale“ CD´s beinhalten so genannte Prüfspuren, um die Datensicherheit zu gewährleisten. Diese Prüfbytes fallen jedoch bei der Video-CD weg!
Generell hat eine CD 2352 Bytes pro Sektor! Bei einer Audio- oder Daten-CD sind es nur 2048 Bytes pro Sektor, bedingt durch die Prüfbytes. Die Masse der Prüfbytes ist also nicht unerheblich (304 Bytes pro Sektor). Somit ergibt sich bei einem 700MB-Rohling eine Gesamtspeicherkapazität von 807,5 MB. (360.000 Sektoren mal 2352 bytes). Bei 74min=783,216MB / 90min.=952,560MB / 99min.=1.047,816MB.
Rohling-Größe Audio/Daten Sampling-Rate Spiellänge SVCD
650MB 74 min. 2723 (maximal) 38,35 min.
700MB 80 min. 2723 (maximal) 39.54 min.
800MB 90 min. 2723 (maximal) 46.64 min.
870MB 99 min. 2723 (maximal) 51,30 min.
Diese Tabelle ist mit ihren Werten nicht ganz real, da bei der SVCD die Bit-Rate variiert (im VBR-Modus – Variable Bit Rate). Ich habe für die Berechnung mal den „schlechtesten“ Fall in Sachen Speicherbedarf angenommen und mit der maximalen Bit-Rate gerechnet, die bei der SVCD möglich ist. Folgendermaßen bin ich vorgegangen: Beispiel: der 700MB-Rohling:
Wir wissen, dass ein 700MB-Rohling max. 807.5MB Videodateien fassen kann: also rechnen wir:
807,5MByte mal 8 = 6460Mbit durch 2,723Mbit/sec. = 2372.3834sec.durch 60 = 39.54 min.
Dieser Fall wird aber so gut wie nie eintreten, da meist mit einer durchschnittlichen Bit-Rate von 1600 bis 2100 kBits/sec. zu rechnen ist. Demnach ergeben sich bei 1600kbits=70,4min. und bei 2100kbit=51.3min., so dass wir im Durchschnitt mit 55min. Film rechnen können. Im CBR-Modus (Constante Bit Rate) können wir natürlich die Laufzeit exakt ausrechnen. Vom CBR-Modus rate ich jedoch ab, da dieser bei schnellen Bildwechseln Fehler in der Wiedergabe des Bildes hervorrufen kann, wenn er zu niedrig gewählt wurde (Klötzchen Gucken). Außerdem verschenkt man den ohnehin zu knappen Speicherplatz bei ruhigen Kamerafahrten. Aber auch hier gehen die Meinungen auseinander.
Zu berücksichtigen sei noch an dieser Stelle, dass man die Rohlinge NICHT bis ins letzte Bit beschreiben sollte, da auch heute noch die Ränder Fehler aufweisen können. Dies betrifft vor allem Billigproduktionen und No-Name-Rohlinge. Empfehlen kann ich an dieser Stelle die Seite: www.cdrohlinge24.de. Auf ihr findest du den Rohling „MAGIX VIDEO“ – 700MB, der extra für das Brennen von (S)VCD´s und Co entwickelt wurde. Ich verwende diesen schon seit längerer Zeit und hatte bis dato noch keine Probleme mit dem Teil. Sehr gut sind auch Rohlinge der „Black Edition“ geeignet, die durch ihre schwarze Oberfläche Reflektionen innerhalb des Rohlings verhindern und somit zu 99,99% Top-Resultate liefern. Sie sind allerdings etwas teurer als die zuvor genannten (ca. 1,50,-DM = 0,75 Cent pro Stück)
Zurück zum Thema:
Das heißt also, dass wir unsere MPEG2-Datei bei einem 700MB-Rohling auf ca. 800 MB (795MB-dann bist du auf der sicheren Seite) Größe schneiden müssen, um dann eine SVCD mit einer durchschnittlichen Spieldauer von ca. 55 Minuten zu bekommen! Die Sampling-Rate des Video-Streams, die Audio-Sampling-Rate (z.B. 128, 160 kbps oder besser noch höher, für den Dolby-Surround-Sound nur gut), das Brennverhalten des verwendeten CD-Brenners und die Brenn-Software sind maßgebende Faktoren (Empfehlung: NERO-Burning-ROM – neueste Version – holt am Meisten aus dem Rohling raus!!!) Da gibt´s aber auch wieder andere Meinungen. Umfangreiche Tests finden sich reichlich im Internet. Ich sage immer: Der Anwender weiß, was er tut!
Fazit:
Der Kreis der SVCD-Fans wird immer größer und seitdem es die vollautomatische Umrechnungsmaschine „DVD2SVCD V1.0.7 Build4 Bundle“ (oder höher) gibt, schreitet diese Entwicklung weiter voran. Auf längere Sicht wird sich die SVCD meiner Meinung nach durchsetzen!
Für weitere Anregungen und Meinungen bin ich stets dankbar. An dieser Stelle besten Dank an die Verfasser des ersten Teils des Artikels. Ich hoffe, es ist in Eurem Sinne, allen VCD- und SVCD-Fans die Hintergründe zu erläutern. Ich habe mir gestatten, Euren Artikel auf den neuester Stand zu bringen und leicht abzuändern.
Mail an: [url=mailto:uffi33@freenet.de]uffi33@freenet.de[/url]
Mit freundlichen Grüßen UFFI33
PS: Auf das Programm „DVD2SVCD“ bin ich ja schon mal genauer eingegangen. Aber seht euch ruhig um im Netz; man(n) lernt ja nie aus! An dieser Stelle vielen Dank an den Schöpfer von „DVD2SVCD“, der uns seinen Erfinderreichtum (noch!) gratis unter http://dvd2svcd.doom9.net/ zur Verfügung stellt. Hoffentlich bleibt das auch so!!!
Quelle: WEB-Seite der Uni Karlsruhe
Leider konnter die Tabellen nicht richtig dargestellt werden. Ich möchte den Betreiber dieser Web-Seite bitten, diesen Fehler zu berichtigen. Dank im Voraus an die Redaktion! |
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