Non Lineair Editing

De race naar digitale beeldbewerking voor video

Alles digitaal en dus vrij van de volgtijdelijke dwangbuis van de tape Een steeds groter deel van de produktie van materiaal voor TV en video wordt gemaakt met computers. Omdat men daarvoor het beeldmateriaal niet meer op tape (lineair) maar digitaal op de harde schijf zet en dus in iedere volgorde kan bewerken spreekt men dan over non-lineair editing. Meer beeldscherpte, meer snelheid en meer leven op de buis, dat is zo een beetje de trend van de computer. Op de IBC, een beurs voor Broadcasting ofwel omroep (Radio/TV) gehouden in Amsterdam begin september, ging Luc Sala op zoek naar wat wel een van de grootste ruimtevreters qua opslag en bandbreedtevreters op het LAN aan het worden is, de digitale video. De toekomst van de computerindustrie hangt mede af van de vraag, of we steeds maar nieuwe toepassingen kunnen vinden, waarvoor we niet alleen nieuwe software, maar liefst ook veel nieuwe hardware, veel meer geheugen en meer van dat moois nodig hebben. Want dan kan er weer wat verdiend worden, is support nodig en wordt er weer om de specialisten geroepen. De upgrade heerst, zonder die uitvinding zou de hele handel vast stagneren. Nu wordt zo'n upgrade-slag soms vrij kunstmatig georganiseerd, Bill Gates met Windows 95 weet daar van mee te praten, maar de W95-gekte is nu weer wat afgestopt door lastige legacy-virussen en problemen met netwerkinstallatie, waar we op de redactie van UNIX Info ook over mee kunnen praten. Voorlopig is W95 nog niets voor ons, ons hele netwerk met een aantal servers raakte onbereikbaar, dan bezin je je nog een keertje voor je overs tapt.

Video digitaal: nuttige stap

Maar er zijn ook wel toep assingen, die echt de moeite waard zijn. Eén daarvan, waarvoor ik me de laatste tijd nogal interesseer, is off-line non-lineair video-editing. Dat klinkt moeilijk, maar komt erop neer, dat je met de computer videomateriaal binnenhaalt en een montage maakt en die dan weer uitvoert naar bv. een videotape of direct uitzendt. Omdat je al het materiaal als het ware direct kunt benaderen en geen last meer hebt van het normaal gesproken lineaire karakter van videomateriaal, het staat er altijd achter elkaar op. Bij een videoband kun je makkelijker en sneller de zaak aan elkaar monteren. Bovendien ben je het lastige synchronisatieprobleem kwijt en kun je ook allerlei effecten, wipes, fades en andere beeldgrappen moeiteloos realiseren. Dit is overigens wel een typisch voorbeeld van het door de computer overnemen van een aantal bewerkingen en taken uit de analoge wereld, in dit geval die van de video/TV beeldbewerking. In de eenvoudige vorm noemt men dit wel DeskTop Video (DTV), maar als je beseft dat je voor een professionele kwaliteitsvideo (ongecomprimeerd) al iets van een Gigabyte opslag per minuut nodig hebt, dan is het (nog) niet iets voor een hobbyist in z'n achterkamertje. Het gaat om snelle machines, snelle harde schijven en liefst nog speciale videochips, en hoewel de PC steeds sneller wordt, blijken platforms als SGI en andere UNIX-boxen toch de voorkeur van professionele gebruikers te hebben. Steeds vaker wordt wel een Mac of PC als front-end gebruikt, maar heeft men de UNIX-achterban nodig om de opslag te regelen en voor de benodigde ultrasnelle netwerktaken.

Over naar digitaal

De basis van de non-lineaire editing is natuurlijk een digitaal signaal en dat kan gemaakt worden door digitalisering (en vaak compressie) of door direct digitaal op te nemen. Digitale TV heeft de toekomst, omdat het gemakkelijker te manipuleren is en met minder verliezen is over te zetten. Men stapt, vooral daar waar geld geen rol speelt, over op digitale camera's en bewerking, maar de brede massa van de TV-makers volgt niet zo snel en blijft het op de oude, analoge manier doen. Dat komt ook omdat er een heel traject is, van opname naar uiteindelijk het TV-toestel in de huiskamer dat ook mee moet gaan, en dat blijkt moeizaam. De videowereld weet al een tijdje dat de stap van het al vrij oude (meer dan 50 jaar) analoge videoproces naar een digitale optekening en bewerking in de lucht zit, maar men gaat vrij langzaam overstag. Het zou technisch gezien enorme voordelen hebben om het hele traject, dus videoregistratie, bewerking en afwerking tot aan de uitzending toe, digitaal te doen. Maar dat kost veel geld, voor digitale opslag en nieuwe camera's, editing-apparatuur en uitzendsystemen. Dus is er nu een soort overgangsfase, men werkt wel met digitale camera's zoals de Digital Betacam camera's van Sony, maar later in het proces gaat men terug naar analoog, al was het maar omdat de uitzendingen nog op de ouderwetse manier plaatsvinden. Pas als bijvoorbeeld via kabeldecoders ook het laatste stuk digitaal kan, en dan zo bijvoorbeeld 4 kanalen digitaal in n kanaal analoog kunnen worden gepropt, dan is totale digitale verwerking effectief. Voor film gaat men qua digitalisering ook al erg ver, maar ook daar moet het uiteindelijk op 35 of 70 mm lichtgevoelig materiaal worden gezet. De innovatie gaat in een branche, die het uiteindelijk moet hebben van kijkers die echt niet zomaar een nieuw toestel kopen, heel langzaam. De overstap naar HDTV blijkt min of meer mislukt en een nieuwe poging om via de PAL-plus 16:9 breedbeeldtelevisie de consument te verleiden tot een betere kwaliteit is niet meer dan dat, een goedbedoelde poging.

Compressie

Het toverwoord bij digitale video is compressie, al blijft het mooiste resultaat natuurlijk bestaan wanneer er niets wordt samengepakt. In de praktijk blijkt herhaaldelijk comprimeren en decomprimeren toch wat verlies te geven, reden waarom men voor broadcast-kwaliteit liefst binnen de 1:3 tot 1:10 compressie blijft. Digtal Betacam zit met 1:2 aan de bovenkant, voor VHS-kwalitit kun je met 1:20 toe, voor hi-8 is 1:8 haalbaar. Compressie kan op verschillende manieren en omdat er voor zogenaamde real-time indikking allerlei speciale chips en algoritmes zijn bedacht, zitten we al met een hele reeks, zoals MPEG 1 en 2 en MJPEG. En voor zoiets simpels als een AVI, een digitaal filmpje dat je op je PC kunt afspelen, heb je bijna een naslagwerk nodig, zoveel verschillende compressietechnieken en formaten zijn er. Dat gebrek aan standaardisatie is verklaarbaar. Alleen de verschillende beeldformaten en resoluties van een PC-scherm lopen al in de tientallen en dan kun je voor de omzetting naar video ook verwachten dat het niet met een simpele codering gaat. Er wordt gewerkt op de grens van het haalbare, je kunt met de huidige hard disk net op de grens van de nodige 2mbps voor redelijke videokwaliteit komen, maar dan moet je wel wat trucjes toepassen en iedereen heeft zo z'n eigen oplossing bedacht.

Geen standaards

Het zijn niet alleen de computerboys die niet tot een heldere standaard en implementatie daarvan kunnen komen, vrijwel iedereen heeft in de gaten dat er ook qua standaards voor televisie nogal wat wordt afgeruzied en daarom komt HDTV bijvoorbeeld niet uit de startblokken. In de professionele videowereld is het helemaal een rommeltje, de grootste of eerste wint en dus is er voor digitale video nu al weer een aantal semi-standaards, zoals de Sony digitale Betacam, het nieuwe Betacam SX van Sony, maar ook DCVPro van Panasonic en Digital-S van JVC.

Real-time vraagt snelheid en opslag

Om een redelijk beeldje te krijgen in bijv. 500 lijnen, daar kun je dan ook professioneel alle kanten mee uit, is er per beeldje in 24-bits kleur ongeveer 1 MB nodig. Dat 25 keer per seconde, dan zit je al op een datastroom van 25 MB ofwel 200 mbps. (even letten op bits en bytes). Dat kan worden gecomprimeerd tot iets van 2 (hobby) tot 60 mbps en dat is dan weer gauw iets van een Gigabyte per minuut voor de professionele video-opname. Dat moet dus met die snelheid worden vastgelegd (met speciale AV-drives lukt dat wel) en teruggespeeld (vergeet cache en write-controle maar), maar bij bewerking op verschillende plekken ook verplaatst kunnen worden. Een en ander houdt in dat de opname-packs achterop die digitale camera's (dat zijn dus gewoon ultrasnelle harde schijven) een paar Gigabyte groot moeten zijn en dat je bij editing op verschillende plekken met een 100-mbps netwerk nog steeds niet even snel mee kunt kijken met je buurman.

Videoservers

Wie aan digitale video wil doen, heeft dus veel, erg veel opslag nodig - naast een snel netwerk - en daar zijn speciale videoservers voor ontwikkeld. Zeker voor `broadcast'-kwaliteit met een minimale compressie van niet meer dan 1:3 of 1:4 heb je stapels hard disks nodig, die dan meestal in RAID-opstellingen worden gebruikt. Leveranciers zijn onder meer HP met de videoserver, Avid met de MediaServer, Tektronics met de Profile, Accom met de Brontostore, Quantel met de Clipbox en ook Sony heeft dergelijke systemen.

Software: Avid

Software blijkt ook bij video vaak de sleutel tot de toepassing en het bedrijf Avid heeft hier duidelijk een sleutelrol in gehad. Avid ontwikkelde software, die non-lineair editing haalbaar maakte en al zijn er nu allerlei concurrenten op diverse platformen, Avid blijft marktleider. De Avid editing- en montagesoftware draait op zware Mac's, PC's en SGI-machines, maar de sterke positie van dit bedrijf blijkt onder meer uit het feit, dat men nu samen met hardware (Camera) fabrikanten, zoals Ikegami, de nieuwste generatie registratie-apparatuur ontwikkelt. Daarbij zijn in de DNG (Digital News Gathering) systemen van Ikegami geen tapes meer nodig, maar gaat alles direct op de hard disk, die als packs achterop de camera gemonteerd worden. Per hard disk kan er iets van 15 tot 20 minuten worden opgenomen in de zogenaamde broadcast-kwaliteit, waarbij men 700 - 800 horizontale beeldlijnen haalt. Wie meer wil weten, de internet sites zijn:
http://www.datacom.de/ avid/user-group/links.html voor Avid related links
http://www.weiland.co.at/ HTMLpages/Avid_ Ikegam i_E.html
http://www.calvin.edu/ av/cvp/avid.htm voor AVID-L FAQ Newsgroup: rec.video. desktop

Professionele systemen

Naast Avid komen we namen tegen als Inmix met VideoCube voor broadcast-kwaliteit tegen broadcast-prijzen met een Mac als front-end voor een speciaal ontwikkeld computersysteem.

Op de PC of Mac

Nu hoeft het allemaal niet direct op de allerduurste manier. Non-lineair editing kan ook op de Mac of de PC. De software (bijv. Adobe Premiere of Ulead Movie Studio) is er en het hangt van de snelheid van je PC en de speciale video/bewerkingskaarten af of daar hobby of semiprofessionele kwaliteit mee gemaakt kan worden. Voor een paar duizend gulden kun je (met Fast of Miro, zie reviews in CI) een eind komen, maar voor echte produkties die verder gaan dan wat leuke clips ben je snel tegen de tien mille aan de videokaart kwijt. De stap van de ongeveer 350 beeldlijnen van dergelijke kaarten naar volledige PAL-resolutie in 25 fr/s vraagt ook meer geheugen, snelheid en een snelle disk-IO. De Fast Video-machine DPR is zo'n high-end oplossing. Het kan veel duurder, een Media 100 of Radius-systeem met een snelle Mac met 40-MB RAM en adequate opslag kost gauw een halve ton. D-Vision is voor de PC iets goedkoper qua hardware.

Hybriede

Alles digitaal is voor de meeste gebruikers nog iets te veel van het goede, bovendien zit men meestal met stapels goedwerkende analoge systemen waar al wel digitale mengers en zo tussen staan, maar zonder `band' doe je niet veel in de gewone videowereld. Vaak wordt een deel van het werk, met name titels en speciale effecten, dan afgewerkt op een PC in een digitale omgeving, maar wordt later weer keurig op tape gezet. Non-lineair editing is, samen met een verdere digitalisering van het hele videotraject, een fors groeiende markt waar zowel voor hardware als softwareleveranciers voorlopig nog veel te doen is.