creativemac.de Artikel: Deinterlacing mit Final Cut Pro für DV PAL Videos

Moderne Videokameras und -technologien schleppen immer noch Altlasten aus den Anfangszeiten der Fernsehtechnik mit sich rum: Die Aufzeichnung im so genannten Zeilensprungverfahren. Das bedeutet, dass sich ein Vollbild aus zwei Halbbildern zusammensetzt, diese wiederum bestehen jeweils aus der Hälfte der maximal möglichen Bildzeilen. Beim populären DV PAL-Format mit 720×576px Auflösung hat ein Vollbild folglich 576 Zeilen und ein Halbbild damit 288 Zeilen. Der Grund dafür war, Bandbreite bei der Übertragung der Signale einzusparen. Die Fernsehbilder setzen diese Halbbilder bei der Darstellung in zwei Durchgängen zu einem Vollbild zusammen – dieser Vorgang ist für das menschliche Auge aufgrund der Frequenz der Darstellung mit 50 Hz nicht sichtbar und man sieht ein Vollbild.

Leider hat diese Technik einen gravierenden Nachteil: Aktuelle Bildgeber wie Beamer, Computermonitore oder LCD-Fernseher funktionieren nicht mehr auf dem Zeilensprungverfahren, sondern stellen Bilder immer als Vollbilder dar. Kommt nun abwechselnd eines der beiden Halbbilder auf so einem Gerät zur Darstellung, fehlt jedesmal die Hälfte der vertikalen Bildinformationen und man sieht die so genannten Halbbildartefakte. Das sind Ausfransungen, die sich vor allem bei bewegten Motiven im Bild negativ bemerkbar machen.

Die Lösung heisst Deinterlacing. Dabei wird durch mathematische Verfahren versucht, die jeweils fehlenden Informationen zu rekonstruieren. Das kann z. B. in Echtzeit bei der Wiedergabe einer DVD durch den DVD-Player erfolgen oder durch Post Production in einem Videoprogramm (mittels entsprechender Filter). Mit Apples Final Cut Pro gibt es verschiedene Möglichkeiten, diese Artefakte loszuwerden und die Clips gleich für eine Ausgabe an einem Vollbidgerät vorzubereiten.

Im folgenden werden zwei Verfahren beschrieben:

• eine schnelle Variante mit den Boardmitteln von Final Cut Pro
• eine qualitativ wertigere Variante mit einem zusätzlichen Plugin

Geht man von folgenden Vorraussetzungen aus, sind die Methoden universell einsetzbar.

• Software: Apple Final Cut Pro (Version 5.1.4) und RE:Vision Fieldskit (Version 1.1)
• Videomaterial: DV PAL 16:9, bei guten Lichtverhältnissen aus der Hand gefilmt, als Sportaufnahme mit viel Bewegung
• Timeline: Das Material ist geschnitten und wartet in der Timeline auf die letzten Modifikationen

So sieht das Bild aus, das die Kamera aufnimmt:

Bei der Einspielung in einen Fernseher wären die Artefakte nicht zu sehen, am Computermonitor sieht es grässlich aus. Wie werden wir diese Dinger nun los?

Einsatz des Flimmerfilters von Final Cut Pro

1. im Fenster Effekte → Videofilter → Video wählt man den Flimmerfilter (orange markiert) aus und zieht ihn auf den Zielclip in der Timeline
2. durch einen Doppelklick auf diesen Clip öffnet sich dieser im Viewer und unter dem Reiter Filter können wir die notwendige Einstellung vornehmen: Flimmerfilter maximal (orange markiert)
3. das Ergebnis direkt im Canvas zu sehen

Schon nicht schlecht, die Artefakte sind weg und wir haben Vollbilder, aber das Ganze wirkt etwas unscharf. Dafür können wir in Echtzeit unser Ergebnis begutachten und es ist nur eine Einstellung notwending. Das Ergebnis lässt sich mit einem Plugin auch höherwertiger gestalten:

Einsatz des Plugins ‘Fieldskit’ von RE:Vision FX

Die Software ist nicht kostenlos, wird jedoch einstimmig als die hochwertigste Möglichkeit beschrieben, einen Clip zu deinterlacen. Wenn das Plugin richtig installiert ist, findet man es im Fenster Effekte → Videofilter → RE:Vision Plugins (siehe Bild):

Per Drag ‘n Drop wird das Plugin wieder auf unseren Zielclip in der Timeline gezogen und dieser via Doppelklick im Viewer geöffnet. Nun findet man wesentlich mehr Optionen unter dem Reiter Filter.

Von Relevanz sind für stativlose Aufnahmen nur die vier Optionen, die markiert sind:

1. Timing Method: Frame per Frame ist die Option der Wahl, wenn man nicht mit Zeitlupenaufnahmen arbeitet
2. Field Order: Hier wird die Halbbildreihenfolge des Quellmaterials angegeben, für DV PAL-Material ist die Einstellung Lower First korrekt
3. Fill Method: Best 3 Neighbours gibt das Interpolationsverfahren an, dass die fehlenden Informationen aufarbeitet. Diese Einstellung ist qualitativ sehr gut, aber dauert etwas länger bei der Berechnung. Zu einer anderen Option in diesem Feld komme ich weiter unten.
4. Detect Motion: Da wir nicht mit einem Stativ arbeiten, kann die Option No Motion Mask hier festgelegt werden. Damit erübrigen sich die weiteren Einstellungsmöglichkeiten bezüglich der Maske ( Motion Tolerance ...View Motion Mask ).

Wie man im Bild sieht, ist das Ergebnis schon wesentlich besser als mit dem Flimmerfilter. Dafür muss der Clip allerdings auch gerendert werden – das ist der Preis, den man für hochwertiges Deinterlacing in Kauf nehmen muss. Noch ein Satz zur Option Smooth Vertically (orange markiert): Damit kann man einer Treppchenbildung Einhalt gebieten. Ich habe 0.5 eingestellt, das Material sollte jedoch immer gegen bestimmte Einstellungen getestet werden.

Zum Vergleich: Der Flimmerfilter von Final Cut Pro schafft die Berechnung der Vollbilder auf allen aktuellen Rechnern in Echtzeit. Das Fieldskit Plugin nimmt sich ordentlich Zeit bei der Berechnung. Bei längeren Projekten oder High Definition-Material kann dies ein nicht zu vernachlässigender Faktor sein. Hier die konkreten Zahlen für meinen 11 Sekungen langen Clip im Überblick:

• Flimmerfilter von FCP: Echtzeit ohne Rendering
• RE:Vision Plugin Fieldskit: 70 Sekunden Renderzeit

Da man den Vorgang natürlich beschleunigen kann, komme ich zu der schon oben angedeuten Option für die Fill Method (orange markiert) :

Wählt man hier Blend anstelle von Best 3 Neighbours, verkürzt sich die Renderzeit auf 48 Sekunden. Das Ergebnis ist trotzdem mehr als sehenswert im Vergleich zum Flimmerfilter.

Und so sieht der Clip vorher und nachher in der Übersicht aus:

Fazit

Deinterlacing ist notwendig, wenn man für Geräte produziert, die nur Vollbilder darstellen können. Im Zuge der technischen Weiterentwicklung wird das in Zukunft immer öfters der Fall sein, da der Anteil der klassischen Röhrengeräte weiter abnehmen wird. Da Deinterlacing kein trivialer Vorgang ist, muss man Kompromisse eingehen: Entweder ist das Ergebnis optisch nicht so attraktiv oder man nimmt eine lange Berechnungszeit in Kauf.

Der Flimmerfilter von Final Cut Pro taugt sicher nur für Clips, die letztlich im Netz publiziert werden sollen und damit schon aufgrund der Kompression an Qualität verlieren. Dafür hat man recht schnell das finale Ergebnis rausgerechnet und die Artefakte sind nicht zu sehen.

Der RE:Vision Fieldskit sollte dann zum Einsatz kommen, wenn man auf ein optisch anspruchsvolles Resultat Wert legt und dafür auch bereit ist, Rechenzeit einzuplanen. Aufnahmen, die mit einem Stativ gedreht worden sind, kann man mithilfe der komplexen Maskenoptionen vom Plugin noch differenzierter deinterlacen. Die Software arbeitet natürlich auch unter Adobe Premiere, Adobe After Effects, Autodesk Combustion usw..

Über Anmerkungen freue ich mich natürlich wie immer.