Material eXchange vs. vergleichbare Formate

Abstract

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Medienformate in der Postproduktion. Die digitale Nachbearbeitung erfordert besondere Merkmale an ein digitales Dateiformat. Diese besonderen Merkmale werden am Beispiel von Material eXchange Format ausführlich dargestellt. Das direkte Konkurenzformat Global eXchange Format wird ebenso analysiert. Abschliessend werden die beiden großen Dateiformate der Postproduktion MXF und GXF mit ASF verglichen.

Inhaltsverzeichnis III

  Inhaltsverzeichnis  

  Abbildungsverzeichnis  V

Tabellenverzeichnis VI   

1  Einleitung  1

2  Grundlagen  2

2.1  Evolution  2

2.1.1  Klassische Bearbeitung von AV-Daten  3

2.1.2  Die moderne Bearbeitung von AV-Daten  4

2.2  Grundbegriffe  5

2.2.1  Kompressionsverfahren  5

2.2.2  Key-Length Value-Protocoll  8

2.2.3  Containerformate  8

2.2.4  Essenz  9

2.2.5  Metadaten  10

3  Material eXchange Format  11

3.1  Essenz  12

3.2  Metadaten  13

3.2.1  Deskriptive Metadaten  13

3.2.2  Strukturelle Metadaten  13

3.3  Operational Pattern  16

3.4  Datenstruktur  19

3.4.1  File Header  20

3.4.2  File Body  21

3.4.3  File Footer  23

4  General eXchange Format  24

4.1  GXF Eigenschaften  27

4.2  Datenstruktur  28

4.2.1  MAP  29

4.2.2  FLT  30

4.2.3  UMF  30

4.2.4  Media Packet  31

4.2.5  EOS  31

4.3  Erweiterungen  32

4.4  Verwendung  32

5  Containerformate im Vergleich  33

5.1  Kriterien  33

Inhaltsverzeichnis IV

5.2  Advanced Authoring Format  34

5.3  General eXchange Format  39

5.4  Material eXchange Format  40

5.5  Advanced Streaming Format  42

5.6  Gegenüberstellung  46

6  Fazit  47

  Literatur- und Quellenverzeichnis  49

Abbildungsverzeichnis V

  Abbildungsverzeichnis  

2.1  Schematischer Aufbau eines linearen Editingsystems  3

2.2  Schematische Darstellung eines nichtlinearen Editingsystems  4

2.3  Frequenzbereich des menschlichen Gehörs  6

2.4  Beispiel Lauflängenkodierung  7

2.5  Key-Length Value Aufbau  8

2.6  Beispiel Container-Aufbau  9

3.1  Beziehung zwischen Material Package und File Package  14

3.2  Source Reference Chain  15

3.3  Matrix der Operational Pattern  16

3.4  vereinfachte Grundstruktur einer MXF-Datei  20

3.5  Aufbau eines Content Package  21

3.6  Prinzip des Frame Wrapping und des Clip Wrapping  22

4.1  Logo Grass Valley Group  24

4.2  Datenstruktur GXF  29

5.1  Wichtige Objekte in einem AAF-File  36

5.2  Schematischer Aufbau einer ASF-Datei  42

5.3  Beispiel ASX-Datei  43

5.4  Streamingablauf mittels MMS-Protokoll  44

Tabellenverzeichnis

Tabellenverzeichnis

2.1 Evolution der AV-Bearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2.2 Typische Werte des Key-Feldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

5.1 Vergleich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

1 Einleitung 1

1 Einleitung

Im Wandel von der Industrie- zur Informationsgesellschaft gewinnen die Aktualität, die Qualität sowie die Quantität von Informationen zunehmend an Bedeutung. Die Produktion von Wissen erzielt höhere wirtschaftliche Wertschöpfung als die Produktion von Gütern. Alte Märkte werden von neuen Medien verdrängt.

Aus der Entmaterialisierung der wirtschaftlichen Wertschöpfung ergibt sich eine Verknappung der Ressource Aufmerksamkeit wogegen Geld an Bedeutung verliert. Aufmerksamkeit ist die knappste Ressource der Informationsverarbeitung. Sie misst einerseits die menschliche Beachtung, andererseits aber auch den ökonomischen Wert einer Neuigkeit ¹ . Gerade im Bereich von Rundfunk- und Fernsehproduktionen lassen sich in den letzten Jahren die steigende Bedeutung von Transport und Interoperabilität von Informationen in der Postproduktion (dem sog. Workflow ² ) und der Vermarktung von Medieninhalten beobachten.

Proprietäre Lösungen von Sendeanstalten und Produktionsfirmen verzögern, bzw. behindern den Informationsfluss zur Postproduktion sowie zum Konsumenten erheblich. Der Grad der Aufmerksamkeit hängt allerdings proportional mit der Aktualität der Informationen zusammen. Daher begründet sich ein wirtschaftliches Interesse nach einem einheitlichen Datenformat zur Speicherung, Bearbeitung und für den Austausch von Medieninhalten. Um diesem Anspruch gerecht zu werden wird seit 2003 das Containerformat (auch Hüll- oder Wrapper- Format genannt) MXF (Material Exchange Format) standardisiert ³ .

Diese Arbeit befasst sich mit den Möglichkeiten des Austauschs von (konservierten) Informationen. Also den Datenformaten, die die Speicherung und den Ver-sand von Bild-, und Tonmaterial sowie der zugehörigen Metadaten ⁴ gewährleisten. Diese Datenformate werden im Laufe dieser Arbeit beleuchtet und kritisch untereinander und gegen das MX-Format im Besonderen verglichen.

¹ Vgl. Frank [10]

² Vgl. Forschungsbericht MovieCollege[29]

³ Vgl. Höntsch [14]

⁴ Näheres in Kapitel 2.2.5

2 Grundlagen 2

2 Grundlagen

2.1 Evolution

Die folgende Tabelle soll einen zeitlichen Überblick über die Entwicklung im Medienbereich von audiovisuellen Daten sowie deren Bearbeitungsmöglichkeiten und Distribution in Europa vermitteln.

Da diese Fallstudie sich speziell mit den Datenformaten im Medienbereich befasst ist die so genannte Postproduktion von besonderem Interesse. Unter dem Begriff Postproduktion versteht man alle Arbeitsschritte, die dazu dienen aufgenommenes Rohmaterial (Video und Audio) zum Endprodukt zu veredeln, also nachzubearbeiten.

¹ Vgl.Heyna [13], S.16ff; AV steht für Audio und Video

2 Grundlagen 3

Dazu gehören beispielsweise

∙ Der Schnitt des Materials

∙ Die Veränderung einer Tönung von Filmmaterial ∙ Das Einfügen von visuellen Effekten

∙ Die Bearbeitung des Ton, bzw. das nachträgliche Vertonen ∙ Das Ergänzen von Vor- und Abspann

Nachdem in den Anfängen der Postproduktion der Film, teilweise unter erheblichem Qualitätsverlust, analog bearbeitet, geschnitten und kopiert wurde, kam Mitte der Achtzigerjahre das erste digitale Gerät von der Firma Quantel auf den Markt. Mit diesem Gerät wurden erstmals alle Arbeitsschritte der Postproduktion mit dem Material ohne Qualitätsverlust abgewickelt ² . Betrachtet man die Entwicklung der Postproduktion lässt sich ein Wandel vom linearen Workflow (klassische Bearbeitung) zum nichtlinearen Workflow (moderne Bearbeitung) beobachten.

2.1.1 Klassische Bearbeitung von AV-Daten

Der lineare Workflow in der Postproduktion ist vereinfacht formuliert das kopieren gewünschter Sequenzen von Quellbändern auf ein neues Band in bestimmter Reihenfolge und unter Einbringung von Effekten durch ein Editingsystem ³ .

Abbildung 2.1: Schematischer Aufbau eines linearen Editingsystems 4

² Vgl. Bodemann [6] ³ Vgl. Heyna[13],S.17 ⁴ Entnommen aus: Schmidt [24], S.698

2 Grundlagen 4

Diese Verfahrensweise ist in der Postproduktion nach wie vor weit verbreitet. Zwar kommt es durch lange Bandspulzeiten zu den jeweils gewünschten Sequenzen zu einem hohen Zeitaufwand, dafür kann direkt das Originalband als Quelle verwendet werden. Darüber hinaus ist dieses Verfahren aufgrund jahrzehntelanger Praxis ausgereift.

2.1.2 Die moderne Bearbeitung von AV-Daten

Beim nichtlinearen Workflow wird im Gegensatz zum linearen Workflow keine Kopie der Quelldaten vorgenommen. Es wird mittels IT eine Datei erstellt. In dieser Datei liegen dann Verweise auf die Quellsequenzen und andere Metadaten ⁵ . Die Quelldaten müssen dazu allerdings auf elektronischen Speichermedien (meist Festplatten) vorliegen. Liegen Sie als MAZ vor müssen Sie vor der Postproduktion ins Editingsystem eingespielt werden ⁶ .

Abbildung 2.2: Schematische Darstellung eines nichtlinearen Editingsystems 7

Die Vorteile sind, dass für einen einfaches Editingsystem nur ein einziges kostspieliges MAZ-Gerät erforderlich ist. Die anderen Komponenten des Schnittplatzes sind im Prinzip Standard PC Hardware ⁸ . Des Weiteren können erkannte Fehler ohne nennenswerten Aufwand korrigiert werden, da es sich ja um „virtuellen“ Schnitt handelt, der Verweise auf die Originaldaten beinhaltet. Durch Änderung der Verweise lässt sich das Ergebnis also einfach korrigieren. Nicht zuletzt sei hier noch erwähnt, dass unter Anwendung dieses Verfahren zentral liegenden Quelldaten von mehreren Editingsystemen und auch für mehrere verschiedene Projekte verwendet werden können. Die Daten lassen sich einfach und preiswert über zunehmend leistungfähigere Netzwerke transportieren ⁹ .

⁵ Näheres in 2.2.5 ⁶ Vgl. Heyna[13],S.17 ⁷ Entnommen aus: Schmidt [24], S.703 ⁸ Vgl. Schmidt [24], S.703 ⁹ Vgl. Heyna[13],S.18

2 Grundlagen 5

Ein Qualitätsvorsprung im Ergebnis bei Anwendung des nichtlinearen Workflow ist nicht zu erkennen, da in beiden Verfahren längst die Digitalisierung Einzug gehalten hat ¹⁰ .

2.2 Grundbegriffe

Da in der Informations- und Telekommunikations-Technologie häufig Begriffe mehrfach belegt sind, werden einige dieser Ausdrücke hier näher erläutert. Diese Erläuterung ist vorbereitend, zu den später verwendeten Kapiteln.

2.2.1 Kompressionsverfahren

Unter Kompression versteht man in der Informatik die Verdichtung von Speicherplatz durch Reduktion der Datenmenge.

Es gibt zwei Grundarten der Komprimierung ¹¹ : ∙ Verlustfreie Komprimierung

∙ Verlustbehaftete Komprimierung

Je nach Anwendungsfall kann es sinnvoll sein, sich für einen Bereich zu entscheiden.

2.2.1.1 Verlustfreie Komprimierung

Unter der verlustfreien Komprimierung versteht man, dass das Ergebnis der Kompression sich zu 100% in die Ausgangsbasis zurückversetzen lässt. D.h. wenn man das komprimierte Ergebnis wieder dekomprimiert, sich dieses zu 100% mit der Ursprungsbasis deckt.

Durch den Austausch von sich wiederholenden Byte-Folgen durch eine Alternative Symbolik kann Speicherplatz eingespart werden. Dieses Verfahren wird Redundanzreduktion genannt.

¹⁰ Vgl. Heyna[13],S.1 ¹¹ Vgl. Kückes [16]

2 Grundlagen 6

2.2.1.2 Verlustbehaftete Komprimierung

Bei der verlustbehafteten Komprimierung entfallen Teile der Ursprungsbasis. Das bedeutet, dass das komprimierte Ergebnis nach der Dekomprimierung nicht mehr zu 100% mit der Ursprungsbasis übereinstimmt. Durch Entfernen von Informationen lassen sich höhere Kompressionsraten als bei der verlustfreien Komprimierung erreichen.

Man spricht bei der verlustbehafteten Komprimierungen auch von der Irrelavanzreduktion.

Um das Ergebnis der Komprimierung im Hinblick auf Qualität und Ratio zu optimieren, macht man sich menschliche Eigenschaften zu nutze. Das menschliche Gehör hat ein begrenztes Hörvermögen. Das Audio-Format MP3, entwickelt vom Frauenhofer Institut, komprimiert die Daten nach psycho akustischen Gesichtspunkten. Frequenzen, die das menschliche Gehör nicht wahrnehmen kann, werden ausgefiltert. Des Weiteren macht man sich das Verfahren der zeitlichen Verdeckung ¹² zu nutze. Das Ohr kann seine volle Leistung nach einem Schalleindruck erst einen Moment später wieder aufbauen, so das man die leisen Töne, welche auf das ersten Schallereignis folgen, ebenfalls ausfiltern kann ¹³ . Dies sind zwei Charakterisitika, welche Speicherplatz in einem Audio-Format, wie MP3, freigeben.

Typische Komprimierungsformate sind MPEG ¹⁵ , Ogg Vorbis oder AAC. Bei der Speicherung von Bild- und Audio-Informationen entstehen hohe Datenaufkommen.

¹² Vgl. Bruns/Meyer-Wegner[7],S.67

¹³ Vgl. Holzinger [15], S.75ff

¹⁴ Entnommen aus: [26], S.11, Stand: 29.12.2007;angelehnt an Bruns/Meyer-Wegner[7],S.124

¹⁵ Vgl. Schmidt[23],S.130