3D in Blau

3D Blu-ray: So werden 3D-Filme auf Blu-ray codiert und für den Fernseher aufbereitet

30.12.2010 von Roland Seibt

Die Blu-ray ist aufgrund ihrer hohen Kapazität das einzige Medium für perfekte 3D-Qualität. Was hat sich beim 3D-Update geändert, wie bleibt man kompatibel?

ca. 3:05 Min
Ratgeber
blu-ray, 3d, laufwerk
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Die Blu-ray hat Ende 2009 einmal wieder an Profil gewonnen. Das Profil 5.0 wurde eingeführt: Blu-ray-Player müssen diese technische Spezifikation erfüllen, um dreidimensionale Filme wiedergeben zu können. Nach BonusView (1.1), BD-Live (2.0) und BD-Audio (3.0) ist das der bislang größte Schritt nach vorn, denn sogar die Videokompression, Menüs und Untertitel sowie die Ausgangsschnittstelle wurden neu spezifiziert. Dabei haben 3D-Freunde Glück, dass nicht auch die physikalischen Parameter der Disc, also die Speicherkapazität, geändert werden mussten.

Logo, blu-ray 3d
Wenn auf Blu-ray-Player und Disc dieses Logo zu finden ist, handelt es sich um echte 3D-Technik.
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Das hätte eine Abwärtskompatibilität schwierig, wenn nicht unmöglich gemacht. Auf die 50 Gigabyte einer doppelschichtigen Blu-ray passt ein 3D-Film jedoch locker, war sie bei der ersten Definition der BD-ROM-Norm im Jahre 2006 aus historischen Gründen (Aufnahme von japanischem HDTV in MPEG-2) doch mehr als verschwenderisch konzipiert worden. Für 3D haben sich die Denker im Konsortium etwas ganz Besonderes einfallen lassen, damit die neuen Filme auch auf alten Playern laufen, aber nichts doppelt vorhanden sein muss. Es wurde ein extrem effizientes Kompressionsverfahren für die Filmparts beider Augen entwickelt: MVC. Und dieser Datenstrom stellt sich durch einen Mastering-Trick einem alten Player als normaler 2D-Film vor. Zwei Augenblicke

MVC-codierung
Um den Speicherplatz der Blu-ray möglichst effizient zu nutzen, sind die beiden Filme für jedes Auge abhängig voneinander codiert. Der "linke" Film wird normal aufgezeichnet. Das neue Kompressionsverfahren MVC (Multiview Video Coding) kopiert für das rechte Auge viele Bildinhalte des linken.
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Der MultiView Codec MVC codiert das Video für das linke Auge, als wenn es ein 2D-Film wäre, also identisch zur Spezifikation von MPEG-AVC (H.264). Für das rechte Auge wird ein zweiter Datenstrom eingeführt, der nicht selbstständig funktionieren kann. Er verzichtet auf die speicherintensiven I-Frames, besitzt also keine Bilder, die für sich allein und ohne Referenzen auf andere Daten entpackt werden können. Diese Informationen kopiert das rechte Auge aus den Daten des linken. Das klappt, da sich die 3D-Eindrücke beider Augen in der Regel stark ähneln. Dadurch ist der Platzbedarf für einen 3D-Film nicht doppelt so hoch wie für einen 2D-Film, sondern nur um ca. 50 Prozent höher. Wichtig ist, dass die beiden Datenteile, also der abwärtskompatible 2D-Film und der von ihm abhängige 3D-Part, beim Mastering auf der Disc verwoben werden (Interleaving). Abwechselnd wird jeweils ein Stück der beiden Dateien auf die Blu-ray gebrannt.

HDMI-Ausgabe
In ihrem Update 1.4 hat die Schnittstelle HDMI die Spezifikation zur Übertragung von 3D-Inhalten dazugelernt. Beim "Frame Packing" (siehe Bild) werden die Ansichten für jedes Auge in Full-HD-Auflösung nacheinander übertragen. "Side-by-Side" und "Top-Bottom" halbieren die Auflösung.
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Ein 2D-Player erkennt die unveränderte Struktur einer 2D-Blu-ray und liest den klassischen M2TS-Filmstrom, wobei die Häppchen, die für den 3D-Part zuständig sind, einfach übersprungen werden. Dafür muss das Laufwerk jedoch mit Double Speed schnell genug sein. Für den 3D-Player gibt es eine neue Datenstruktur. Die SSIF-Dateien (Stereoscopic Interleaved Files) enthalten die verwobenen Inhalte der Datenströme für beide Augen, also den kompletten 3D-Film. Bisher war die maximale Bitrate eines Blu-ray-Videos auf 40 Mbit/s begrenzt, für 3D sind es jetzt 40 Mbit/s pro Auge, zusammen jedoch niemals über 60 Mbit/s. Mehr als Filme Als wenn dieses Verfahren zur Behandlung von 3D-Filmen nicht allein schon komplex genug wäre, haben die Blu-ray-Entwickler die Dreidimensionalität zu Ende gedacht. So sind auch Auswahlmenüs, Untertitel und interaktive Java-Inhalte zusätzlich in der dritten Dimension verfügbar. Diese Grafiken strengen das Auge weniger an, wenn sie auf die Tiefeninformationen des laufenden Films abgestimmt sind. 3D-Java ist dabei im Player nur optional enthalten, die Verarbeitung der zusätzlichen Tiefe für 2D-Menüs ist Pflicht. Gewollt inkompatibel Diese schöne, in alle Richtungen kompatible 3D-Welt wird allerdings durch die Interessen einiger Marketing-Strategen der Filmindustrie getrübt. Es darf nämlich auch 3D-Blu-rays geben, die gezielt nicht auf 2D-Playern laufen, ja die sogar eine Kennzeichnung besitzen, dass 3D-Player sie nur im 3D-Modus abspielen dürfen. Die Übertragung von 3D

blu-ray-filmformat
Das Blu-ray-Filmformat für 3D ist kompatibel zu 2D-Geräten. So sieht ein 2D-Player nur den Film in seiner 2D-Fassung. Ein 3D-Player erkennt, ob ein 3D-TV angeschlossen ist, und weist darauf hin, wenn das nicht der Fall ist.
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3D-Filme haben mit Full HD pro Auge die doppelte Informationsdichte im Vergleich zu üblichen Blu-rays. Mit den klassischen Varianten der Schnittstelle HDMI lassen sich diese Videos nicht darstellen. Also wurden bei Festlegung der Spezifikationen für HDMI 1.4 neue Bildformate einbezogen. Für Blu-ray kommt das als "Frame Sequential" bezeichnete Verfahren zum Einsatz. Hier werden zwei Full-HD-Bilder zum 3D-Pärchen erklärt und nacheinander übertragen. Kritisch ist dabei nicht, dass die benötigte Bandbreite sich verdoppelt, denn sie liegt bei Kinofilmen (vereinfacht gesagt) mit 1080p48 immer noch unter den lange schon üblichen 1080p60. Viel wichtiger ist, dass 3D-fähige Geräte sich gegenseitig erkennen und der perfekte Transfermodus ausgewählt wird. Sonst muss der 3D-Blu-ray- Player den Film passend für einen 2D-TV aufbereiten. Die Kompatibilität ist hervorragend gelöst, man muss nur darauf achten, dass ein AV-Verstärker, der ja oft zwischen Blu-ray-Player und TV geschaltet ist, 3D-fähig ist, also HDMI 1.4 voll akzeptiert.

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