Technische Beschreibung der Zeitraffer-Video-Aufnahmen
Die Zeitraffer-Video-Aufnahmen von Andreas Chowanetz aus dem Jahr 2017, die den Innenhof einer Wohnanlage zeigen, werden nach folgenden Kriterien technisch beschrieben:
1. Video-Daten-Volumen im Vergleich mit und ohne Datenkompression
2. Kamera-Eigenschaften
3. Reduzierte Qualität der Videos
1. Video-Daten-Volumen im Vergleich
1.1. Video-Daten-Volumen mit Datenkompression
1.2. Video-Daten-Volumen ohne Datenkompression
1.1. Video-Daten-Volumen mit Datenkompression
Die Zeitraffer-Video-Aufnahmen wurden mit dem Datenkomressionsverfahren MPEG 4 (mp4) gespeichert. Ihre Bildgröße beträgt 720 Pixel Breite und 576 Pixel Höhe. Die Frame-Rate weicht vom Full D1 PAL-Standard mit seinen 25 Frames/Sekunde ab. Sie beträgt 1 Frame/Sekunde (sogenannte Zeitraffer-Video-Aufnahmen). Die reduzierte Frame-Rate führt zu extremer Datenkompression.
2017 wurde an allen 365 Tagen gedreht. Je nach Jahreszeit erstreckte sich die tägliche Aufnahmezeit zwischen 4 und 22 Uhr. Die durchschnittliche Länge eines Zeitraffer-Tages-Videos beträgt knapp 15 Stunden. Die dabei entstandenen Datenmenge der Zeitraffer-Tages-Videos summiert sich für das gesamte Jahr auf rund 330 Gigabyte (GB). Das Ausmaß der zum Einsatz gekommenen extremen Datenkompression wird beim Vergleich mit einem Video-Daten-Volumen ohne Datenkompression deutlich.
1.2. Video-Daten-Volumen ohne Datenkompression
Ein digitales Video von 720 Pixeln Höhe und 576 Pixeln Breite und einer Dauer von 1 Sekunde liegt unkomprimiert vor. Die Frame-Rate beträgt 25 Frames/Sekunde. Wie hoch ist die Datenmenge? Bildschirme sind im RGB-Modus = 24 bit oder 3 byte. Pro Sekunde liegen 25 Frames vor. Ein Frame hat 720 * 576 Pixel. Das sind 414720 Pixel. Zusammengesetzt wäre also die Rechnung nun: (414720 * 24 * 4750) : 8 * 1024 * 1024 = 28,8 Megabyte/Sekunde (MB/s):
Bei 15 Stunden sammelt sich hiermit eine Datenmenge von 1.555.200 MB = 1.555 GB an.
Die Rechnung sieht hier aus wie folgt: 28,8 MB * 60 Sekunden für eine Minute * 60 für eine Stunde * 15 für 15 Stunden. Zusammengesetzt wäre also die Rechnung nun für 15 Stunden: 28,8 MB * 60 * 60 * 15 = 1.555.200 MB = 1.555,2 GB
Für 1 Jahr würde die Datenmenge bei einem digitalen Videos mit 720 Pixel x 576 Pixel und 25 Bildern/Sekunde im RGB-Modus bei 15 Stunden Dauer pro Tag 567.648 GB betragen.
Die Rechnung sieht hier aus wie folgt: 1.555 GB für 15 Stunden * 365 Tage pro Jahr. Zusammengesetzt wäre also die Rechnung nun: 1.555,2 GB * 365 = 567.648 GB
Zusammenfassung und Bewertung des Vergleichs von Videos mit und ohne Datenkompression:

Die jährliche Datenmenge von Video-Aufnahmen ohne Datenkompression mit dem Umfang von über einer halben Million Gigabyte ist logistisch nur mit einem fachspezifisch ausgebildeten Team zu handhaben. Das benötigte Personal und die erforderliche Hardware führen zu hohen Kosten.

Die jährlichen Datenmenge von rund 330 Gigabyte der hier untersuchten Zeitraffer-Tages-Videos umgeht solche Probleme durch die extreme Datenkompression. Diese Datenkompression wurde u.a. aufgrund den hier erklärten Probleme praktiziert.

2. Kamera-Eigenschaften

Die fest installierte Kamera erzeugt Bilder mit 720 Pixel Breite und 480 Pixel Höhe (Full D1 NTSC) und mit einem Winkel von 170°.

3. Reduzierte Qualität der Videos

Die reduzierte Qualität der hier begutachteten Zeitraffer-Video-Aufnahmen ergibt sich hauptsächlich aus zwei Faktoren:

3.1. Reduzierte Bildauflösung

3.2. Reduzierte Frame-Rate

3.1. Die reduzierte Bildauflösung

Die Weitwinkel-Kamera erfasst ein Sichtfeld mit der Breite von 170°. Diese wurden bei der Verarbeitung automatisch auf etwa 50° gestaucht. Diese Komprimierung auf 30 % des ursprünglichen Werts wirkt sich negativ auf die Bildqualität aus.

Das Stauchen der Breite wird von einem Strecken der Höhe auf etwa 120 % begleitet. Diese Streckung ist ein Resultat der unterschiedlichen Eigenschaften der NTSC- und PAL-Normen. Die mit der Kamera erzeugte Bilder (Full D1 NTSC) mit einer Auflösung von 720 Pixel Breite und 480 Pixel Höhe wurde im Format 720 Pixel Breite und 576 Pixel Höhe (Full D1 PAL) umgerechnet und archiviert. Dies führte dazu, dass die Bildhöhe von NTSC zu PAL um etwa 120 % gestreckt (interpoliert) wurde. Bei dieser Interpolation wird jedes 5. Pixel der Höhe mit Hilfe eines Rechenverfahrens aus den umgebenden Bildpunkten errechnet und hinzugefügt. Dies wirkt sich negativ auf die Bildqualität aus.

3.2. Die reduzierte Frame-Rate

Die Frame-Rate mit 25 Frames/Sekunde (Full D1 PAL) wurde mit der angewendeten Zeitraffer-Video-Technik auf 1 Frame/Sekunde reduziert. Hierdurch sind knapp 96 % aller Bewegungsabläufe herausgeschnitten. Mit den verbliebenen 4 % sind die Ansichten von Positionsveränderungen so stark verfremdet (Zeitraffer-Effekt), dass ein völlig neuer Eindruck entsteht.

Zusammenfassung und Bewertung der reduzierten Bildqualität:

Der Weitwinkel wurde in der X-Achse (Breite) auf 30% gestaucht. Hinzu gesellt sich eine Streckung der Y-Achse (Höhe) auf 120%. Dies veränderte die Proportionen des verarbeiteten Sichtfelds und beeinträchtigt die Bildqualität in doppelter Hinsicht.

Die extrem reduzierte Frame-Rate verfremdet gewohnte Eindrücke von Bewegungen in hohem Maß. Diese Veränderungen verstärken die Minderung der Qualität zusätzlich, die sich durch die oben bereits beschriebene Veränderung des Sichtfeldes ergab.

Die beschriebenen Maßnahmen führen dazu, dass Zeitraffer-Video-Aufnahmen nur noch sehr schemenhaft und ohne Details die Szene zeigen. Personen sind nur noch als millimetergroße verschwommene sich bewegende Flächen zu sehen. Ein Erkennen von Personen, das Erkennen von deren Kleidung und anderer Details ist unmöglich.


Untenstehende Tabelle zeigt die Clip-Beweise mit deren Dateinamen, der Clip-Beschreibung, deren Zeitspanne, der Anzahl der durch die extrem reduzierte Frame-Rate vorhandenen Frames pro Clip und deren durch die erklärten Maßnahmen extrem reduzierte Daten-Größen:
Als Beweise vorgelegte Zeitraffer-Video-Aufnahmen
Video-Cuts Datei-Namen
Clip-Beschreibung
Zeitspanne
Min:Sek
Anzahl
Frames
Datei-Größe
K037 Muell raus 170316.mp4
Restmüll-Container zur Straße schieben
2:24
144
2.495 KB
K038 Muell rein 170317.mp4
Restmüll-Container hineinschieben
1:55
115
1.923 KB
K039 Bio raus 170322.mp4
Biotonnen zur Straße schieben
1:32
92
1.708 KB
K040 Bio rein Split 170323.mp4
Biotonnen hineinschieben, Split liefern
2:00
120
2.057 KB
K041 Papier raus 170329.mp4
Papier-Container zur Straße schieben
2:26
146
2.423 KB
K042 Muell raus 170414.mp4
Restmüll-Container zur Straße schieben
4:50
290
4.493 KB
K043 Papier Muell rein raus 170427.mp4
Papier-Cont. rein - Restmüll rausschieben
3:41
221
3.516 KB
K044 Bio rein 170505.mp4
Biotonnen hineinschieben
1:19
69
1.252 KB
K045 Papier raus 170510.mp4
Papier-Container zur Straße schieben
2:26
146
2.478 KB
K046 Muell rein 170512.mp4
Restmüll-Container hineinschieben
3:00
180
2.960 KB
K047 Bio raus 170517.mp4
Biotonnen zur Straße schieben
1:25
85
1.521 KB
K048 Bio rein 170518.mp4
Biotonnen hineinschieben
1:03
63
1.171 KB
K049 Papier raus 170608.mp4
Papier-Container zur Straße schieben
2:58
178
3.058 KB
K050 Muell rein 170623.mp4
Restmüll-Container hineinschieben
3:25
205
3.327 KB
K051 Papier raus 170719.mp4
Papier-Container zur Straße schieben
2:48
168
2.868 KB
K052 Papier raus 170802.mp4
Papier-Container zur Straße schieben
2:02
122
2.228 KB
K053 Muell raus 170914.mp4
Restmüll-Container zur Straße schieben
3:24
204
3.483 KB
K054 Bio rein 170921.mp4
Biotonnen hineinschieben
1:14
74
1.318 KB
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