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Videokompression / Videokomprimierung und -Qualität

Autor: Martin Puaschitz (onestone)
Datum: 01-01-2002, 21:56:25
Referenzen: http://www.glossar.de/
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Digitale Videodaten sind sehr umfangreich und benötigen hohe Speicherkapazitäten und Datenübertragungsraten zum Aufnehmen, Archivieren und Abspielen der Dateien. Beim Erstellen einer "AVI"- oder "QuickTime"-Datei werden darum die Daten komprimiert, um die Dateigröße zu verringern und die Wiedergabe des Films zu vereinfachen. Die Daten müssen dazu eben auch bei der Wiedergabe eines Films dekomprimiert werden können.

Es ist unbedingt darauf zu achten, dass ggfls. die bei der Video-Erstellung und -Bearbeitung verwendeten Codecs auch auf den Systemen verfügbar sind (bzw. durch nachträgliche Installation sein könnten), auf denen die bearbeitete Film-Dateien abgespielt werden sollen. Dieses ist natürlich besonders wichtig bei CD- oder DVD-Projekten - allerdings weniger wichtig, wenn der bearbeitete Film "nur" wieder auf Videoband gespielt wird.

Für die Videobearbeitung per Computer gelten folgende Verhältnisse zwischen Kompression und Qualität. Gemessen werden, wieviele Megabyte an Videodaten pro Sekunde verarbeitet werden müssen bzw. wieviele Minuten Film auf einem Gigabyte (1 GB) gespeichert werden können.

Die Videoauflösung ist abhängig von der verwendeten Video/Fernsehnorm, denn das PAL-System hat eine Auflösung von 768 x 576 Bildpunkten, NTSC arbeitet mit 640 x 480 Bildpunkten.

Für die Verwendung von z.B. "AVI"- oder QuickTime-Filmen sind in der Regel mehrere Komprimierungs-/ Dekomprimierungs-Algorithmen (Codecs) verfügbar. Der gewählte Algorithmus beeinflußt ganz wesentlich die visuelle Qualität einer Video-Datei und die Geschwindigkeit, mit der sie am Monitor des Computers oder an einem TV-Bildschirm wiedergegeben wird. Die folgenden Software-Codecs sind z.B. unter WINDOWS üblich:

Microsoft Video 1 zur Komprimierung von analogem Video. Er bietet eine verlustreiche, räumliche Komprimierung (siehe unten), die Farbtiefen von 8- bis 16-Bit unterstützt.

Microsoft RLE zur Komprimierung von Animationen und computergenerierten Bildern. Es handelt sich um einen räumlichen 8-Bit Kompressor, der mit Lauflängen-Kodierung arbeitet.

Cinepak für die Komprimierung von 24-Bit Video zur Wiedergabe von CDs. Cinepak erreicht höhere Komprimierungsraten, eine bessere Bildqualität sowie eine schnellere Wiedergabegeschwindigkeit als der Microsoft Video 1 Codec. Er ist sowohl auf Windows als auch auf Macintosh Rechnern verfügbar. Das beste Ergebnis erzielt man, wenn der Cinepak-Codec auf die reinen Ursprungsdaten angewendet wird, die noch nicht mit einem stark verlustreichen Kompressor komprimiert wurden. Cinepak ist ein sehr asymmetrischer Codec, d. h. die Dekomprimierung mit Cinepak erfolgt sehr viel schneller als die Komprimierung. Die Datenrate für die Wiedergabe kann durch den Anwender bestimmt werden.

INTEL Indeo Video R3.2 für die Komprimierung von 24-Bit Video zur Wiedergabe von CDs. Wie der Cinepak-Codec erreicht er höhere Komprimierungsraten, eine bessere Bildqualität sowie eine schnellere Wiedergabegeschwindigkeit als der Microsoft Video 1 Codec und ist sowohl für Windows als auch für Macintosh Computer verfügbar. Er sollte ebenfalls auf die reinen Ursprungsdaten losgelassen werden. Wenn er mit einer Datenrate für die Wiedergabe verwendet wird, erzeugt dieser Kompressor Filme, die qualitativ mit denen vergleichbar sind, die mit einem Cinepak Codec komprimiert wurden.

INTEL Indeo Video Raw, um unkomprimiertes Video aufzunehmen. Er bietet eine hervorragende Bildqualität, da keine Komprimierung angewendet wird.

MPEG und DivX

Der in der Quick-Time-Version 3.0 hinzugekommene Video-Kompressor von Sorenson setzte (damals) neue Maßstäbe, was die Qualität von stark komprimierten Filmen angeht. Bei einer geringen Datenrate von nur 14 KByte/s wird ein ursprünglich 240 × 180 Pixel großes Beispielvideo ohne sichtbare Kompressions-Artefakte und Farbverfälschungen abgespielt - selbst im Fullscreen-Modus noch ruckelfrei auf einem Mittelklasse-Macintosh mit 150 MHz. Der bisherige QuickTime-Codec Cinepak hätte das bei deutlich schlechterer Darstellungsqualität vielleicht gerade einmal auf einem High-End-Rechner mit schneller Grafikkarte und Hardware-Video-Beschleunigung geschafft. Ebenso wie das in QuickTime 3.0 eingebaute Standardformat H.263 eignet sich der Sorenson-Codec dank seiner Streaming-Fähigkeiten auch für Videokonferenzen.




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