Videokompression – Datenreduktion

Videokompression ist die technische Antwort auf die begrenzte Speicherkapazität digitaler Speichermedien. Um ein Beispiel zu geben - wenn man einen Film auf DVD bekommt, ist das Standard. Die Notwendigkeit, in der Mitte des Films die erste gegen die zweite DVD auszutauschen, ist ungewohnt und eher störend. Würde man pro Film vier oder fünf DVDs wechseln müssen, hätte sich diese Technik nicht durchgesetzt. Die verschiedenene Methoden der Videokompression drücken sich durch eine Anzahl von Videoformaten aus, die bestimmte Techniken zur Verminderung der Datenmenge bei gleichzeitig hoher Videoqualität anstreben.

Prinzip der Videokompression

Wie bekommt man also den Film auf die DVD? Die Antwort lautet, indem man so viel an Daten wegwirft wie möglich und so viel übrig behält wie nötig. Ein Film von 90 Minuten Länge würde in unkomprimiertem Zustand einen Speicherplatz von 110 GB beanspruchen.

Methoden der Videokompression

Um dieses Problem anzugehen, werden bei den MPEG-Formaten nicht alle Bilder mit allen Daten gespeichert. Die Vollbilder werden als I-Frame oder Keyframe innerhalb des Datenflusses abgelegt. Sie tauchen aber nur in einem bestimmten Rhythmus auf. Dazwischen liegt die Mehrzahl der anderen Bilder, die sozusagen bis zum Skelett abgespeckt wurden. Bezeichnet als P- und B-Frames werden bei diesen Zwischenbildern lediglich diejenigen Daten gespeichert, die einen Unterschied zum vorigen Bild signalisieren. Bei Aufnahmen schneller Bewegungen sind das naturgemäß mehr Daten als bei einer Kameraeinstellung auf das Gesicht eines nachsinnenden Schauspielers. Anhand der Keyframes kann daraus das Vollbild hochgerechnet werden. Obwohl sich auf diese Weise auch große Dateien zu praktischen Paketen stauchen lassen, hat die Methode Nachteile. Es kommt zu Datenverlusten, vor allem, wenn wie bei der Videobearbeitung dieselben Dateien öfter entpackt und dann erneut komprimiert werden. Zeichen dafür sind die sogenannten "Artefakte". Diese haben zwar einen hübschen Namen und lassen an Fantasy-Rollenspiele denken, im Bereich der Videotechnik handelt es sich aber um Fehlstellen. Teilweise erinnert das an eine Form von digitalem Steinschlag. Es wird nicht verwundern, dass diese Störstellen vor allem bei stark bewegten Szenen auffallen.

Video-Containerformat AVI

AVI, entwickelt von Microsoft, ist die Abkürzung für Audio Video Interleave. Die Bezeichnung deutet an, mit welcher Technik die Daten platzsparend untergebracht werden. Audio- und Videodaten werden in ineinander verschachtelten (also: interleaved) sogenannten "Streams" - Datenstrukturen - abgelegt. Dabei ist AVI als "Containerformat" konzipiert. Das bedeutet, AVI stellt den Rahmen her, während die Daten selbst durch andere Codecs komprimiert werden können. Das kann beispielsweise Indio, Cinepak oder Clear Video sein.

Video Codecs

Unter Codec wird das Programm verstanden, das die Videosignale komprimiert und wieder dekomprimiert. MPEG-2 ist also auch ein Codec. Inzwischen hat sich DivX zum beliebtesten Werkzeug zur Kompression von Videos innerhalb des AVI-Formats entwickelt.
Die sechs bis acht GB Speicherplatz, die ein normaler Film auf einer DVD benötigt, können mit der DivX-Videokompression auf die 700 MB reduziert werden, die auf einer normalen CD-ROM Platz finden. Zusätzlich gibt es Möglichkeiten, eine Video-DVD von all den Dateien zu befreien - Untertitel, Nachspann, Extras etc. - die überflüssigen Speicherplatz einnehmen. Angesichts der weiten Verbreitung sind heute fast alle DVD-Player in der Lage, DivX zu verarbeiten. Nach Installation eines Codecs sind auch Videobearbeitungsprogramme in der Lage, mit DivX umzugehen.

Veröffentlicht: 29.11.2008