Datenreduktionsstandards für SD

MPEG (engl.: Moving Picture Experts Group)

„MPEG beschreibt nicht nur die Videocodierung, sondern die Codierung eines gesamten Programms aus Bild, Ton und Daten. Daher wird es als Basis des digitalen Fernsehens (Digital Video Broadcasting, DVB) ebenso benutzt wie für die Digital Versatile Disc (DVD). Die zugehörige MPEG-2-Audiocodierung unterstützt auch den 5.1-Mehrkanal-Sound.“[1]

Es gibt verschiedene MPEG-Formate:

Mpeg1 “ist ein Kompressionsstandard, der hauptsächlich für interaktive Medien genutzt wird. Die Auflösung ist mit 352 x 288 Bildpunkten sehr beschränkt. Außerdem ist keine Abtastung im Zeilensprungverfahren möglich. Datenrate: 1,4 Mbit/sek. Anwendung: Interaktive Medien.“[2] Wird aber auch für Webplayer (Quicktime, Windows Media Player usw.) verwendet.

Mpeg2 ist eine Weiterentwicklung des MPEG1 und „berücksichtigt das Zeilensprungverfahren und kann deshalb zur Übertragung von Fernsehsignalen genutzt werden. MPEG 2 bietet eine Reihe von Qualitätsabstufungen und Optionen an (Profiles und Levels), die man je nach Anwendung auswählen kann.

Datenraten: Diskaufzeichnung: 2,5-10 Mbit/sek

Zuspielungen: 8-50 Mbit/sek

Ausstrahlung: 2,5-15 Mbit/sek (15 Mbit/sek entspricht dem main level- und main profile-, kurz „ml @mp“-Qualität)

Anwendung: Übertragung von digitalen Fernsehkanälen, Speicherung und Bearbeitung von Videomaterial für DVD-Anwendungen“[3]

MPEG 3 sollte für HDTV entwickelt werden, wurde aber nicht weiter verfolgt, da abzusehen war, dass MPEG 2 auch für HDTV einsetzbar sein würde.“[4]

MPEG 4 „wird für Anwendungen mit niedrigen Bit- und Abtastraten entwickelt und hat daher keine Bedeutung in der Postproduktion.

Datenrate:>64 kBit/sek

Anwendung: Videokonferenzen, Bildtelefon“[5]

MP4 wurde entwickelt, um die in einer MPEG4-Datei enthaltenen Informationen in einem flexiblen und erweiterbaren Format zu speichern, mit dem Ziel, den Austausch, die Verwaltung, das Editieren und die Präsentation der Datei zu vereinfachen.

Diese Präsentation kann lokal auf dem System, auf dem die Datei gespeichert ist, stattfinden oder über ein Netzwerk und per Streaming. MP4 beruht auf dem Apple Quicktime Datei-Format.

In MP4-Dateien kann eine Vielzahl multimedialer Inhalte (Audio- und Video, Untertitel, 2 und 3-dimensionale Grafiken) abgespeichert werden. Diese können dann auf einem lokalen Rechner oder per Netzwerk abgespielt werden. Voraussetzung dafür ist, dass die Abspielgeräte über die dazu benötigten Softwareprogramme verfügen.

Gegenüber MPEG-2 hat MP4 eine deutlich stärkere Video-Kompression. MP4 unterstützt das Digital Right Management DRM, durch das die Nutzung und Verbreitung von digitalen Medien kontrolliert werden kann.[6]

Weitere Datenreduktionsstandards

DV „ist die Abkürzung für Digital Video und beschreibt einerseits den Standard für ein neues Bandsystem (wie HI 8 oder VHS) als auch eine neue Komprimierungs- und Dekomprimierungsmethode für Videodaten mit Ton (wie MJPEG oder MPEG). Es gibt dabei zwei Kassettenformate: Das im Consumerbereich angesiedelte MiniDV mit Spielzeiten bis zu 1 Stunde und das für den Profibereich gedachte DV Format mit Bandlängen bis zu (momentan) 3 Stunden. Die beiden Formate sind untereinander kompatibel.“[7]

„Der DV-Algorithmus definiert eine Einzelbildcodierung [] mit der Eigenschaft, dass sich bei SD-Bildauflösung konstante Datenraten von 25 oder 50 Mbits/s ergeben, die gut für die Bandaufzeichnung geeignet sind. Die 25-Mbits/s-Variante basiert in Europa auf Signalen mit einer Chromaunterabtastung von 4:2:0 (4:1:1 bei DVCPro) und reduziert die Daten um den Faktor 5:1.“[8] Die Datenrate wird auf 3,125 MB/sec komprimiert. „Durch den zusätzlichen übertragenen Ton (entweder eine Stereospur mit 16 Bit-Auflösung oder zwei Stereospuren mit 12 Bit) und weitere Steuerinformationen (Timecode) entsteht eine Datenrate von ca. 3,5 MB/sec“[9]

„Die 50Mbits/s-Variante arbeitet mit 4:2:2 und einem Faktor von 3,3:1 und ist damit studiotauglich (DVCPro50). Für HD-Signale existiert eine DV-Variante mit 100 Mbits/s.“[10]

AVI (Audio Video Interleave) ist ein von Microsoft definiertes Video-Containerformat, das von dem für Windows 3.1 eingeführten RIFF (Resource Interchange File Format) abgeleitet ist. “Audio Video Interleave” bedeutet, dass Audio- und Videodaten ineinander verzahnt, also “interleaved” abgespeichert werden. Die erste Definition von AVI ist so alt wie die Multimedia-PCs. Das Format wurde von Microsoft als einheitliche Lösung für die Wiedergabe von kurzen Videoclips geschaffen. In einer AVI-Datei können mehrere Video-, Audio- und Text-Untertiteldatenströme vorhanden sein, die mit verschiedenen Verfahren kodiert sein können. Der Typ eines Videostreams wird über so genannte FourCCs (Four Character Code) gespeichert, für Audiostreams kommen TwoCCs zum Einsatz. Zum Kodieren oder Dekodieren wird für jeden Stream ein entsprechender Codec benötigt.“[11]

„Microsoft definiert zwei Methoden um DV Videodaten in AVIs zu speichern, Typ-1 und Typ-2. Obwohl ein AVI-File theoretisch eine beliebige Anzahl von Datenströmen beinhalten kann, ist der Standard für Video-für-Windows jedoch ein Videostrom oder ein Audiostrom oder beides. Im ursprünglichen DV-Datenstrom jedoch sind die Audio- und Videodaten wechselweise in einem einzigen Datenstrom zusammengefasst. Die Wahl der Methode um DV in einem AVI-File unterzubringen, entscheidet über die Programme, mit denen dann das Videofile weiterverarbeitet werden kann:

AVI Typ-1: Der ursprüngliche DV-Datenstrom wird so wie er ist (Audio- und Videodaten in einem Datenstrom) in ein AVI-File eingebettet. Dieses File ist zwar nicht kompatibel mit Video-für-Windows, ist aber kein Problem für DirectShow: Dort wird der DV-Datenstrom in einen Videodatenstrom und einen oder mehrere Audioströme aufgeteilt und kann dann abgespielt oder weiterverarbeitet werden.

AVI Typ-2: Der DV-Datenstrom wird schon im AVI-File als getrennter Video-/Audiodatenstrom abgespeichert und kann so auch von Video-für-Windows abgespielt werden. Der kleine Nachteil: Der Audioanteil wird einmal im Videostrom gespeichert (wie im Orginal-DV) und dann nocheinmal, aus Gründen der Kompatibilität, als seperater Audiostrom – allerdings fällt der zusätzliche Platzbedarf von 192KB/s im Verhältnis zu den 3,7 MB/s des DV-Datenstrom kaum ins Gewicht. Beachtenswert ist, dass Typ-2 etwas mehr Rechenzeit benötigt als Typ-1 weil der DV-Strom der von oder zu DV-Geräten über Firewire gesendet wird erst noch umgewandelt werden muss (Trennung von Audio- und Videostrom).“[12]

„Das AVI-Format ist weit verbreitet und wird von den meisten Multimedia-Programmen zumindest ausreichend unterstützt. Das Format wird auch von einer Vielzahl an DVD-Spielern unterstützt (sofern die verwendeten Codecs von diesen unterstützt werden).“[13]

Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, die Einzelbilder des Films betrachten zu können.

AVI ist als Streaming-Format ungeeignet.[14]

FLV (Flash Video) ist ein von Adobe Systems entwickeltes proprietäres Containerformat, das vornehmlich für Internetübertragungen von Videoinhalten genutzt wird.“[15]

Das Abspielen kann über ein so genanntes Plug-In, einem speziell im Webbrowser installierten Wiedergabeprogramm, erfolgen. Alle wichtigen Videoportale wie YouTube, MyVideo oder sevenload verwenden FLV.[16]

FLV-Dateien können aber auch außerhalb eines Browsers mit verschiedenen Playern abgespielt werden, so zum Beispiel Realplayer, MPlayer, VLC media player, Winamp, FLV-Media Player oder dem Adobe Media Player. Für das Abspielen auf einem Macintosh kann QuickTime mit Hilfe des Perian Codecpacks Flash-Video Dateien verwendet werden.[17]


[1] SCHMIDT, Ulrich: Digitale Film- und Videotechnik, 2. und überarbeitet Auflage, Hamburg, 2008, S. 124-125

[2] JAUERNIG, Isolde: Digitale nonlineare Postproduktion, Möglichkeiten und Funktionen heutiger Systeme, Essen, 2000, S. 75.

[3] JAUERNIG, Isolde: Digitale nonlineare Postproduktion, Möglichkeiten und Funktionen heutiger Systeme, Essen, 2000, S. 75.

[4] JAUERNIG, Isolde: Digitale nonlineare Postproduktion, Möglichkeiten und Funktionen heutiger Systeme, Essen, 2000, S. 76

[5] JAUERNIG, Isolde: Digitale nonlineare Postproduktion, Möglichkeiten und Funktionen heutiger Systeme, Essen, 2000, S. 76

[8] SCHMIDT, Ulrich: Digitale Film- und Videotechnik, 2. und überarbeitet Auflage, Hamburg, 2008, S. 124

[10] SCHMIDT, Ulrich: Digitale Film- und Videotechnik, 2. und überarbeitet Auflage, Hamburg, 2008, S. 124