Beschäftige dich mit digitalen Videoformaten
Mit dem Aufkommen der ersten Computer und damit digitaler Speichergeräte begann ein schrittweiser Übergang von analoger zu volldigitaler Technologie. Damit haben wir eine Reihe unbestreitbarer Vorteile (einfaches Kopieren und Verarbeiten) und ein großes Problem bei der digitalen Datenspeicherung. Wie Sie Qualitätsverluste bei der Verarbeitung von Videos vermeiden können, erfahren Sie in unserem Artikel.
Wie viel wiegt das Video?
PAL- oder SECAM-Video ist eine Folge von Bildern, die mit 25 Bildern pro Sekunde angezeigt werden. Ein digitaler Rahmen enthält 720 x 576 Pixel, dh 414 Tausend 720 Elemente (Pixel). Jeder Punkt kann eine von 16,7 Millionen Farben sein und 3 Bytes auf dem Computer belegen. Folglich ist ein Frame ungefähr 1,2 MB groß. Bei der Standardfrequenz erhalten wir eine Zahl von etwa 30 MB pro Sekunde, dh das Speichern von nur einer Stunde Video (zusammen mit Ton) ohne Komprimierung kostet 107 GB. Es scheint einschüchternd, aber es ist jetzt schon akzeptabel.
Aber der Fortschritt des Videos hört nicht auf. Die höchstmögliche Qualität wird jetzt bei HDTV (High Definition TV) erreicht. Dieses Format impliziert eine Auflösung von 1920 x 1080 Pixel, dh bei gleichen Bedingungen benötigt eine für eine Sekunde berechnete Bildserie bereits 148 MB (521 GB) pro Stunde).
Um solche Mengen an gespeichertem Video und die Verschwendung von Rechenressourcen zu vermeiden sowie Videoclips verteilen zu können, wurden verschiedene Videokomprimierungsverfahren entwickelt. Die über 15 Jahre erzielten Erfolge bei der Entwicklung der digitalen Technologie werden im Alltag, in Videosendungen, Heimgeräten (Videokameras, DVD-Player) und im Internet aktiv genutzt. Abhängig von der Art des Codecs können Sie unterschiedliche Komprimierungsraten und ein unterschiedliches “Gewicht” des fertigen Films erzielen.
Wie die Komprimierung erfolgt
Im Gegensatz zu universellen Archivierern (wie WinRar oder WinZip) erfolgt die Videokomprimierung mit einem gewissen Verlust, dessen Höhe vom ausgewählten Codec abhängt. Dies liegt an der Tatsache, dass die Algorithmen herkömmlicher Aktenschränke die Videoinformationen (sowie den Ton) praktisch nicht komprimieren. Moderne Komprimierungsalgorithmen verwenden eine umfassende logische Analyse des Videos, um doppelte Fragmente zwischen Frames zu extrahieren und die Größe der endgültigen Datei zu reduzieren. Bei der Wiedergabe werden die komprimierten Informationen “erweitert” und dem Benutzer angezeigt. Auf einem Computer mit geringem Stromverbrauch kann es lange dauern, bis mit einigen Codecs komprimierte Bilder zerstört werden.
Zum Komprimieren von Videos werden verschiedene Codecs verwendet
Die beliebtesten Codecs
Die heute am häufigsten verwendeten Codecs sind die MPEG-Familien. Es basierte auf der Komprimierung von Fotografien. Wir alle kennen kompakte Bilder mit der JPG-Erweiterung, und viele können sogar ein stark komprimiertes Bild (mit kubischer Struktur) von einem qualitativ hochwertigen Bild (mit bloßem Auge, vergleichbar mit dem Original) unterscheiden. Die anatomischen Merkmale des menschlichen Auges ermöglichen es, das Bild mit dem JPEG-Encoder zehnmal unmerklich zu komprimieren.
Starke Kompression
Maximale Qualität
In den angegebenen Beispielen können Sie sehen, welche Artefakte, sogenannte Würfel, auf dem Foto falsch komprimiert sind (mit einem hohen Komprimierungsverhältnis) und wie sie auf dem Foto mit der richtigen Komprimierung fehlen. Ein solcher Qualitätsverlust bei hoher Komprimierung durch die meisten Codecs, einschließlich JPEG, ist irreversibel.