Video-Codec

Video-Codecs sind Funktionseinheiten in denen die Videokompression hard- oder softwaremäßig umgesetzt wird. Sie werden überall dort eingesetzt, wo ein Videosignal über Datennetze übertragen wird. Video-Codecs reduzieren die enorme Datenmenge der Videosignale, damit diese mit möglichst geringer Datenrate und guter Qualität übertragen und empfangen werden können. Senderseitig eingesetzt codieren sie die Videosignale durch Kompression, empfangsseitig decodieren sie das komprimierte Video in Encodern unter Benutzung eines Kompressionsalgorithmus.

Die verschiedenen Video-Codecs im Vergleich

Ziel aller Video-Codec-Entwicklungen ist die Reduzierung der Datenmenge bei gleicher oder verbesserter Videoqualität.

Viele Video-Codecs setzen auf verlustbehaftete Kompression von MPEG, vorwiegend MPEG-2 und MPEG-4. Es handelt sich aber immer um entwicklungsspezifische Implementierungen von Kompressionstechniken. Daher gibt viele firmenspezifische, lizenzpflichtige Video-Codecs, ebenso aber auch diverse lizenzfreie Open-Source-Produkte.

Ermittlung der Effizienz eines Video-Codecs

Einer unter vielen Parametern zur Bewertung von Video-Codecs ist die Effizienz der verlustbehafteten Codecs, die sich aus in effektiven Anzahl der Bits pro Pixel (bpp) ausdrückt und von der Bitrate abhängt. Soll beispielsweise ein Videosignal nach dem PAL-Fernsehstandard mit 720 x 575 Bildpunkte und 25 Vollbildern mit einer Datenrate von 1 Mbit/s übertragen werden, dann ergibt sich die effektive Bit-pro-Pixel-Rate zu 0,097. Diese Effizienz muss der Video-Codec realisieren. Das bedeutet beispielsweise, dass etwa 10 Pixel durch ein Bit dargestellt werden.

Die Qualitätsbewertung erfolgt durch mathematische Verfahren bei denen der Signal-Rauschanteil (PSNR) des Originalbildes mit dem dekomprimierten Bild in Relation gesetzt wird. Eine weitere Methode zur objektiven Bewertung ist der Structual Similarity Index (SSIM).

Der Einsatzbereich von Video-Codes reicht von der Übertragung von Fernsehbildern mit hoher und höchster Auflösung, HDTV, über Bildteletelefon und Videokonferenzen bis hin zu Darstellungen auf dem Handy.

An Hardware-Codecs für Video sind zu nennen Motion-JPEG, Px64 nach H.261 und H.320, und MPEG in den verschiedenen Varianten. An Software-Codecs sind zu nennen Cinepak, Indeo, DivX, Quicktime, Video for Windows (VfW), XviD, 3ivx, VC-1, Nero Digital, HDX4 und Windows Media Video (WMV).