SVC (scalable video coding)

Die Videokommunikation wird durch diverse Faktoren bestimmt. Dazu gehört die Art der Videokompression, deren Effektivität und Qualität, die verfügbare und benötigte Bandbreite, die Bildschirmgröße und dessen Auflösung und die zur Verfügung stehende Rechnerleistung.


Alle diese Faktoren müssen bei der Video-Übertragung in Betracht gezogen werden, weil es beispielsweise keinen Sinn macht High Definition Television (HDTV) im CIF-Darstellformat, Common Intermediate Format, zu übertragen oder für ein Handy mit QCIF-Display, Quarter Common Intermediate Format, ein Signal in Standard Definition Television (SDTV) zu benutzen. An diesen Beispielen erkennt man die Notwendigkeit der skalierbaren Videocodierung, Scalable Video Coding (SVC), mit der die übertragenen Videosignale an die Displays der Endgeräte und an die Übertragungsmöglichkeiten des Netzwerks angepasst werden.

Die Heterogenität der Videokommunikation

Um der Heterogenität in der Videokommunikation gerecht zu werden, erzeugen beim traditionellen Ansatz diverse Decoder Videostreams mit unterschiedlicher Videoauflösung: In HD-Qualität, in SDTV, CIF und QCIF. Anders ist es bei der skalierbaren Videocodierung, dem Scalable Video Coding, bei der skalierte Bitströme mit verschiedenen Auflösungen erzeugt und aus dem Netzwerk abgerufen werden können, und zwar abhängig von den Endgeräte-Eigenschaften und vom Netzwerk. Bei dieser Konstellation wird ein hochauflösendes Video in einem skalierbaren Videocodec komprimiert und anschließend wird der Bitstrom extrahiert. Die Endgeräte können den Bitstrom in der Auflösung über das Netzwerk abrufen, wie sie es für ihre Displaygröße benötigen.

Scalable Video Coding (SVC)

Scalable Video Coding (SVC)

Bei der Video-Skalierung werden aus dem Video-Datenstrom weiterere Datenströme generiert, die Sub-Datenströme, die den gleichen Inhalt repräsentieren wie der ursprüngliche Datenstrom, allerdings mit verminderter Bildwiederholung oder verkleinerter Bildgröße oder verringerter Bildqualität. Das sid auch die drei Skalierungstechniken, auf denen Scalable Video Coding basiert: der zeitlichen, räumlichen und der qualitätsmäßigen Skalierbarkeit.

Die Skalierungstechniken für Video

Bei der zeitlichen Skalierung, der Temporal Scalability, wird die Bildwiederholfrequenz von 30 Hz auf 15 Hz und auf 7,5 Hz halbiert. Bei 30 Hz wird jedes Bild dargestellt, bei 15 Hz jedes zweite und bei 7,5 Hz jedes vierte. Bei der räumlichen Skalierung, der Spatial Scalability, geht es um die Darstellgröße der Displays. Der extrahierte Bitstrom wird mittels Decoder in verschiedene Darstellgrößen decodiert: In High Definition (HD), Standard Definition (SD), was 4CIF entspricht, in das CIF-Darstellformat und QCIF für Smartphones und Handys.

Bei der qualitativen Skalierung, der Quality Scalability, behält der Sub-Datenstrom die ursprüngliche Darstellgröße bei, er hat allerdings eine niedrigere Wiedergabetreue, die sich beispielsweise in einem geringeren Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) ausdrückt. Wenn die Netzbedingungen eine der skalierten Videocodierungen nicht übertragen können, dann können die verschiedenen Skalierungen miteinander kombiniert werden, so, dass beispielsweise eine verkleinerte Bilddarstellung (spatial) mit einer geringeren Bildwechselrate (temporal) übertragen wird.

Bei der Spatial Scalability wird das Videobild insgesamt verkleinert. Es gibt außerdem noch die Extended Spatial Scalability (ESS) bei der auch Bildausschnitte verkleinert oder das Bildseitenverhältnis verändert werden.

Informationen zum Artikel
Deutsch:
Englisch: scalable video coding - SVC
Veröffentlicht: 02.11.2013
Wörter: 492
Tags: #Videokompression
Links: Auflösung, Bandbreite, Bild, Bildschirm, Bildseitenverhältnis