Videocodecs sind Funktionseinheiten in denen die Videokompression hard- oder softwaremäßig umgesetzt wird. Sie werden überall dort eingesetzt, wo ein Videosignal über Datennetze übertragen wird. Videocodecs reduzieren die enorme Datenmenge der Videosignale, damit diese mit möglichst geringer Datenrate und guter Videoqualität 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.
Ziel aller Videocodecs ist die Reduzierung der Datenmenge bei gleicher oder verbesserter Videoqualität. Viele Videocodecs setzen auf verlustbehaftete Kompression von MPEG, vorwiegend MPEG-2, MPEG-4 oder HEVC-Kompressionen, andere auf verlustfreie Kompression. Es handelt sich aber immer um entwicklungsspezifische Implementierungen von Kompressionstechniken. Daher gibt viele firmenspezifische, lizenzpflichtige Videocodecs, ebenso aber auch diverse lizenzfreie Open-Source-Produkte.
Bewertung von Videocodecs
Einer unter vielen Parametern zur Bewertung von Videocodecs ist die Effizienz der verlustbehafteten Codecs, die sich in der 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 Videocodec realisieren. Das bedeutet beispielsweise, dass etwa 10 Pixel durch ein Bit dargestellt werden.
Die Qualitätsbewertung erfolgt durch mathematische Verfahren bei denen der Spitzen- 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). Darüber hinaus gibt es die subjektive Beurteilung der Videoqualität. Dabei geht es darum, wie Menschen die Videoqualität subjektiv wahrnehmen.
Der Einsatzbereich von Videocodes reicht von der Übertragung von Fernsehbildern mit hoher und höchster Auflösung, HDTV, über Bildtelefon und Videokonferenzen bis hin zu Darstellungen auf dem Smartphone. 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, Windows Media Video ( WMV), VP8 und VP9.