Studium, Ausbildung und Beruf

web uni-protokolle.de
 powered by
NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenFreitag, 22. August 2014 

Videokompression


Dieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier.
Mit Hilfe der Videokompression lässt sich die Datenrate eines digitalisierten Videosignals beziehungsweise nach Speicherung der Platzbedarf Videodatei um ein Vielfaches verkleinern. Unter anderem die Moving Picture Experts Group (MPEG) Verfahren zur Videokodierung und Audiokodierung.

Die Datenrate eines digitalisierten herkömmlichen Farbfernsehsignals Austastlücke 216 Mbit/s beziehungsweise nach Weglassen der beträgt immer noch 166 Mbit/s. Die hohe (das heist hohe Bildqualität in DVD-Auflösung bei 1000 kbps) des MPEG-4 Standarts ist in Reihe von Techniken zur Entfernung von irrelevanten redundaten Informationen begründet.

Die Videocodierung nach JPEG war ursprünglich für die Videokompression von festgelegt worden und legte auch ein Dateiformat das mit Formaten aus dem Computerbereich wie Beispiel Postscript Level 2 oder Apple Quicktime Für Bewegtbilder wurden danach mehrere inkompatible "Motion-JPEG"-Verfahren die allerdings trotzdem im Bereich von Videoschnittsystemen finden sind.

Inhaltsverzeichnis

Physiologische Grundlage von Videokompression

Die Kompressionsalgorithmen beruhen auf den physiologischen des menschlichen Sehvermögens und des Gehörs.

Bei der Videokompression liegen bereits je Fomat bis zu 33% komprimierte digitale Eingangsdaten Grund dafür ist daß unsere Farbfehrnseher augrund Abwärtskompatibilität zum Schwarzweißfernser das YUV-Farbmodell verwenden. Bei den Bildern kann es wie bei Geräuschen zu Schwingungsüberlagerungen kommen welche das Auge nicht sichtbar sind.

Bei der Überlagerung gewisser unterschiedlicher Frequenz menschliche Gehör nicht mehr in der Lage Nuancen oder Frequenz wahrzunehmen. Aus diesem Grund die nicht bzw. kaum wahrnehmbaren Schwingungen beim einer MPEG Datei vernachlässigt werden. Ein weiterer Aspekt ist die frequenzabhängige Empfindlichkeit es menschlichen Die akustische Wahrnehmung ist ein Lernprozess. So können verwöhnte Hörer (Konzert Klassik) durchaus mehr Schwingungen heraus hören als Hörer monotoner Konserven.

Mathematische Grundlagen

Redundanz- und Irrelevanzreduktion

Die Begriffe Redundanzreduktion und Irrelevanzreduktion stammen aus der Informationstheorie und beschreiben zwei verschiedene Ansätze zur der Datenmenge auch Datenkompression genannt bei der Übertragung von Information. wird auf ein Modell zurückgegriffen bei dem von einer Quelle zur Senke übertragen wird. den konkreten Fall der Videokodierung übertragen entspricht Quelle der Folge von Videobildern die Senke dem Auge des Betrachters. Analog trifft das für den Zuhörer zu.

Redundanzreduktion

Die Redundanzreduktion berücksichtigt Eigenschaften der Quelle dem Ziel die zu übertragende Datenmenge zu Im Fall der Videokodierung werden statistische Eigenschaften Bildsignals zum Beispiel Korrelation zwischen zeitlich und benachbarten Bildpunkten ausgenutzt um möglichst kompakten Code erzeugen. Dabei kommt die Kodierung mit variabler (VLC "variable length coding") zum Einsatz. Statt zu übertragende Symbole mit konstanter Codewortlänge zu werden häufiger auftretende beziehungsweise wahrscheinlichere Symbole mit Codewörtern kodiert als seltenere Symbole. Da keine verloren gehen spricht man von verlustloser Kodierung .

Irrelevanzreduktion

Die Irrelevanzreduktion zielt darauf ab diejenige bei der Übertragung auszulassen die für die nicht relevant ist. Konkret bedeutet dies im der Videokodierung das nur ein Teil der übertragen werden. Dabei werden jene dadurch entstehenden zugelassen bei denen für den menschlichen Betrachter Störung wahrgenommen wird. Da Informationen verloren gehen man von verlustbehafteter Kodierung .

Vorwärts Gerichtete Diskrete Kosinustransformation

Bei der vorwärts gerichteten Diskrete Kosinustransformation (FDCT) diesem Schritt wird das Frame 8x8 größe Pixelblöcke unterteilt und nach ihrer beurteilt. Dieser Schritt ist notwendig damit der "weiß" für welche Pixelblöcke er viel Speicherplatz und für welche weniger Bit genügen.

Bewegungsprädiktion

Eine weitere Möglichkeite zur Verkleinerung der ist die Bewegungsprädiktion ( englisch "motion estimation") in einfachen Worten verdeutlicht: das von Zwischenbildern beziehungsweise das Ersetzen durch errechnete geschätzte Differenzen zwischen zwei Bildern. Es wird nach Pixelblöcken gesucht die sich gegenüber den Frame verändert haben. Diese werden neu gespeichert unbewegten nur vom letzten Frame übernommen.

Siehe auch: Datenkompression Audiokompression .



Bücher zum Thema Videokompression

Dieser Artikel von Wikipedia unterliegt der GNU FDL.

ImpressumLesezeichen setzenSeite versendenSeite drucken

HTML-Code zum Verweis auf diese Seite:
<a href="http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Videokompression.html">Videokompression </a>