| Codecs Einführung von rudi Sa, 17.März 2001
Unter einem Codec versteht man das Prinzip einen unkomprimierten Video- und/oder Audiostrom nach einem definierten Algorithmus zu komprimieren und wieder entschlüsseln zu können. (Das Wort kommt von Compressor - DECompressor).
Ein Codec kann als separate Hardware erworben werden, die man in einen Steckplatz (meistens PCI) oder an einen externen Port (meistens Parallel- oder USB-Port) steckt (Hardware-Codec). Vorteil dieses Verfahrens ist, daß ein solcher Codec keinen starken Prozessor benötigt, da die gesamte Umrechnung der Filme vom Hardware-Codec übernommen wird.
Mit der steigenden Leistungsfähigkeit aktueller Prozessoren können jedoch viele Kompressionsverfahren durch den Computer in Echtzeit berechnet werden. Hierfür benötigt man nur schnelle Programme, die sogenannten Soft-Codecs. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß man hierfür keine spezielle Hardware mehr benötigt und somit sehr günstige Schnittlösungen möglich werden. Außerdem profitieren solche Lösungen auch von einem einfachen Prozessor-Upgrade, und sind dadurch zukunftssicherer.
Mittlerweile sind (zumindest im DV-Bereich) Soft-Codecs sogar in der Regel schneller als Hardware-Codecs, weshalb die Hardware-Hersteller hier oftmals mit zusätzlichen Echtzeit-Effekten die Vorteile einer Hardware-Lösung bewerben. Jedoch sollte hierbei bedacht werden, daß eine Hardwarelösung immer weitaus teuerer ist und technologisch schnell zum alten Eisen gehört.
Ein oft anzutreffender Anwenderfehler liegt darin, Dateiformate mit Codecs zu verwechseln. Ein AVI-File sagt beispielsweise noch nichts über die verwendete Kompression aus, sondern allenfalls etwas über die verwendete Multimedia-Architektur.
Momentan existieren 4 gängige Multimedia-Architektueren: VideoforWindows (VfW), DirectShow, Quicktime und RealVideo. Diese Architekturen stellen den Schnittprogrammen und anderen Applikationen wie Videoplayern oder Präsentationsprogrammen einfache Aufrufe zur Verfügung, um Videos aufzunehmen, abzuspielen oder zu bearbeiten. In dieser Architektur sind dann die Codecs eingebettet. Der Vorteil dieser Konzeption ist (im Idealfall), daß beispielsweise Media Studio einfach nur den Befehl "Spiele Video ab" an Video for Windows schickt, und sich nicht um die Details der verwendeten Codecs kümmern muß.
Für fast jeden Anwendungsfall gibt es einen passenden Codec:
DV-Codecs dienen in erster Linie zur verlustfreien Bearbeitung von DV-Videos, welche über Firewire in den Computer übertragen wurden. Bei diesen Codecs wird jedes Bild einzeln komprimiert, wodurch sich dieses Format vorzüglich zum Schnitt eignet. Zur Distribution von fertigen Filmen eignet sich das Format allerdings weniger, da es hierfür weitaus effektivere Codecs (MPEG, DivX) gibt.
M-JPEG-Codecs kommen häufig bei älteren Schnittkarten zum Einsatz, die Videosignale noch über die analoge Schnittstelle einlesen. Leider ist dieses Format nicht genormt, so daß jeder Hersteller hier sein eigenes Süppchen kocht. Diese Codecs spielen momentan noch in professionellen, analogen Lösungen eine große Rolle.
Die MPEG-CODECS:
MPEG-Codecs sind in erster Linie dazu geeignet fertige Filme platzsparend zu speichern. Sie machen sich dabei das Prinzip zu nutze, auch Unterschiede zwischen mehreren Bildern zu komprimieren. Da bei vielen Szenen der Hintergrund über mehrere Sekunden gleich bleibt erreichen diese Verfahren eine weitaus höhere Kompression als beispielsweise DV- oder MJPEG-Codecs, indem sie nur die Unterschiede zwischen den Bildern speichern. Dafür eigenen sich diese Verfahren eher weniger zum digitalen Schnitt.
MPEG1 ist ein relativ alter Codec , der sich vor allem durch seine ausgesprochene Kompatibilität auszeichnet. MPEG1-Ströme laufen auf fast allen PC´s und MACs ab 100 MHz als auch auf DVD-Playern (VCD). Die Bildqualität ist allerdings im Vergleich zu den neueren MPEG-Varianten 2 und 4 relativ schlecht (etwa mit VHS zu vergleichen). Auf einen 650 MB-CD-Rohling passen dabei bis zu 74 Minuten Video.
MPEG2 findet gerade große Verbreitung, da alle DVD´s in diesem Format gespeichert werden. Es bietet bei guter Codierung eine sehr gute Bildqualität, die auf normalen Fernsehern oft kaum von unkomprimiertem Material zu unterscheiden ist. Zur reinen Software-Dekomprimierung benötigt man allerdings mindestens einen 500 MHz Prozessor. Außerdem passen auf einen 650 MB-CD-Rohling gerade mal 10 – 20 Minuten Video je nach Kompression.
MPEG4 wurde ursprünglich zur Übertragung von Filmen über das Internet entwickelt. Dabei bedient es sich noch ausgeklügelterer Algorithmen, die eine weitaus stärkere Kompression ermöglichen. Sowohl Microsoft als auch DivX, sowie diverse andere, ähnliche Codecs beruhen oft auf MPEG4. Gerade etabliert sich dieses Format besonders zum (meist illegalen) Tauschen von Kinofilmen, weil diese dank MPEG4 auf einem einzigen CD-Rohling Platz finden. Die Qualität ist dabei weitaus besser als MPEG1, kommt jedoch entgegen vieler Aussagen im Netz (noch) nicht an eine gut encodierte DVD heran.
Links:
Codecvergleiche
CODEC Shootout von thomas Mi, 22.Januar 2003 [englisch] Superinteressante Seite zum Thema Codecs: Alle möglichen Video-Codecs werden hier getestet (u.a. MPEG4, WMV9/8/7, 3vix, Real Video 8, Sorenson Video 3, On 2 VP3) - Beispielclips mit den verschiedensten Bandbreiten können online verglichen werden, dazu gibt´s die neuesten Codec Informationen. (http://www.codecshootout.com/)
Codec Shootout 2002 von thomas Mo, 18.März 2002 [englisch] Und wieder eine neue Version des Codec-Shootouts von Doom9: Dieses Mal treten DivX in der Version 3 und 4, On2 VP3, Windows Media 8 und der Open Source MPEG-4 Codec XviD gegeneinander an. Getesten wurden Speed und vor allem die Qualität des komprimierten MAterials. Fälschlicherweise wird der Shootout als MPEG-4 Codec Test angekündigt - VP3 ist aber definitiv kein MPEG-4 konformer Codec, ebenso wie WMV8 nur entfernt mit MPEG-4 verwandt ist. (http://www.doom9.org/index.html?/codec3-1.htm)
Digital Video Codec Choices von thomas So, 2.Dezember 2001 [englisch] Ein etwas älterer Vergleich verschiedener Videocodecs, der die Geschichte und Vor-/Nachteile einiger klassische Codecs (Cinepack, Indeo 3.2, M-JPEG, MPEG1/2) darstellt. (http://www.synthetic-ap.com/qt/codec2.html)
QuickTime and Windows Media 9 Series von thomas So, 15.Dezember 2002 [englisch] Kleiner Vegleich von Windows Media 9 und Quicktime 6 bez. Fähigkeiten und Zukunftsaussichten.(Wie immer ist zum lesen von DV.com-Artikel eine kostenlose Registrierung notwendig) (http://www.dv.com/features/features_item.jhtml;jsessionid=T5ZSGSGSEO4OKQSNDBCCKICCJUMEKJVN)
Web Video Codecs Compared von thomas Mo, 8.Oktober 2001 [englisch] Großer ausführlicher Vergleich (beinahe) aller aktuellen Web Video Codecs (Bemerkungen zu den nicht getesteten Codecs wie MPEG-4, VP4, 3vix, DivX, findet man hier: http://www.dv.com/magazine/2001/1101/waggoner_sidebar1101.html ): Windows Media 8, Real Video 8, Quicktime 5, Sorenson Video 3, H.263, VP3 und ZyGoVideo. Bewertet werden die Kontinuität und Kontrollierbarkeit der Datenrate, FrameRate, Performance und natürlich Qualität. (Kostenlose Registrierung erforderlich) (http://www.dv.com/features/features_item.jhtml?LookupId=/dv/xml/feature/2001/waggoner1100)
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Download
MainConcept: Products: DV Codec von blip Di, 10.April 2001 [englisch] Hier kann man eine Demoversion des hervorragenden MainConcept-DV-Codecs runterladen. (http://www.mainconcept.de/download/download.shtml)
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Grundlagen
Shrinking the Video: How Codecs Work von blip Di, 28.Mai 2002 [englisch] Ein Artikel mit Informationen über die grundlegende Arbeitsweise von Codecs, besonders am Beispiel der MPEG-Familie. (http://www.networkcomputing.com/1304/1304ws1.html)
The Engineer's Guide to Motion Compensation (PDF) von thomas Fr, 28.Februar 2003 [englisch] Grosses über 60-seitiges PDF in dem die Grundlagen von Motion Compensation erklärt werden - einem wichtigen Feature moderner Codecs. (http://www.snellwilcox.com/reference/pdfs/emotion.pdf)
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Infosites
Discreet Video Codec Info von thomas Mi, 22.Mai 2002 [englisch] Codecinformationen zu den den meisten verbreiteten Video-Codecs (Quicktime, MPEG-4, Real, Windows Media, MPEG, u.v.m.): Vor- und Nachteile und z.T. grundlegende Informationen, wie Farbtiefe, Kompressionszeiten, Skalierbarkeit, Encoder- und Decoderverfügbarkeit. (http://www.discreet.com/support/codec/)
Moviecodec.com von thomas Fr, 26.Oktober 2001 [englisch] Grundsätzliches zum Thema Codecs: Was ist der FOURCC und wie ermittle ich ihn für ein File? Welche Fileendungen entsprechen welchen Codecs? Wo bekomme ich die verschiedenen Codecs her? (http://www.moviecodec.com/)
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Sonstige
XviD von thomas Mo, 18.März 2002[englisch] Die Weiterentwicklung des Open Source OpenDivX-Projektes (das vom ursprünglichen Entwicklerteam Project Mayo auf Eis gelegt wurde), das hier weiterentwickelt wird und den MPEG-4 Standards entspricht. Hier kann man den aktuellsten Sourcecode runterladen. (http://www.videocoding.de/)
XviD Binaries von thomas Do, 21.März 2002[englisch] Hier gibt´s die neuesten Binaries von XviD (d.h. XviD als ausführbares kompiliertes Programm), dem Open source MPEG-4 Codec. (http://www.roeder.goe.net/~koepi/)
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