Interframe-Kompression
Da bei einem Videofilm in der Regel aufeinander folgende Bilder eine große Ähnlichkeit besitzen, liegt es nahe auch mehrere, aufeinander folgende Bilder durch Kompression zusammen zu fassen.
Genau in diesem Prinzip liegt auch die Hauptstärke der MPEG-Kompression. Sie zerlegt die Bilder eines Videostroms in drei verschiedene Bildformate:
- I-Frames: Das sind Bilder, die nach dem oben beschriebenen Verfahren komprimiert wurden.
- P-Frames: Bilder, die aus vorhergegangenen I-Frames (oder auch P-Frames) berechnet werden.
- B-Frames: Bilder die sowohl aus vorhergegangenen als auch aus nachfolgenden I- oder P-Frames berechnet werden.
Die P- und B-Frames versucht MPEG2 mit einem definierten Algorithmus vorherzusagen. Dieser ist bereits in jedem Encoder definiert und muss nicht separat gespeichert werden. Natürlich trifft die Vorhersage des nächsten oder vorherigen Bildes niemals hundertprozentig zu. Jedoch ist die Differenz zwischen der Vorhersage und dem tatsächlichen Bildinhalt meistens nicht sehr groß, da sich aufeinander folgende Bilder ja meistens sehr ähnlich sind. Daher muss folglich nur die Differenz zwischen der Vorhersage und dem tatsächlichen Bildinhalt gespeichert werden, weshalb P und B Frames sehr wenig Speicherplatz beanspruchen.
Eine typische GOP-Struktur eines MPEG-Streams: Nur in den I-Frames werden komplette Bilder abgespeichert. Die P- und B-Frames enthalten nur die Unterschiede zwischen den einzelnen Bildern und benötigen daher weitaus weniger Speicherplatz.
Für die Qualität des endgültigen Videos ist es daher von starker Bedeutung, wie diese I,P, und B-Frames angeordnet sind. Die Gesamtlänge einer Folge von I-P-B-Frames wird GOP (Group of Pictures) genannt. Bei Szenen, die aufeinander folgende Bilder ohne starke Ähnlichkeit beinhalten, ist die Auswahl der GOP Struktur von großer Bedeutung. Beispielsweise bei schnellen Schnitten oder Schwenks zeigen sich schnell sichtbare Bildstörungen, wenn die GOP-Struktur für diese Szene falsch gewählt wurde.
