Ein digitales Video besteht wie analoger Film aus einer raschen Abfolge von digitalen Einzelbildern, die – dem Daumenkino ähnlich – die Illusion von Bewegung erzeugen. Ein einzelnes Bild wird als Frame bezeichnet, und wie im analogen Film reichen 24 Frames pro Sekunde aus, um das menschliche Auge auszutricksen.
Eadweard Muybridge: «The Horse in Motion», 1878
Würde jedes digitale Einzelbild in einem Video gespeichert, führte dies zu riesigen Datenmengen, die sowohl die Speicherkapazität des Computer als auch die Bandbreite der Netzwerkverbindung übersteigen. Deshalb werden komplexe Kompressionsalgorithmen eingesetzt, sogenannte Codecs, um die Datenmenge zu reduzieren. Nur dank Codecs sind Videokonferenzen und Streaming über das Internet überhaupt möglich.
Codecs
Ein Codec (enCOder und DECoder) ist ein standardisiertes Kompressionsverfahren, bestehend aus einem Encoder, der das Video komprimiert, und einem Decoder, der das komprimierte Video entpackt und auf dem Endgerät abspielt. Codecs gibt es auch für Audio (z.B. MP3, AAC) und Bilder (z.B. JPEG, GIF, PNG).
Es haben sich verschiedene Video-Codecs etabliert. Sie alle wenden für die Kompression komplexe mathematische Verfahren an und sie alle speichern nicht ganze Einzelbilder, sondern nur die Veränderung zwischen den Bildern. Bei einem Video mit wenig Bewegung erlaubt dies eine Einsparung von bis zu 90%.
| Codec | Hersteller/Besitzer | Bemerkungen |
|---|---|---|
| H.264 (auch AVC genannt) | Motion Pictures Expert Group (MPEG) | Meistverbreiteter Codec im Internet, von allen Anbietern und Geräten unterstützt. |
| H.265 (auch HEVC genannt) | Motion Pictures Expert Group (MPEG) | Die Weiterentwicklung von H.264 |
| AV1 | Alliance for Open Media | Offener Codec |
| VP9 | Offener Codec | |
| ProRes | Apple | Wird in iMovie verwendet. |
Containerformate
Ein digitales Video wird unter Verwendung eines bestimmten Codecs komprimiert, aber in einem sogenannten Containerformat gespeichert. Ein solcher Container enthält neben dem kodierten Video auch Audio, Untertitel, Vorschaubilder und Metadaten. MPEG-4 ist ein solches Containerformat:
Containerformate werden auch Videoformate genannt. Manche Videoformate können mehrere Codecs aufnehmen, andere sind an einen bestimmten Codec gebunden. Hier einige weit verbreitete Videoformate und die Codecs, die sie aufnehmen können:
| Format | Endung | Codecs | Hersteller/Besitzer |
|---|---|---|---|
| QuickTime File Format (QTFF) | .mov | H.264, H.265, ProRes | Apple |
| MPEG-4 | .mp4 | H.264, H.265, AV1, VP9 | Motion Pictures Expert Group (MPEG) |
| Audio Video Interleave (AVI) | .avi | H.264, H.265, VP9 | Microsoft |
| Advanced Streaming Format (ASF) | .asf, .wmv | WMV (Windows Media Video) | Microsoft |
| WebM | .webm | VP9, AV1 | |
| Matroska | .mkv | H.264, H.265, AV1 | Open Source |
Mehr zu Videoformaten in 4.1 Die Videoformate MP4, AVI und MOV kennen.
Framerate
Die Framerate gibt an, wie viele Frames (Bilder) pro Sekunde gezeigt werden (frames per second, fps). Standard ist eine Framerate von 25 oder 30 fps. Videos, die sehr schnelle Bewegungen zeigen, etwa ein Sportereignis, aber auch solche, die in Zeitlupe abgespielt werden, haben oft eine höhere Framerate. Eine höhere Framerate erhöht die Dateigrösse und führt damit zu einer höheren Auslastung der Internetverbindung.
