Einleitung: Was ist digitales Video? – digibasics
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Prototyp zur Erprobung

Einleitung: Was ist digitales Video?

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 der Computer als auch die Bandbreite der Netzwerkverbindungen bei weitem übersteigen. Deshalb werden komplexe Kompressions­algorithmen eingesetzt, sogenannte Codecs, um die Datenmenge zu reduzieren.

Codecs

Ein Codec (aus 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). Nur dank Codecs sind Videokonferenzen und Streaming über das Internet überhaupt möglich.

Es gibt verschiedene Codecs, die sich etabliert haben. Sie alle wenden für die Kompression komplexe mathematische Verfahren an. Was allen gemeinsam ist: Sie 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%.

CodecHersteller/BesitzerBemerkungen
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
AV1Alliance for Open MediaOffener Codec
VP9GoogleOffener Codec
ProResAppleWird in iMovie verwendet.

Containerformate

Ein digitales Video wird unter Verwendung eines bestimmten Codecs komprimiert, aber in einem Containerformat gespeichert. Ein solcher Container enthält neben dem kodierten Video auch Audio, Untertitel, Vorschaubilder und Metadaten. MPEG-4 ist ein solches Containerformat (auch Videoformat 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:

FormatEndungCodecsHersteller/Besitzer
QuickTime File Format (QTFF).movH.264, H.265, ProResApple
MPEG-4.mp4H.264, H.265, AV1, VP9Motion Pictures Expert Group (MPEG)
Audio Video Interleave (AVI).aviH.264, H.265, VP9Microsoft
Advanced Streaming Format (ASF).asf, .wmvWMV (Windows Media Video)Microsoft
WebM.webmVP9, AV1Google
Matroska.mkvH.264, H.265, AV1Open Source

Mehr zu Videoformaten in der Aktivität Begriffe aus dem Videobereich verstehen und erklären.

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 oder ein Videospiel, aber auch solche, die in Zeitlupe abgespielt werden, haben oft eine höhere Framerate. Eine höhere Framerate erhöht die Dateigrösse und damit zu höherer Auslastung der Internetverbindung.