VideoCodierung

VideoCodierung bezeichnet den Prozess der Reduktion und Umwandlung digitaler Videodaten in einen Bitstrom, der gespeichert oder über Netze übertragen wird. Ziel ist es, die benötigte Bandbreite oder Speicherkapazität zu minimieren, während die visuelle Qualität möglichst erhalten bleibt. Dabei kommen verlustbehaftete oder verlustfreie Kompressionsverfahren zum Einsatz, wobei der Fokus auf der Reduktion räumlicher und zeitlicher Redundanzen liegt.

Zu den zentralen Techniken gehören Intra-Frames (I-Frames) und Inter-Frames (P-Frames, B-Frames), Transformierung, Quantisierung, Bewegungsschätzung und Entropie-Codierung. Encoder wandelt Rohdaten in einen komprimierten Bitstrom; Decoder rekonstruiert daraus das Video. Die Bitrate wird durch Bitratensteuerung und Rate-Distortion-Optimierung kontrolliert.

Für VideoCodierung existieren etablierte Standards wie H.264/AVC, H.265/HEVC, H.266/VVC, sowie offene Formate wie AV1 und VP9. Containerformate wie MP4, MKV oder WebM tragen die codierten Daten. Die Entwicklung erfolgt in Organisationen wie MPEG und ITU-T, unterstützt durch offene oder patentierte Codecs; Lizenzfragen beeinflussen Verbreitung und Tools.

Typische Anwendungen finden sich im Streaming, Fernsehen, Blu-ray-Discs, Videokonferenzen und mobilen Videoanwendungen. Herausforderungen sind Latenz, Rechenleistung für Encoding/Decoding und Lizenzfragen. Qualitätsbewertung erfolgt anhand Kriterien wie PSNR, SSIM oder VMAF, um Qualität bei gegebener Bitrate abzuschätzen.