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MPEG-Standard

Von der MPEG seit den 90er Jahren laufend weiterentwickelte Videocodierformate, bei den häufig Ähnlichkeiten aufeinander folgender Bilder berücksichtigt werden. Zunächst wird ein Bild mit komplettem Bildinhalt vorab für sich nach ähnlichen Mechanismen datenreduziert wie sie auch beim JPEG-Standard zur Anwendung kommen. Da das einzelne Bild für sich alleine stehen und auch ohne weitere Informationen wieder decodiert werden kann, wird es I-Frame genannt.

Ein großer Datenreduktionsfaktor wird erreicht, wenn das MPEG-Format auch eine GOP verwendet. Dann werden die nachfolgenden Bilder – so genannte P-Frames – mit dem I-Frame verglichen und nur die Bilddaten gespeichert, die sich in Bezug auf das I-Frame geändert haben.

Je geringer die Änderung des laufenden Beitrags ist, desto größer ist die mögliche Datenersparnis. Dieses Prinzip lässt sich jedoch nicht endlos weiterführen, weil sich die P-Frames mit laufendem Beitrag immer stärker von dem I-Frame unterscheiden. Daher fügt man in bestimmten Abständen wieder ein I-Frame ein. Der Abstand zwischen den I-Frames wird GOP genannt. Zusätzlich können auch noch B-Frames generiert werden. Diese sind nur mit einem Bezug zum vorhergehenden und zum nachfolgenden I-Frame wieder decodierbar. Durch den Einsatz von B-Frames kann die Datenmenge weiter reduziert werden, jedoch steigt die benötigte Zeitmenge zur Codierung des MPEG-Signals. Die Stärke der Datenreduktion, die GOP und die Menge und Reihenfolge der I-, P- und B-Frames sind je nach Anwendung frei wählbar.

Dies ist auch das Besondere der MPEG-Standards. Die Vorgaben der MPEG beziehen sich nur darauf, wie ein MPEG-Datenstrom auszusehen hat und wie er decodiert wird. Daher kann jeder MPEG-Decoder auch die Daten eines anderen wiedergeben. Die Coder, die aus einem digitalen Videosignal den MPEG-Datenstrom erstellen, können die Hersteller jedoch frei entwickeln. Dies führt dazu, dass der Datenreduktionsfaktor, aber auch die erzielte Qualität sehr unterschiedlich sein können.

Die im Fernsehbereich hauptsächlich eingesetzten Formate MPEG-2 und MPEG-4 sind unabhängig von den Videonormen und können HD- und SD-Signale verarbeiten. MPEG-2 ist mit H.262 identisch. H.264 ist eine von mehreren MPEG-4-Varianten. MPEG-1 war eine Weiterentwicklung von H.261, ist aber aus heutiger Sicht für den Fernsehbereich nicht mehr aktuell, MPEG-7 und MPEG-21 sind für Anwendungen mit Metadaten vorgesehen. Die MPEG-Standards enthalten auch Angaben zur Audiodatenreduktion, die in den MPEG Audio Layern enthalten sind.

©BET-Fachwörterbuch 1992-2019. Nur für den persönlichen Gebrauch. Jede weitere Verwertung ist untersagt. Geändert am 03.12.2014

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