Videocodecs Boris Bühler Stefan Frey Christian Gut

Präsentation zum Thema: "Videocodecs Boris Bühler Stefan Frey Christian Gut"—  Präsentation transkript:

1 Videocodecs Boris Bühler Stefan Frey Christian Gut
Vorstellung, wir alle drei Boris Bühler Stefan Frey Christian Gut

2 Agenda Einführung MPEG Fehler und ihre Behebung Software / Tools
CG: Christian Gut

3 Was sind Codecs CODEC = CODieren / DECodieren
Auch als separate Hardware (früher) Aktuell eher Software (schnelle CPU) Definierte Algorithmen, Standards Protokolle im Internet (Streaming) Codec != Dateiformat, sondern eingebettet CG: Codec-Prinzip: Unkomprimierten Video-/Audiostrom mittels definiertem Algorythmus komprimieren und anschliessen wieder dekomprimieren. Kann separate Hardware sein => keine hohe Proz.-Last. Heutige CPUs schnell genug für Echtzeitdekodierung Weit Verbreiteter Irrtum: Codecs != Dateiformat Christian Gut

4 Sinn von Codecs Warum Komprimierung Größenverhältnisse
1 Stunde Film = > 100 GByte im Rohformat Zum Anschauen: PAL-Bild: 786x576 Pixel, 25 Bilder/s => 33MByte/s = 265Mbit/s => 4147 ISDN Leitungen => 414 DSL Leitungen Stefan Frey

5 Arten von Codecs Video für Windows Radius Ogg Vorbis (Open Source)
MPEG CG: Für jede Anwendung einen geeigneten Codec VfW – alter Windows-codec Ogg Vorbis, Open Source, bisher nur Audio Codec Verbreitet Christian Gut

6 MPEG MPEG 1 MPEG 2 MPEG 4 DivX gehackte Version MPEG 7 MPEG 21
SF: Weit verbreiteste und meist genutztes Komprimierverfahren In naher Zukunft 7, 21 Stefan Frey

7 Was ist MPEG? Moving Pictures Experts Group Konsortium
Experten von wichtigen Firmen Regelmäßige Treffen Verabschiedung von Standards von Codecs SF: Moving Pictures Experts Group Konsortium Experten von wichtigen Firmen Regelmäßige Treffen Verabschiedung von Standards Stefan Frey

8 Komprimierverfahren JPEG Komprimierung der Einzelbilder
Einzel-Bilder werden nach dem JPEG-Verfahren komprimiert => M(otion)JPEG CG: Komprimierverfahren die bei JPEG durchgeführt werden: Grundsätzlich erstmal JPEG, nennt man MJPEG Christian Gut

9 Komprimierung Huffmankodierung, Lauflängenkodierung
Referenz auf bereits übertragene Daten Zusammenfassung der Daten Kürzere Beschreibung CG: Lauflängenkodierung: Referenz auf bereits übertragene Daten zusammenfasung der Daten (5x0, 2x3,1x8) niedrige Kompressionsrate, besonders bei bewegten Daten, da schnell änderne Elemente, kaum Redundanz Christian Gut

10 Komprimierverfahren Differentielle Kodierung
Kodierung eines Glieds durch Differenz zum Vorgänger Nicht Verlustbehaftet, jedoch keine auch hohe Kompressionsrate Discret Cosinus Transformation (DCT) CG: Differenzielle Kodierung: Bsp: Helligkeitsänderung des Himmels => hohe Komprimierung, da nur wenig Veränderung Christian Gut

11 Komprimierverfahren Grundgedanke Motion Kompensation
Aufeinanderfolgende Bilder einer Filmsequenz sollen nur auf Veränderungen durchsucht werden - Redundanzreduzierung soll erreicht werden SF: Moving Pictures Experts Group Konsortium Experten von wichtigen Firmen Regelmäßige Treffen Verabschiedung von Standards Stefan Frey

12 Komprimierverfahren Motion Kompensation Stefan Frey SF: Video Sequenz
Group of Pictures Picture Slice Makroblöcke 16*16 Block 8*8 Stefan Frey

13 Komprimierverfahren Motion Kompensation SF: Stefan Frey

14 Komprimierverfahren Motion Kompensation I-Frames: Reguläre JPEG Bilder
SF: Die aufeinander folgenden Bildern haben oft nur geringe Unterschiede – - Redundanzreduktion - Er speichert kein komplett neues Bild sondern die Veränderung zum vorgängerbild die durch einen Bewegungsvektor bestimmt werden - drei Bildertypen I P B und codiert nur die Differenzen I Bilder sind Jpeg Bilder (Einstiegspunkte) I-Frames: Reguläre JPEG Bilder P-Frames: Differenzblöcke und Bewegungsvektoren B-Frames: Wie P-Frames aber Bewegungsvektorgen bez. sich auf letzen/nächsten Frame Stefan Frey

15 Komprimierverfahren Motion Kompensation
Bild n-1 Bild n Blöcke werden nach Veränderungen durchsucht Nur Veränderungen werden gespeichert Bewegungsfaktor gibt die Veränderungen an SF: Nur Veränderungen werden gespeichert Die Unveränderten referenzieren sich auf das vorhergehende Bild Stefan Frey

16 Unterschiede MPEG 1 MPEG 2 MPEG 4 DivX Zukunft: MPEG 7, 21
CG: Christian Gut

17 Vergleich der Versionen
Höhere Versionen sind Ergänzungen MPEG 1 Hauptsächlich 1,5 MBit/s Auflösung: 352x240 Pixel Verwendung bei Video-CDs (abspielbar im DVD-Player) MPEG 2 Hauptanwendung: Fernsehübertragung Bis 15 MBit/s Vier versch. Auflösungen möglich, Seitenlängen durch 16 teilbar Erweiterte Beschreibungen im Dateikopf (Videonorm, Farbinformationen, sonst. Charakteristiken) Genauigkeit Bewegungsvektorgen ½ Pixel SuperVideo-CDs CG: Höhere Versionen keine Nachfolger sondern Ergänzungen der alten Standards MPEG 1: Haupsächlich 1,5Mbit/s für CD-ROM-Anwendungen Videocd (Philips) MPEG 2: Fernsehübertragung Höhere Datenrate, dadurch bessere Qualität Vier Versch. Auflösungen möglich Abwärtskompatibel, durch LowLevel Modus Christian Gut

18 Vergleich der Versionen
MPEG 4 Synchronisation versch. Datenströme (Audio, Video, etc.) Zusätzliche Datenkanäle (für Steuerung usw.) Interaktive Benutzereingriffe Übertragbar über verschiedene Medien, Multimedia Verschlüsselung, Authentifizierung etc. Anpassbarkeit von Audio-, Bitrate, Qualität LowLevel Modus CG: MPEG 4: Entwickelt zu Beginn der Verschmelzung von TV/Radio/Internet entsprechende Eigenschaften, flexibel Synchronisation der versch. Datenquellen zus. Datenkanäle für Interaktion des Benutzers, Verschmelzung der Medien Skalierbar, für verschiedene Bandbreiten Zukunft: MPEG 7, 21 Christian Gut

19 Probleme 3 Hauptprobleme Fehlerbehebung Kein Bild Kein Ton Asynchron
BB Einstieg: Film daheim üblichen Probleme und Gegenmassnahmen Boris Bühler

20 Kein Bild Ursache: Codec fehlt/ falsch installiert Fehlerbehebung:
Tool GSpot Welcher Codec ist falsch installiert Welcher Codec fehlt FFDSHOW Decodiert DivX ohne das die Codecs installiert sind Zusätzliche Features (Farbe, Kontrast, Untertitel….) BB Boris Bühler

21 Kein Ton Ursache: Falscher Audiocodec (MP3, AC3, Vobis)
Fehlerbehebung: Installation Codec Pack (z.b. Nimo Codec Pack, Tsunami Codec & Filter Pack) Vorteil: alle verbreiteten Video und Audiocodecs werden unterstüzt Nachteil: alten Codec entfernen ->Komplikationen inkompatible Filter nicht installieren BB Boris Bühler

22 Asynchron Fehlerbehebung: Fehler immer noch vorhanden:
Alternativ Player verwenden zu WMP FFDSHOW Fehler immer noch vorhanden: Audio- und Videodaten liegen schon in der Datei nicht synchron vor Korrektur des Audio-Video Delay (=Verzögerung) Werte z.b. mit NanDub BB Boris Bühler

23 Software Videobearbeitung De/Encoder Player Calculator Boris Bühler BB
Benutzerseite eingehen Boris Bühler

24 Videobearbeitung Virtual Dub 1.4.13 sehr grosser Funktionsumfang
schneiden, einfügen, rändern Ton synchronisieren Video- und Audio-Daten getrennt verarbeiten AVI-Dateien in Größen bis 4 GByte Freeware BB Boris Bühler

25 Videobearbeitung AviDefreezer eingefrorene Frames werden repariert
BB Boris Bühler

26 De/Encoder Gordian Knot kopiert DVDs auf Festplatte
wandelt sie ins DivX-Format Einsteiger: Standardfunktionen Profis: zahlreiche Möglichkeiten umständliche Installation (viele Updates) BB Boris Bühler

27 De/Encoder Vidomi Boris Bühler Freeware-DivX-Player inklusive Encoder
Umwandlung Ton + Video ein Arbeitsgang Split Funktion einfache Bedienung All-in-One Tool BB Boris Bühler

28 De/Encoder TMPGenc Freeware MPEG-Encoder sehr schnell
AVI -> Mpeg1/2 verwaltet WAV Dateien > 2GB einfache Handhabung BB Boris Bühler

29 Player Divx Player 2.0 Boris Bühler spezieller Player für DivX Filme
BB Boris Bühler

30 Player BSPlayer Boris Bühler DVD- und DivX-Player
sehr Ressourcenschonend Untertitelfunktion Playlisten anlegen besitzt Equalizer Zoom-Funktion BB Boris Bühler

31 Player (Linux) MPlayer Boris Bühler ressourcenschonend stabiler Player
Vollbildmodus und Untertiteln unterstüzt alle gängigen Formate (DivX, Mpeg, AVI…) BB Boris Bühler

32 Calculator Bitrate Calculator erstellen eigener Filme Boris Bühler BB
Abschluss Filmzugabe Boris Bühler

33 Quellverzeichnis www.doom9.org www.vcdhelp.com www.inf.fu-berlin.de
Boris Bühler

34 Zugabe Boris Bühler