Intra-Frame (I-Only)

Für die Kompression von bewegten Bildern gibt es im Wesentlichen zwei Verfahren: Die I-Only-Kompression, die den ganzen Prozess in einem Frame (Vollbild) zusammenfasst, und die Long GOP-Kompression, die dafür mehrere Frames (GOP = Group of Pictures) benötigt. AVC-intra und DVCPROHD arbeiten nach der I-Only-Kompression, HDV dagegen benutzt das Long GOP-Verfahren. Der neue MPEG-4 AVC/H.264-Standard beherrscht beide Kompressionsmethoden.

Sofern die Bildinhalte innerhalb aufeinander folgender Frames ähnlich sind, ist die Long GOP-Kompression mit ihrer niedrigen Bitrate im Vorteil. Allerdings sind solche „ruhigen” Bildfolgen im heutigen Broadcast-Betrieb kaum noch zu sehen. Man denke an Pressekonferenzen im Blitzlichtgewitter, aktionsgeladene Sportwettkämpfe oder Unterhaltungsshows mit vielen visuellen Effekten.

CPUs der jüngsten Generation haben mit der kompletten Kompression bei I-Only innerhalb eines Frames keine Probleme, da sie parallele Rechenprozesse in höchster Geschwindigkeit ausführen können. Damit eignet sich I-Only auch weitaus besser für die nonlineare Bearbeitung als das Long GOP-Verfahren, bei dem die parallele Verarbeitung von Daten über mehrere Frames hinweg weitaus komplizierter ist.

Dank der I-Only-Kompression liefert der AVC-intra-Codec bemerkenswert stabile Ergebnisse, die von benachbarten Frames nicht beeinflusst werden und allen Ansprüchen an einen professionellen Workflow gerecht werden.


Da das System die Vorhersage für den jeweils nächsten Frame schon sehr genau trifft, kann für die Differenz zum tatsächlichen Bildinhalt eine hohe Kompression erzielt werden. Der gesamte Prozess spielt sich innerhalb eines Frames ab. Das Verfahren eignet sich auch für Bildfolgen mit jeweils unterschiedlichen Inhalten.

Inhaltsabhängiges Kodieren
Der beim MPEG-4 AVC/H.264-Standard benutzte Kodierprozess bedient sich der Verfahren CAVLC (Context Adaptive VLC) und CAVBAC (Context Adaptive Binary Arithmetic Coding). Beide Methoden arbeiten abhängig vom Inhalt. Dagegen wird beim MPEG-2-Standard nach einem festen Muster kodiert, das die Effizienz des Kompressionsvorgangs bei einigen bestimmten Bildinhalten stark reduziert. Auf der anderen Seite passt sich die inhaltsabhängige Kompression den unterschiedlichsten Bildinhalten an und gewährleistet eine gleich bleibend hohe Qualität.



Mit der selben Bitrate wie DVCPRO HD unterstütz dieser Modus die Full-HD Aufzeichnung mit 1920 x 1080 Pixel. Dieser Modus ermöglicht die Aufzeichnung von hochqualitativen  HD-D5 ähnlichen Bildern.



Der AVC-Intra 50 Modus liefert die Qualität von DVCPRO HD während er einen Bitrate wie bei der SD-Aufzeichnung von z.B. DVCPRO 50 benutzt. Es entstehen so doppelte Aufzeichnungslängen von DVCPRO HD für schnellen Datentransfer und Video-Editing.
Doppelt so effizient wie MPEG-2

Bei der Suche nach der effizientesten Kompressionstechnik, deren Spezifikationen mit dem H.264-Standard übereinstimmen, ist AVC-intra eine innovative Lösung. Der Codec leistet eine doppelt so hohe Kompressionsrate wie MPEG-2, und wird auch künftige Anforderungen erfüllen. Die vom Bildinhalt abhängige Datendichte ist eine effiziente Methode, um die Kompressionsleistung nachhaltig zu erhöhen.

Intra-Kodierung
Bei der Intra-Kodierung wird aus dem Inhalt bereits kodierter Bilder der wahrscheinliche Inhalt der darauf folgenden Bilder vorhergesagt. Sofern sich diese nur wenig von den vorherigen unterscheiden, wird für die Abweichung auch nur eine geringe Datenmenge benötigt. Für diesen Prozess wird ein Frame in Blöcke von 8 x 8 Pixeln unterteilt und die Veränderungen im Luminanz- und Farbanteil miteinander verglichen. Die sich daraus ergebende Differenz, deshalb auch Differenzkodierung genannt, wird komprimiert. Die verbleibende Datenmenge (sie ergibt sich aus der Differenz des vorhergesagten mit dem tatsächlichen Bild) wird gemeinsam mit dem vorherberechneten Bild aufgezeichnet.

AVC Intra Video
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