Artikel: MPEG - oft gehört, doch nie kapiert?

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Donnerstag, 09. September 2010

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Komprimierung

MPEG - oft gehört, doch nie kapiert? (1/2)

Es ist schon irgendwie merkwürdig. Ganz zu Beginn der DFÜ gab es per Akkustikkoppler bzw. 2.400 Baud-Modem lediglich die Möglichkeit, normalen Text zu übertragen. Mit steigenden Baudraten bis hoch zu 9.600 Baud war dann endlich die Geschwindigkeit erreicht, damit die Texte nicht nur bröckelnd, sondern Seitenweise übermittelt werden konnten. Doch der User wollte mehr: Farbige ANSI-Zeichen, um aus Buchstaben und Sonderzeichen kleine Bildchen zu zaubern. Und wieder kamen die Bits und Bytes nur kleckernd durch die Leitung. Und die Technik ging weiter, es kamen immer höhere Baudraten bis hin zu ISDN.

Doch der User will immer etwas mehr, als die Technik hergibt und so kommen heute die mit Grafiken vollgeklebten Internetseiten trotz hervorragender Übertragungskapazitäten wieder mal nur so langsam wie einst die schwarzweißen Buchstaben aus den Anfangstagen. DSL-Technik heißt die moderne Wunderwaffe, verspricht sie doch ein Vielfaches der Kapazität von ISDN. Doch wird der User damit schneller surfen können? Wohl kaum, denn auch die Ansprüche wachsen: Jetzt sind ruckelfreie Videostreams angesagt, die das Netz verstopfen sollen. Ein normales Fernsehbild setzt sich aus 50 Halbbildern pro Sekunde zusammen. 50 Bilder in einer Sekunde. Wer schonmal auf das Laden eines winzigen Fotos gewartet hat, bekommt eine Vorstellung davon, wie lange dann 50 Fotos bzw. Bilder zum Übertragen bräuchten. Unmöglich, selbst mit DSL. Doch eine Lösung gibt es schon seit langem und nennt sich MPEG.

MPEG ist die Abkürzung für Motion Pictures Expert Group, gegründet Ende 1989, offizieller Name: ISO/IEC JTC1 SC29 WG11

Um das MPEG-Verfahren zu beschreiben, stellen Sie sich am besten zuerst einmal einen Zeichentrickfilm vor. Ein Trickfilm besteht bekanntermaßen aus einer Menge einzelner Zeichnungen, die aneinandergereiht flüssige Bewegungen ergeben. Nun zeichnen die Künstler natürlich nicht jedes übertragene Bild neu, sondern kopieren den immer gleichen Hintergrund und verändern nur das, was sich zur Zeit bewegt - zum Beispiel die Augen bei der ARD-Maus. Ähnlich verhält es sich mit MPEG. Während ein auf Zelluloid gedrehter Film Bild für Bild aufgezeichnet wird, nimmt die Kamera hunderte und tausende Bilder mit den gleichen Farben auf, ähnlich einer fast unendlich langen Aneinanderreihung einzelner Dias. Bei der MPEG-Komprimierung werden jedoch nur noch die Bildpunkte gespeichert, die sich verändern - der Rest bleibt einfach wie beim vorherigen Bild. Dadurch können eine Menge Daten eingespart werden, wodurch eine TV-Übertragung ohne nennenswerten Qualitätsverlust sogar im Internet möglich wird. Auch beim digitalen Fernsehen, welches spätestens 2010 das analoge Fernsehen völlig ablösen soll, wird das MPEG-Verfahren eingesetzt. Dadurch kann ein Fernsehkanal, der bisher nur ein einziges Programm senden konnte, problemlos ein Vielfaches übertragen. Wie viele Programme pro Kanal möglich sind, hängt sehr stark davon ab, was die Sendeanstalten ausstrahlen werden. Zeichentrickfilme, die von Natur aus sehr wenige Bildänderungen beinhalten, brauchen weniger Übertragungskapazität als Spielfilme, die öfter mal einen Szenenwechsel und Kameraschwenks haben. Noch mehr Daten benötigen die actiongeladenen Sportübertragungen, bei denen die Kamera praktisch nie zum Stillstand kommt und sich kein Bild wie das andere gleicht. Ob beim Digital-TV oder im Internet: Die Art des Films bestimmt auch den Komprimierungs-Erfolg. Doch die neue Technik hat auch Nachteile, die sich vor allem bei Zeichentrickfilmen auswirken. Da das menschliche Auge sehr träge ist und Einzelbilder nicht wahrnehmen kann, arbeiten manche Zeichner recht "unsauber" Doch durch die MPEG-Komprimierung werden die "Fehler" erst dann übermalt, wenn sich dort die Farben ändern. Es kann also durchaus passieren, dass Donald Duck sichtbare "Löcher" im Bauch hat, die beim normalen TV-Programm nie aufgefallen wären.

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