• AVC-Intra-Technologie

AVC-Intra

Für die Kompression bewegter Bilder gibt es im Wesentlichen zwei Methoden: Die I-Only-Kompression, bei der die gesamte Verarbeitung innerhalb eines Frames (Vollbild) erfolgt, und die Long GOP-Kompression (GOP - Group of Frames), die mehrere Frames verarbeitet. AVC-Intra und DVCPRO HD verwenden die I-Only-Kompression. HDV benutzt hingegen das Long GOP-Verfahren. Der Standard MPEG-4 AVC/H.264 schließt beide Methoden ein.

Wenn die Bildinhalte aufeinanderfolgender Frames ähnlich sind, ist die Long GOP-Kompression mit der niedrigen Bitrate vorteilhafter. Diese geringe Dynamik kommt jedoch heute im Blitzlichtgewitter der Pressekonferenzen, schnellen Action-Sportarten und Musikshows mit ihren vielen bunten Effekten selten vor.

Moderne CPUs, die über mehrere Prozessorkerne verfügen, können parallele Verarbeitungsprozesse mit hohen Geschwindigkeiten ausführen. Dadurch kann mit I-Only problemlos Frame für Frame verarbeitet werden. Damit eignet sich I-Only weitaus besser für die nicht-lineare Bearbeitung als das Long GOP-Verfahren, da die parallele Verarbeitung aufgrund der Abhängigkeit der Frames untereinander schwierig ist.

Mit der I-Only-Kompression produziert AVC-Intra bemerkenswert stabile Bilder, die nicht von benachbarten Frames beeinflusst werden, und erfüllt dadurch professionelle Anforderungen in nahezu allen Aufnahmesituationen und Arbeitsabläufen.
 

Doppelte Kompressionseffizienz im Vergleich zu MPEG-2

AVC-Intra nutzt die effektivsten H.264-konformen Kompressionstechniken und ist dadurch – selbst bei I-Only-Kompression – doppelt so effizient wie MPEG-2. Die prädiktive Intraframe-Codierung und kontextabhängige Entropie-Codierung sind effektive Methoden zur Steigerung der Kompressionseffizienz.

Prädiktive Intraframe-Codierung (Intra-Prädiktion)

Bei diesem Verfahren auf Grundlage benachbarter Blöcke aus 8 x 8-Pixeln wird der Bildinhalt der folgenden Bilder vorhergesagt. Hierbei wird der am besten geeignete Vorhersagemodus (Prädiktionsmodus) aus neun Leuchtdichtesignalmodi und vier Farbsignalmodi ausgewählt. Dann werden genaue vorhergesagte Bilder generiert. Die verbleibenden Daten ergeben sich aus der Differenz des vorhergesagten Bildes und des tatsächlichen Bildes. Sie werden zusammen mit dem vorhergesagten Bild aufgezeichnet.

Da die Vorhersagegenauigkeit hoch ist, bleibt die Restdatendifferenz klein, und es wird eine hohe Kompression erzielt. Dieser Prozess läuft innerhalb des Frames ab, sodass die Vorhersagegenauigkeit auch bei einer starken Bildbewegung hoch ist.

Kontextabhängige Entropie-Codierung

Die beim MPEG-4/H.264-Standard genutzte Entropie-Codierung verwendet CAVLC (Context Adaptive VLC) sowie CAVBAC (Context Adaptive Binary Arithmetic Coding). Beide Verfahren sind kontextabhängig. MPEG-2 führt die VLC-Codierung anhand einer festen Tabelle durch, wodurch die Kompressionseffizienz bei einigen Bildern gering ist. Bei der kontextabhängigen Codierung verändert sich der Vorgang je nach Art der Bilder, sodass immer eine hohe Kompressionseffizienz erzielt wird.

Dieser Modus erreicht die gleiche Bitrate wie DVCPRO HD und unterstützt damit die Full HD-Aufzeichnung mit 1920 x 1080 Pixeln. Er ermöglicht die Aufnahme hochqualitativer HD-D5-ähnlicher Bilder. Dieser Modus liefert die gleiche hohe Bildqualität wie DVCPRO HD, nutzt jedoch eine SD-ähnliche Bitrate (DVCPRO 50). Er bietet zudem eine doppelt so lange Aufnahmezeit wie DVCPRO HD und ermöglicht eine schnelle Datenübertragung und ‑bearbeitung.

Mit der gleichen Bitrate wie DVCPRO HD unterstützt dieser Modus die Full HD-Aufzeichnung mit 1920 x 1080 Pixeln. Camcorder können damit hochqualitative Bilder auf HD-D5-Niveau aufnehmen.

Dieser Modus liefert die gleiche hohe Bildqualität wie DVCPRO HD, nutzt jedoch eine SD-ähnliche Bitrate (DVCPRO 50). Er bietet zudem eine doppelt so lange Aufnahmezeit wie DVCPRO HD und ermöglicht die schnelle Datenübertragung und ‑bearbeitung.