Waarom moeten video’s en films gecomprimeerd worden?

Het PAL-video formaat wat in europa gebruikt wordt heeft een resolutie van 720x576
Er worden 25 FPS “frames per second” weergeven. Als dit zonder compressie opslagen wordt,
moet er 31 MB per seconde vrijgemaakt worden voor een film. Dit is gewoon veel te veel om
deze reden zijn er allerlei multimedia containers ontwikkeld zoals: AVI, MKV, DivX, MPEG etc.

MPEG compressie

Een bekende multimedia container of video bestand formaat is MPEG deze werkt volgens de Lossy techniek. Dit betekend dat er bestand verlies optreedt, het ligt een beetje aan de versie van MPEG bijvoorbeeld: MPEG 1,2 of 7 maar tijdens het coderen naar MPEG worden er slecht 1 op de 4 a 15 beelden behandeld. Bij de rest van de beelden worden wordt alleen de beweging vastgelegd. Je zou zeggen levert dit niet veel kwaliteit verlies op? Dit is ook zo, maar je moet vaak wel heel goed kijken om het precies te kunnen zien.

Wat is Lossy en Lossless?

Als we het hebben over gegevens compressie technieken zijn er twee verschillende soorten genaamd: Lossy en Lossless. Bij de Lossy technieken wijzigd het origineel altijd, dit duidt zich in data en kwaliteits verlies. Bijvoorbeeld als je een foto op je computer hebt geplaatst en van oorsprong is dit een .BMP bestand, als je deze foto vervolgens als .JPG opslaat dan is het gevolg dat er kwaliteit verlies optreedt. De kleurverlopen zullen bijvoorbeeld uit minder verschillende kleuren bestaan. Het voordeel is dat de foto minder opslag capaciteit nodig heeft. Voor lossy techniek worden veelal multimedia bestanden gebruikt zoals: MPEG, JPG en MP3.

Bij Lossless techniek is er nooit kwaliteit of dataverlies dit zijn vaak archief bestanden zoals: ZIP, RAR en ARJ maar ook GIF. Deze techniek is vooral geschikt voor bestanden waar niks aan veranderd mag worden bijvoorbeeld: Een back-up van een computer systeem of een .EXE bestand, hier mag namelijk niks in gewijzigd worden.

Waar worden compressie technieken op toegepast?

Je compressie technieken terug komen bij foto’s en afbeeldingen bijvoorbeeld JPEG of GIF (.bmp maakt geen gebruik van compressie) MP3 is ook een welbekende vorm van compressie. Muziek op originele CD’s zijn ongeveer 20 MB per nummer terwijl MP3 meestal maar rond de 2 MB zit. De kwaliteit gaat wel wat achteruit als je deze twee bestanden met elkaar vergelijkt. (.WAV is bijvoorbeeld een niet-gecomprimeerd bestand) Bekende bestanden voor video die gebruik maken van compressie zijn .MPEG en .WMV

De techniek achter gegevens compressie

LZW Coding

Er zijn verschillende soorten van gegevens compressie een bekende is de LZW Coding. LZW staat voor Lemple-Zif-Welch dit zijn de achternamen van de personen die deze techniek hebben uitgevonden. Deze techniek maakt gebruik van strings op basis van het ASCI tabel. ASCI gebruikt een code voor elke letter bijvoorbeeld de C heet als code 67 en op deze manier wordt alles achter elkaar gezet. Dit zorgt er voor dat het bestand kleiner van formaat word.

RLE

Een andere bekende techniek is de RLE compressie techniek. RLE staat voor Run Length Encoding. Deze techniek is wat makkelijker te begrijpen. Als voorbeeld: in deze tekst komt vaak de letter E voor. De RLE techniek werkt op basis van herhalingen, de E komt er in de zin uit te zien als: 30E in plaats van EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE.

Huffman Coding

De Huffman Coding techniek werkt weer op een hele andere manier. Deze techniek werkt namelijk op basis van een boom structuur. Bijvoorbeeld de E komt veel voor en de Z weer heel weinig. Hieronder zie je een afbeelding met de structuur van deze techniek.


Bron afbeelding: cs.duke.edu