Quicktime Kompressoren

3.1.2. QuickTime Kompressoren

QuickTime stellt für die Datenkomprimierung und Dekomprimierung von Filmsequenzen, welche Bestandteil beliebiger Dokumente anderer Programme sein können, derzeit vier Kompressions-Algorithmen (Kompressoren) zur Verfügung. Wie aus obigem Beispiel hervorgeht, werden hierdurch keine Hard- oder Software-Lösungen von Dritt-Anbietern ausgeschlossen, die evtl. bessere Kompressoren anbieten. (Da QuickTime eine Erweiterung des Betriebssystems ist, handelt es sich bei QuickTime- Kompressoren folglich um Software-Implementierungen.) Die Kompressoren im Einzelnen:

3.1.2.1. Photo Compressor

Dieser Kompressor stammt aus der Welt der Fotografie und wurde 1991 durch Experten, der Joint Photographic Experts Group, als JPEG-Methode zum ISO-Standard deklariert. Dieser Algorithmus erlaubt eine Kompression von 24-bit[12] Farbbildern im Bereich von 1:10 bis 1:25 - meist ohne sichtbaren Qualitätsverlust. Er funktioniert auf Basis der Discrete-Cosinus-Transformation (DCT). DCT ist ein Verfahren, welches für die Unterscheidung von Redundantem und nicht Redundantem in einem Bild verantwortlich ist. Unter redundanter Bildinformation versteht man den Teil der Information, der sich im Bild wiederholt. Die DCT übernimmt die Aufgabe, bei der Rücktransformation die Original-Information wiederzugewinnen.

Dennoch ist der Verlust bedeutender Bilddaten bei der JPEG-Methode möglich, weil neben der DCT auch ähnliche Helligkeits- und Farbwerte zusammengefaßt werden (können). Dies bezeichnet man als Quantisierung. Der Grad der Quantisierung ist wählbar und entscheidet somit über die erreichbare Kompressionsrate[13]. Eine verlustfreie Kompression, d h. ohne Quantisierung, erlaubt etwa eine Kompressionsrate von 1:10 bis 1:25. Apple's Implementierung des JPEG-Kompressions-Algorithmus erlaubt maximal eine Kompression von 1:50. Mit anderen Worten, eine Filmsequenz von etwa 100 MByte Größe könnte mit diesem Kompressor auf maximal 2 MByte verdichtet werden. Da der JPEG-Kompressor in erster Linie für Einzelbilder und nicht für Bewegtbilder erschaffen worden ist, besitzt er eine geringere Geschwindigkeit als der weiter unten beschriebene Video Compressor, der von Apple speziell für Film-Sequenzen entwickelt wurde. Die Kompressionsgeschwindigkeit hängt darüberhinaus nicht nur vom Kompressionsverfahren ab, sondern natürlich auch von der CPU[14], wobei hier gilt: je höher Taktfrequenz bzw. Prozessor-Version, desto höher die Kompressionsgeschwindigkeit.

3.1.2.2. Apple Animation Compressor

Der Animation Compressor ist eine Weiterentwicklung des Algorithmus, welcher auf dem RLE-Verfahren[15] basierend, beim Macintosh für die Speicherung/Komprimierung von PICT-Dateien[16] verwendet wird. Das Mac-OS[17] komprimiert seit jeher synthetische, am Computer erstellte Bilder im PICT-Format nach der RLE-Methode. Da Animationen genau genommen Sequenzen synthetischer Computerbilder sind, lag es nahe, einen Kompressionsalgorithmus auf Basis des RLE-Verfahrens zu entwickeln. Dieser Algorithmus bietet sich allerdings nicht für digitalisiertes Video an, da er für Farbstreuungen, wie sie hierbei auftreten, nicht geeignet ist. Dagegen kann man ihn z. B. für die Animation von am Computer erstellten Geschäftsgrafiken gut einsetzen. Der Animation Compressor arbeitet sowohl loss-less (verlustfrei) als auch lossy (verlustbehaftet) - je nach gewünschter Bildqualität. Er unterstützt Computer-Animationen mit einer Farbtiefe zwischen 1 bis 32 Bit.

3.1.2.3. Apple Video Compressor

Der Video Compressor, eine Eigenentwicklung der Firma Apple, ist - wie der Name schon verrät - für Live-Video und bereits digitalisierte Video-Sequenzen ausgelegt. Er erlaubt die Dekomprimierung und das Abspielen von 24-Bit-Farbe QuickTime-Movies von CD-ROM[18] oder Festplatte ohne zusätzliche Hardware in Echtzeit (min. 10 Bilder/s), bei Kompressionsraten zwischen 1:5 und 1:25. Ebenso kann mit seiner Hilfe Video in Echtzeit komprimiert werden, wobei die Bildrate (Bilder/s) von der Leistung der CPU abhängt. Konkret bedeutet das derzeit: Mit einer Kompressionsrate von ca. 1:5, wird bei einer Bildauflösung von 160*120 Punkten (Kreditkartengröße) und 12 Bildern/s ein Datendurchsatz von 80 KByte/s erreicht. Zwar benötigt man für wirklich fließende Bewegung eine Bildrate von 25 Frames/s und auch die Projektionsfläche von der Größe einer Kreditkarte ist noch kein berauschendes Erlebnis. Aber immerhin lassen sich bei dem genannten Datendurchsatz auch bei kleineren Festplatten schon längere Filmsequenzen abspeichern, und selbst Netzwerke á la Ethernet oder besser ISDN (oder langsame Medien wie die CD-ROM) haben keine Probleme mit einem derart niedrigen Datendurchsatz. Außerdem wird gegen Ende des Jahres eine verbesserte Version von QuickTime erscheinen, die wesentlich schneller sein soll und dann auch ruckfreie Bewegung in Fenstern von Postkartengröße darzustellen in der Lage sein soll (bei etwa gleichem Datendurchsatz).

3.1.2.4. Graphics Compressor

Der Graphics Compressor ist für Bilddateien mit einer Farbtiefe von bis zu 8-Bit ausgelegt und erreicht im Vergleich zum Animation Compressor eine höhere Datenreduktion. Somit ist er besonders für die Dekomprimierung von Bilddaten geeignet, die von einer CD-ROM kommen, weil letztere ein relativ langsames Speichermedium ist (geringer Datendurchsatz, langsame Zugriffszeit).