Motion Picture Experts Group (MPEG)

Zum Speichern von Filmen und Musik auf digitalen Datenträgern oder zu ihrer Verbreitung per Computernetzwerk oder Funk wird sehr viel Platz benötigt - wenn man nicht Komprimierungsverfahren einsetzt. Die wichtigsten Verfahren wurden von der Motion Picture Experts Group entwickelt und nach ihr benannt.

Seit 1988 entwickelt MPEG als ein Teil der "International Organization for Stadardization" ISO [Internet] Normen für Videokomprimierung. Diese finden inzwischen Eingang in die Videodatenverarbeitung am Computer, die Speicherung von Video etwa auf DVD und die Verbreitung von Digitalem Fernsehen (DVB). Um "rohe" Daten in komprimierte Formate umzuwandeln, bedarf es so genannter "Codecs", die entweder als Hardware-Lösung in Form eines Chips (auf einer entsprechenden Zusatzkarte etwa für den PC) oder als Software vorliegen. Bei Software-Codecs sind die Anforderungen an den Prozessor des Systems recht hoch, Hardware-Lösungen sind dagegen meist teurer.

Ein normaler, 90 Minuten langer Spielfilm würde mit 25 Bildern pro Sekunde, voller Farbpalette und hoher Auflösung (PAL: 768*576 Bildpunkte, US-Fernsehnorm NTSC 640*480) ca. 120 Gigabyte an Platz auf einem Datenträger. Zweite kritische Größe bei der digitalen Bearbeitung von Videodaten ist die Transferrate, also die Bandbreite in Megabit/Sekunde die nötig ist, um die Daten zur korrekten Darstellung anzuliefern.

Grob gesagt versucht MPEG, nicht die 25 Bilder pro Sekunde einzeln zu komprimieren und abzuspeichern, sondern nur die Unterschiede zwischen einzelnen Bildern. Nur etwa jedes zwölfte Bild wird als JPEG-komprimiertes Bild gespeichert, die für die folgenden 11 Bilder notiert MPEG nur die Veränderungen, die zum ersten Bild aufgetreten sind. Das bedeutet, dass sich ruhige Sequenzen, bei denen sich von Bild-zu-Bild nur wenige Pixel verändern, sehr gut komprimieren lassen, es aber Probleme da gibt, wo sehr schnelle Bewegungen oder Schwenks im Filmmaterial auftauchen. Dabei kann es zu Komprimierungsfehlern kommen, so genannten "Artefakten", kurz Sichtbaren Klötzchen im Bild.

Der zuerst Entwickelte Standard MPEG-1 komprimiert sehr stark, wurde für flüssige Videowiedergabe entworfen und findet heute nach wie vor seinen Einsatz etwa für Video-CD\'s (VCD). Die Bildauflösung beträgt 352*288 Punkte bei 25 Bildern pro Sekunde. Die Transferrate beträgt zwischen 1,1 und 1,3 Mbit/Sek.

Wesentlich flexibler zeigt sich MPEG-2, das sich inzwischen sowohl im professionellen Fernsehbereich, als auch auf DVD und zunehmend auch auf dem heimischen PC durchgesetzt hat. Je nach (einstellbarem) Komprimierungslevel beginnt bei 15 Mbit/Sek. die Qualität für digitales Fernsehen oder DVDs, analogem Fernsehen und dem VHS-Band sichtbar überlegen. Der Standard MPEG-3, ursprünglich entwickelt für High-Definition TV HDTV, ist inzwischen in MPEG-2 aufgegangen.

Seit 1996 entwickelt das Konsortium MPEG-4, ein Verfahren, dass vor allem für den Transport von Videodaten etwa per Internet entwickelt wurde.