Was verbraucht bei einem Video Speicherplatz?

[Larzeax]

Guten Tag,
verbraucht bei einem Video nur die Auflösung und die Länge Speicherplatz oder gibt es noch andere Faktoren

 

[Nilson]

Wichtig ist die Bitrate, also wie viel Bit ein Sekunde belegt. Die kann konstant, aber auch variabel sein. Und Videos mit gleicher Auflösung und gleicher länge können eine höhere (durchschnittliche) Bitrate haben und damit mehr Speicherplatz belegen.

 

[frkazid]

Bitrate wäre so ein Faktor.

 

[Steini1990]

Die Wiedergabefrequenz hat auch einen starken Einfluss. Ob du ein 30fps oder 60fps Video renderst macht schon einen Unterschied. Auch die Qualität der Audiospur hat einen Einfluss, wenn auch nur einen geringen.

 

[SoDaTierchen]

Deine Frage ist für ein derart großes Thema sehr flach formuliert. Grob gesagt besteht ein Bild aus aneinandergehängten Bildern und dazugehörigem Ton.

Gäbe es keine Kompression, dann würden nur die Audiospuren und Audiokanäle sowie die Bilder pro Sekunde und deren Auflösung (sowohl Farbe als auch Größe), das alles multipliziert mit der Länge, die Video-Größe bestimmen.

Da diese Datenmengen aber absurd groß wären, gibt es Videokompression. SEHR stark vereinfacht kannst du sagen: Durchschnittliche Bitrate * Videolänge in Sekunden = Gesamtbits des Videos (Meist noch durch 8388608 geteilt, weil es dann in MB angegeben ist und diese Zahl weniger sperrig wirkt als z.B. 18460128401 Bit). Diese Zahl ist dann richtig und berücksichtigt die Kompression.

Eine Stufe weiter ausgeholt:
- Auflösung (Farbe & Größe)
- Bilder pro Sekunde
- Länge des Videos
- Anzahl der Tonspuren & -Kanäle
- gewählte Kompression
sind alles Faktoren, die noch ohne fundiertes Wissen greifbar sind.

Zwei Videos können sich aber trotz eigentlich gleicher Länge, Auflösung, Bilder pro Sekunde und Audio-Qualität unterscheiden, denn unterschiedliches Bildmaterial lässt sich unterschiedlich gut komprimieren. Zudem ist bei der Kompression noch zu entscheiden: Möchte ich verlustfrei komprimieren (100% Bildqualität) oder möchte ich weniger Speicher auf Kosten der Bildqualität verbrauchen. Denn kleine Qualitätsunterschiede können den Speicherplatzverbrauch extrem senken, sind aber zum Teil für den Menschen gar nicht sichtbar.

Ich hoffe, das hilft dir weiter.

 

[benneq]

Du kannst dir ein Video als einen riesigen Haufen JPEG Bilder vorstellen. (Das stimmt nur so halbwegs, aber dadurch sollte man das Prinzip recht einfach verstehen)

Wie bei einem JPEG kannst du verschiedene Qualitätsstufen einstellen. Die Auflösung bleibt gleich, aber wenn man die Qualität zu stark senkt, erkennt man gar nichts mehr. Das entspricht quasi der Bitrate des Videos.
Und dabei hängt die Dateigröße dann natürlich von den Details im Bild ab. Ein 10000x10000 JPEG das komplett schwarz ist, braucht weniger Platz als ein 1000x1000 JPEG von einem echten Foto mit vielen Details - natürlich bei identischer Qualitätseinstellung.

Jetzt kannst du dir natürlich auch eine Auflösung aussuchen. Der Einfluss ist auch ähnlich zu einem JPEG. Mehr Auflösung (bei gleicher Qualität) = mehr Speicherbedarf.

Und weil's ein Video ist, musst du natürlich noch festlegen wie viele Bilder pro Sekunde es gibt. Und da sollte dann auch schnell klar werden: 60 JPEGs fressen deutlich mehr Speicherplatz als 30 JPEGs

Bei modernen Video Codecs hat man allerdings keine wirklichen Einzelbilder mehr: Um Speicherplatz zu sparen, wird ein Bild (wenn möglich) aus dem Vorgängerbild berechnet. Alle X Bilder wird allerdings immer mal wieder ein vollständiges Einzelbild gespeichert, sonst könnte man nicht so einfach zu Stelle 13:37 springen.

 

[frost21]

Es sind verdammt viele Einflussfaktoren auf die Größe eines Videos möglich.
Viele scheuen den Vergleich mit Autos, ich wage ihn trotzdem: Deine Frage wurde so gestellt als ob jemand einfach in ein Forum schreibt: Ist die Leistung von meinem Auto abhängig von meinem Hubraum?

Ja und Nein.

@SoDaTierchen hat das gut zusammengefasst. Ich will dabei noch anhängen: Zum verwendeten Codec ist auch die "komplexität" des Videos abhängig. Einfache Zeichentrickfilme lassen sich beispielsweise viel besser komprimieren als Actionblockbuster, da bei den Trickfilmen viele gleiche Sequenzen verwendet werden und die Farbvariation pro Pixel auch geringer ist.

 

[Grimba]

Du kannst dir das auch einfach Rückwärts vorstellen, dann erschließt sich das auch sehr schnell und logisch:

(Achtung grobes Denkbeispiel! Erhebe keinen Anspruch auf 100%-ige Korrektheit)

Geh davon aus, du hast ein unkomprimiertes FullHD Video mit 60 Bildern pro Sekunde von 1 Minute Länge:

-> 1920*1080(Auflösung)*60(fps)*60(Sekunden) = 7.464.960.000 Pixelinformationen pro Minute.

Gehen wir hier von True Color für jeden Pixel aus im RGB Farbraum, dann haben wir für die 3 Grundfarben jeweils 8Bit Farbtife, also 3*8 = 24 bit pro Pixel

--> 7.464.960.000 * 24(bit) = 179.159.040.000 bit pro Minute
---> 179.159.040.000 / 8 = 22.394.880.000 byte pro Minute
----> ca. 22,4 Gigabyte pro Minute.

An der Rechnung siehst du ganz schnell, an welchen Faktoren du reduzieren kannst, noch vor der Komprimierung: Auflösung, Bilder pro Sekunde, Dauer und Farbtiefe wirken sich linear auf den Speicherplatzverbrauch aus. Hier ist direkt zu sehen: Ändert man bei gleichbleibenden Seitenverhältnis (16:9) die Auflösung auf einen niedrigeren Wert, z.B. HD ready, also 1280*720, so ändern sich direkt 2 Faktoren in der Rechnung massiv.

-----> 1280*720*60*60*24/8 = 9.953.280.000 byte pro Minute
------> also ca. 10 Gigabyte pro Minute.

Das gleiche gilt analog auch für den Ton: Sagen wir du hast 60 Sekunden Ton in CD-Qualität, das heißt eine Abtastrate von 44.100 Hz und einer Genauigkeit von 16Bit, das ganze in Stereo (2 Kanäle). Also hast du pro Minute:

-> 44.100(Abtastrate) * 16(bit) * 2(Kanäle) * 60(Sekunden) = 84.672.000 bit
--> 84.672.000 / 8 = 10.584.000 byte
---> ca. 10,6 Megabyte pro Minute.

Das kommt dann bei dem Video noch dazu.

Hier wirken sich eben linear die Abtastrate, die Anzahl Kanäle, die Dauer und die Genauigkeit pro Abtastung direkt auf den verbrauchten Platz aus. Ebenfalls vor der Komprimierung.

In beiden Fällen setzen Komrpessionsverfahren verschiedener Audio- und Videocodecs jetzt erst an. Diese sind für gewöhnlich verlustbehaftet, das heißt es wird dadurch Speicherplatz reduziert, dass Informationen verloren gehen. Die Algorithmen lassen z.B. unhörbare Tonrequenzen außen vor oder speichern Bildinformationen für ähnliche aufeinanderfolgende Bilder nicht erneut usw oder rechnen das Bild in einen geringerwertigeren Farbraum runter etc.. Also ganz grob gesprochen.

Je höher bei den jeweiligen Verfahren die eingesetzte Bitrate ist, desto mehr bleibt sozusagen erhalten. Erhaltenes verbraucht aber weiterhin Platz. An dieser Stelle ist der Punkt erreicht, wo man für sich das beste Verhältnis aus Platzverbrauch und Qualität finden muss.

Desweiteren kann man sich auch noch merken: Je besser die Qualität eines Codecs bei gleichzeitig sinkendem Speicherplatzverbrauch ist, desto mehr Rechenpower wird verlangt.
Denn: Was nicht gespeichert wird, muss ggf., sofern es nicht eh entfernt wird (z.B. unhörbare Frequenzen), von der CPU zum jeweiligen Zeitpunkt berechnet werden. Es werden also gespeicherte Daten in eine Berechnungsvorschrift umgewandelt vom Codec, um diese Daten zum jeweiligen Zeitpunkt in Echtzeit zu generieren. Was bereits da ist, muss natürlich nicht neu berechnet werden, verbraucht aber weiterhin Platz.

Codecs arbeiten also für gewöhnlich mit einer Mischung aus Reduzierung von vorhandenen Daten und Echtzeitberechnung von Teilen des Originals.