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Was ist ein Videoformat, Videocontainer, Videocodec?

Aktualisiert am von vinett-video Mediaservice

Wenn eine MP4- oder andere Videodatei nicht korrekt vom PC wiedergegeben wird, muss diese nicht zwangsläufig defekt sein. Die viel häufigere Ursache ist eine fehlende Unterstützung des Videocontainers, Video- oder Audiocodecs durch den Videoplayer.

In der Regel gibt die Dateiendung Aufschluss über den verwendeten Videocontainer (z. B. .mp4), nicht aber über dessen Inhalt, den Video- und Audiospuren und deren sogenannten Codecs. Wurde eine MP4-Datei mit einem unbekannten Videocodec erstellt, so kann diese nicht wiedergegeben werden. Abhilfe schafft hier eine Nachinstallation oder der Wechsel auf einen anderen Videoplayer, der mit entsprechenden Codecs ausgeliefert wird.

Videocontainer

Grundsätzlich versteht man unter einem Container ein Behältnis, das Objekte aufnehmen kann. Kinder kennen Container z. B. in Form eines Formsortierspiels, um eben Bausteine darin anzuordnen. Welche Bausteine das sind und wie diese aussehen, ist dabei erstmal nicht relevant.

Analog beinhaltet ein Videocontainer alle Daten, z. B. Audio- und Bilddaten, die ein Video ausmachen. Das Containerformat bestimmt wie die Audio- und Videodateien, die getrennt voneinander gespeichert werden, innerhalb des Containers (z. B. MP4) vermischt sind. Das ist wichtig, damit der Computer die Bild- und Tondaten synchron lesen und wiedergeben kann. Wie diese Dateien konkret aussehen, d. h. vom Computer interpretiert werden müssen, spielt hier erstmal keine Rolle und ist nicht Bestandteil des Containers.

Vereinfacht ausgedrückt enthält die Containerdatei verschiedene weitere Dateien, z. B. Audio- und Videodateien, manchmal auch Untertitel und Menüs. Das Containerformat bestimmt wie diese Dateien innerhalb des Containers angeordnet sind.

Codec

Um nun diese Dateien (oft auch als Streams bezeichnet) abzuspielen, werden sogenannte Codecs benötigt. Diese ermöglichen es, dass die gespeicherten (und komprimierten) Streams vom Computer dekodiert werden können. Videocodecs dienen dazu, die Datenmenge von Videos zu reduzieren, um Speicherkapazitäten einzusparen oder sie bei möglichst geringer Datenrate und hoher Qualität übertragen und empfangen zu können. Bei der Komprimierung eines Videos wird mit Hilfe eines Algorithmus ein komprimierter Datenstrom erzeugt (encoding), der bei der Wiedergabe mit umgekehrten Algorithmen wieder entschlüsselt wird (decoding).

Dabei unterscheidet man zwischen verlustfreier und verlustbehafteter Komprimierung. Bei der verlustfreien Komprimierung werden keine Informationen der Quelldatei entfernt oder verändert. Es werden lediglich redundante Datenanteile komprimiert. Dies sorgt dafür, dass kein Qualitätsverlust entsteht, gleichzeitig wird jedoch durch die wesentlich geringere Kompressionsrate auch mehr Speicherplatz benötigt. Die Datenkomprimierung erfolgt auf Grundlage statistischer Häufigkeiten: den am häufigsten vorkommenden Bitstrings werden kürzere Codes zugewiesen, selteneren ein längerer Code.

Zweck der verlustbehafteten Videokompression ist es, weniger wichtige Videoinformationen zugunsten des Speicherplatzes zu verwerfen und zusammenzufassen. Wird eine verlustbehaftete Kompressionsdatei dekomprimiert, kann die exakte Originaldatei nicht mehr hergestellt werden. Dies wirkt sich meistens auf die Farbdarstellung, die Auflösung oder den Ton aus. Bei der Videokompression wird versucht, die nicht hörbaren und nicht sichtbaren Abschnitte zu entfernen. Die Abweichungen der dekomprimierten Datei von der Quelldatei hängen vom gewählten Kompressionsverfahren und der Kompressionsrate ab. Je stärker ein Video kompromiert ist, umso mehr Rechenaufwand ist in der Regel auch bei der Dekompromierung notwendig, was den Einsatz auf älteren Geräte oder Mobiltelefonen einschränkt.

Ein Videocodec ist z. B. H.264, der oft bei MP4-Dateien zum Einsatz kommt. Die Audiocodecs tragen Namen wie PCM, AAC, AC3, aber auch MP3, welcher sowohl eine Bezeichnung für den bekannten Audiocontainer als auch Codec darstellt.

Videoprofile

Die Videocodecs lassen sich weiterhin durch ihre Profile unterscheiden. Diese legen beispielweise die verwendete Auflösung als auch Kompression fest. Die Kompressionsrate gibt das Verhältnis zwischen der ursprünglichen und der komprimierten Dateigröße an. Sie hängt maßgeblich von Kompressionsverfahren und dem Datentyp ab. So haben Videodateien üblicherweise höhere Kompressionsraten als beispielsweise Bilder. Solche Videocodes bzw. Profile werden üblicherweise bei der Übertragung von Fernsehbildern mit sehr hoher Auflösung, bei Video-Telefonie oder Video-Darstellungen auf dem Handy eingesetzt. Unterschiedliche Videocodecs sind dabei in der Regel nicht miteinander kompatibel. Videoinhalte, die mit einem Encoder eines bestimmten Codecs komprimiert worden sind, können also nicht mit dem Decoder eines anderen Codecs dekomprimiert werden.

Zusammenspiel

Eine MP4-Datei (MP4-Container) könnte z. B. Videodaten die mit H.264 oder MPEG-2, als auch Audiodaten, die mit AAC oder MP2 kodiert sind, beinhalten. Welche Codecs verwendet werden steht in den Kopfdaten des Containers und kann mit entsprechenden Programmen ausgelesen werden.

Wenn nun eine MP4-Datei auf einem Apple Mac nicht abspielbar ist, kann das verschiedene Ursachen haben. Fehlt der Ton, handelt es sich womöglich um einen fehlenden Audiocodec. Fehlt hingegen das Bild, kann ein fehlender Videocodec oder nicht unterstütztes Profil die Ursache sein. Apple-Geräte können beispielsweise nur MP4 Dateien mit H264 Videocodecs, die mit Baseline 3 (Profil) kodiert sind, wiedergeben. Android und iOS können offiziell auch nur den H.264 Codec im Baseline Profile abspielen.

Falls es demnächst also wieder einmal heißt: „Die Videodatei kann nicht abgespielt werden.“, sollten Sie nun schneller zur Problemlösung übergehen können.

Anwendungsempfehlungen

Smartphone

Bei Smartphones sollte man sich nach dem Betriebssystem richten. Akutelle Android und iOS Versionen haben keine Probleme folgende Videos wiederzugeben:

  • Videoformat: MP4, 3GPP
  • Videocodecs: H.263, H.264 (Baseline Profile)

MPEG-4-Filme sind deutlich stärker und ohne erkennbaren Qualitätsverlust komprimiert und ergeben kleine Dateien bei sehr guter Auflösung. Da die stark komprimierten Daten beim Abspielen wieder „entpackt“ werden müssen, ist einiges an Rechnerleistung erforderlich. Für aktuelle Smartphones ist das in der Regel allerdings kein Problem.

Video-DVD

Der Video-Standard bei DVDs ist MPEG-2. Der Audioteil einer DVD kann auch als MPEG-2 Audio Layer-2 kodiert sein, was aber in der Praxis kaum der Fall ist. Fast immer ist das Audiosignal auf DVDs in Dolby Digital AC-3 hinterlegt.

Powerpoint

In Powerpoint können Sie WMV kodierte Video-Dateien verwenden, ein Standard von Microsoft. Um die Kompatibilität mit Apple-Rechner zu erreichen, sollten Sie auch hier auf MP4-Dateien setzen, die mit H.264-Video (auch bekannt als MPEG-4 AVC) und AAC-Audio kodiert sind.

Fernseher

Die meisten Fernseher sollten sowohl .mpg also auch .mp4 Dateien abspielen können, die entsprechend mit MPEG-2 bzw. H.264 kodiert sind. 

Weitere Beispiele

AVI

Audio Video Interleave (AVI) ist eines der ältesten Video-Containerformate und wurde von Microsoft im Jahr 1992 eingeführt. AVI-Filme können z. B. MPEG-4 oder Motion JPEG codiert sein. Das AVI-Format ist weit verbreitet und wird von den meisten Schnittprogrammen ausreichend unterstützt.

VOB

Eine VOB-Datei (Video Object) ist ein Container-Format für Video-DVDs und beinhaltet Video- (zumeist MPEG-2 Videos), Audio-, Untertitel-, Menü- sowie Navigationsdaten. Bei der Erstellung einer Video-DVD wird der MPEG-2-Videostream (das Videobild) gemeinsam mit dem Audiostream und mit anderen Datenblöcken (Menüführung und Kapiteleinteilung) verwoben (gemuxt) und in einer oder mehrerer VOB-Dateien angelegt und auf DVD gebrannt. 

(Überarbeitet am 13.11.2017)

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