Arbeiten mit GOP-Einstellungen
Das Erkennen von Redundanzen innerhalb eines Bildes und innerhalb einer Gruppe von
Bildern, ist eine wichtige Funktion der MPEG-Codierung. Eine Videosequenz, die außer
einem vorbeifahrenden Auto keine weiteren Bewegungen beinhaltet, verfügt über eine
hohe Redundanz. In diesem Fall könnte ein einzelnes Komplettbild die Basis des Videos
bilden. Alle weiteren Bilder müssen dann nur die Bereiche enthalten, bei denen effektiv
Veränderungen aufgetreten sind. Jeder MPEG-Stream enthält drei Bildtypen, die das
Video definieren. Die GOP-Einstellung (GOP = Group of Pictures) definiert das Muster
der drei verwendeten Bildtypen: I-Bilder (Intra-Frames; unbewegte Bilder), B-Bilder
(Bi-directional Frames; bidirektional codierte Bilder) und P-Bilder (Predicted Frames;
prädiktiv codierte Bilder).
•
I-Bilder,
auch Referenzbilder oder Keyframes genannt, enthalten die gesamten Bilddaten
des aktuellen Bildes, aber keine Referenzen zu vorangegangenen oder nachfolgenden
Bildern. Das I-Bild ist das einzige MPEG-Bild, dass unabhängig von zusätzlichen Infor-
mationen aus anderen, benachbarten Bildern der GOP ist. Jede GOP enthält ein I-Bild,
das nicht notwendigerweise das erste Bild der Gruppe sein muss. I-Bilder stellen den
MPEG-Bildtyp mit der geringsten Effizienz dar, da sie den meisten Speicherplatz benö-
tigen. Markierungen auf einer DVD-Spur können ausschließlich auf I-Bildern positio-
niert werden.
•
P-Bilder
werden prädiktiv codiert, d. h. es wird die Differenz zu einem vorangegangenen
I- oder P-Bild codiert. P-Bilder werden auch als Referenzbilder bezeichnet, da sie benach-
barten B- und P-Bilder als Referenz dienen können. P-Bilder benötigen im Normalfall
einen wesentlich geringeren Speicherplatz als I-Bilder.
•
B-Bilder
werden auf der Basis einer Interpolation von vorangegangenen oder nach-
folgenden I- und P-Bildern codiert. B-Bilder stellen den MPEG-Bildtyp mit der
höchsten Effizienz dar, da sie den wenigsten Speicherplatz benötigen. Eine GOP
kann zwar mit einem B-Bild beginnen, aber nicht mit einem B-Bild enden.
Achtung:
Es ist nicht möglich, NTSC-MPEG-Medien und PAL-MPEG-Medien in einem
Projekt zu mischen.
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Kapitel 2
Vorbereiten der Medien
Das Ziel der Codierung von Videodaten in MPEG ist es, die Größe der Videodatei so weit
wie möglich zu reduzieren, ohne dass dabei Qualitätseinbußen auftreten. Die B- und P-
Bilder spielen dabei die entscheidende Rolle: Sie ermöglichen es, Videos in solch kleine
Dateien zu komprimieren. Da diese Dateien nur Informationen darüber enthalten, wie
sich die Bilder verändert haben, benötigen sie wesentlich weniger Platz auf der DVD als
I-Bilder.
Die Wahl der GOP-Einstellung wird durch drei Aspekte beeinflusst: das GOP-Muster, die
GOP-Länge und ob es sich um eine „offene“ oder „geschlossene“ GOP-Struktur handelt.
GOP-Muster
Das GOP-Muster bestimmt das Verhältnis zwischen P- und B-Bildern innerhalb einer
GOP. Die für DVDs am häufigsten verwendeten Muster sind IBP und IBBP. In einem
Muster müssen nicht unbedingt alle drei Bildtypen enthalten sein. Ein IP-Muster kann
unter speziellen Voraussetzungen ebenfalls verwendet werden.
Die GOP-Muster IBP und IBBP ergeben in Verbindung mit längeren GOP-Strukturen die
effizientesten Codierungen. Kleinere GOP-Muster mit kürzeren GOP-Längen sollten eher
für Videos verwendet werden, in denen schnelle, kurze Bewegungen enthalten sind.
Einige Encoder erfordern das sporadische Hinzufügen von I-Bildern. Diese I-Bilder kön-
nen sowohl manuell als auch automatisch eingefügt werden. Beim manuellen Hinzufü-
gen ist auf plötzliche Veränderungen innerhalb des Videos zu achten, bei der automa-
tischen Variante werden die I-Bilder von einem Encoder, der die Veränderungen in der
Videosequenz erfasst, eingefügt. Sie können in Final Cut Pro Markierungen einfügen,
um spezielle Bilder zu kennzeichnen, die ein I-Bild enthalten. Diese können entweder
als Kapitelmarkierung oder zum manuellen Kennzeichnen von Bereichen mit hohem
Bewegungsanteil verwendet werden. Weitere Informationen hierzu finden Sie im
Abschnitt „
Hinzufügen von Markierungen
“ auf Seite 80.
Der integrierte MPEG-Encoder verwendet das GOP-Muster IBBP.
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Geschlossene GOP
(IBBP, 15 Bilder)
P
B
B
P
B
P
B
P
B
P
I
B
B
B
B
Kapitel 2
Vorbereiten der Medien
69
GOP-Länge
Längere GOP-Strukturen ergeben durch eine reduzierte Anzahl von I-Bildern effizientere
Codierungen, sind aber bei kurzzeitigen Effekten wie schnellen Überblendungen oder
Kameraschwenks oft nicht geeignet.
SD-basierte DVDs
Die maximale GOP-Länge für SD-Projekte beträgt 18 Bilder für NTSC und 15 Bilder für
PAL. Die Mindestlänge von GOPs ist abhängig vom GOP-Muster. Beispielsweise kann
die GOP-Länge eines IP-Musters nicht weniger als zwei Bilder betragen.
Der integrierte MPEG-Encoder verwendet bei SD-Medien eine GOP-Länge von 15 Bildern
für NTSC und von12 Bildern für PAL.
HD-basierte DVDs
Da Sie in HD-Projekten sowohl Videodateien verwenden können, bei denen das Zeilen-
sprungverfahren (auch „Halbbildverfahren“ oder „Interlaced Video“) zur Anwendung
kommt, als auch Dateien, die mit dem Vollbildverfahren („Progressive Scan“) arbeiten,
gelten für diese Projekte unterschiedliche maximale GOP-Längen.
•
NTSC-Medien (Halbbilder):
18 Bilder pro GOP
•
NTSC-Medien (Vollbilder):
36 Bilder pro GOP
•
PAL-Medien (Halbbilder):
15 Bilder pro GOP
•
PAL-Medien (Vollbilder):
30 Bilder pro GOP
Hinweis:
Bei Medien mit 24 Bildern basiert die GOP-Struktur auf deren Bildrate, nicht
auf der codierten Rate. Eine Datei mit 24 Bildern, die für die Wiedergabe in einem
NTSC-Projekt codiert wurde, hat eine Bildrate von 29,97 Halbbildern (mit maximal
18 Bildern pro GOP) oder 59,94 Vollbildern (mit maximal 36 Bildern pro GOP).
Der integrierte MPEG-Encoder verwendet eine GOP-Länge von 15 Bildern für NTSC und
12 Bildern für PAL.
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Kapitel 2
Vorbereiten der Medien
Offene und geschlossene GOPs
In einer offenen GOP können die B-Bilder einer GOP auf die I- oder P-Bilder einer be-
nachbarten GOP verweisen. Offene GOPs sind effizienter, können aber nicht für Multi-
Angle- oder Mixed-Angle-Titel verwendet werden. Bei einer geschlossenen GOP dienen
ausschließlich Bilder innerhalb der Gruppe als Referenz; die GOP ist in Bezug auf andere
GOPs eigenständig. In DVD Studio Pro können Sie beide GOP-Typen für Titel mit nur
einer Kameraperspektive (Single-Angle) verwenden. Für Multi-Angle- und Mixed-Angle-
Titel sind geschlossene GOPs erforderlich.
Generell muss berücksichtigt werden, dass dasselbe Muster unterschiedliche Ergebnisse
produzieren kann, wenn es in einer offenen oder geschlossenen GOP verwendet wird.
Der integrierte MPEG-Encoder verwendet beispielsweise einen geschlossenen GOP-Typ
und beginnt sein IBBP-Muster mit einem I-Bild. Andere Encoder, die eine offene GOP ver-
wenden, beginnen u. U. mit einem B-Bild. In diesem Fall ist es etwas effizienter, mit einem
B-Bild zu beginnen. Wenn Sie mit einem I-Bild beginnen, muss am Ende ein zusätzliches
P-Bild hinzugefügt werden (eine GOP kann nicht mit einem B-Bild enden).