Bitrate viewer: Quantisierungsrate, was ist das?

Michael:

Zwischen der Quantisierungsrate (Quantelung), der Datenrate und der Häufigkeit von (erkennbaren) Bildfehlern besteht nur ein indirekter Zusammenhang.

Zitat

Das Level der Quantelung erfasst, mit wie vielen Bits das analoge Signal umgewandelt wurde. Beim Erstellen des MPEG Streams wird durch die Quantisierung der kontinuierliche Wertebereich des analogen Signals in eine endliche Anzahl, meist gleicher Teilbereiche, die Quanten, unterteilt. Einem bestimmten Signalwert entspricht immer eine bestimmte Anzahl dieser Quanten. Diese Zahl der Quanten die einem Signalwert zu einem bestimmten Zeitpunkt entsprechen, ist dann der entsprechende digitale Wert des analogen Bildsignals. Da die unendliche Vielfalt von Eingangswerten, einer endlichen Anzahl von diskreten Ausgangswerten zuordnet werden, entsteht zwangsläufig ein Datenverlust, der sogenannte Quantisierungsfehler. Dieser Fehler wird sichtbar, wenn der die Anzahl der Bits bei der Quantelung oder die Verringerung der Rasterabstände zu gering angesetzt wurden. Ob dies der Fall ist errechnet der Bitrate Viewer und stellt dies schließlich grafisch als Quantelungslevel dar. Je höher der Level der Quantelung, desto höher die Kompression. Die höchstmögliche Kompression beträgt 31. Ob sichtbare Kompressionsfehler entstehen entscheidet jedoch nicht nur der Kompressionsgrad, sondern auch die Strategie und die Gründlichkeit des Kompressionsverfahrens.

Die eigentliche Strategie des MPEG-Verfahren ist, möglichst viele Bildfehler zu machen, die vom Betrachter möglichst wenig bemerkt werden. Hier liegt schon der erste Hund begraben. Was der eine Betrachter überhaupt nicht bemerkt, empfindet ein anderer schon als störend. Ich merke das immer wieder wenn ich mich bei unseren Filmabenden am Videostammtisch über die Schlieren des 100Hertz-Fernsehers und zu hoch eingestellte Farbsättigung beschwere, während andere Stammtischler die Brillanz des Bildes und die "natürlichen" Farben loben.

Da der MPEG Standard den Herstellern sowohl bei der Encodierung als auch bei der Dekodierung ungewöhnlich viel Freiheit läßt, kann man schwer einen Encoder mit dem anderen vergleichen. Dazu kommt die, bei den meisten Encodern schier unendliche Vielfalt der Einstellungsmöglichkeiten. Der Quantisierungslevel gibt eher einen groben Überblick über die wahrscheinliche Fehlerhäufigkeit bei unterchiedlicher Kompressionsrate, gleichem Ursprungsmaterial und gleichem Encoder. Vor allem bei hohen Datenraten und guten Encodern (wie z.B. dem Mainconcept) fallen den meisten Betrachtern kaum noch Unterschiede auf. Oft ist es sogar der Fall daß das eindeutig schlechtere Bild von manchen Leuten als angenehmer, als schärfer empfunden wird.

Die in diesem Thread durchgefürten Konvertierungen bestätigen das auch ziemlich eindeutig. Statt der Kompressionsrate wurde hhier die GOP-Struktur modifiziert, was aber ähnliche Auswirkungen hat. Hier jeweils der gleiche Ausschnitt aus dem Original, der Encodierung mit normaler GOP und nur mit I-Frames bei ansonsten gleichen Parametern:

Wie unser Auge betrogen werden kann, sieht man erst in der Vergrößerung:

Viele Grüße
vom Peter