MPEG-1

MPEG-1 ist ein in den 80er Jahren entwickelter und 1991 vorgestellter Standard zur Speicherung von Audio- und Videodaten auf einer CD. MPEG steht ausgesprochen für Moving Picture Experts Group (Expertengruppe für bewegte Bilder) und besteht aus ca. 350 Mitgliedern aus 200 verschiedenen, weltweit operierenden, Unternehmen. Diese beschäftigen sich vorwiegend mit der Standardisierung von Videokompression und der dazugehörigen Audiokompression. Von dieser Expertengruppe werden allerdings nur der Bitstream und der Decoder vorgegeben. Der Encoder kann von den Entwicklern frei programmiert werden. Die offizielle, aber sehr komplizierte, Bezeichnung für MPEG lautet ISO/IEC JTC1/SC29/WG11. Die spezielle Zielstellung bei MPEG-1 ist es mit einer beschränkten Datenrate von maximal 1,5 Mbit/s so viele Daten wie möglich zu übertragen. Das Ergebnis dieses Verfahrens ist eine aus heutiger Sicht eher schlechte Qualität. MPEG-1 arbeitet mit einer Auflösung von 352 x 288 Pixeln und einer Bildwiederholfrequenz von 25 Hz – das Bildmaterial liegt als YCbCr vor. Der Qualitätsanspruch bei MPEG-1 entspricht dem heute veralteten VHS-System. Wichtig ist, dass es bei der Bildverarbeitung unterschiedlich stark komprimierte Bilder gibt, die jeweils unterschiedlichen Zwecken dienen. So gibt es I-Bilder, die unabhängig von anderen komprimiert werden und als Anker dienen, um im Video beliebig hin und her springen zu können. Des Weiteren gibt es die so genannten P- und B-Bilder, die eine größere Kompression aufweisen, aber zur Wiedergabe Informationen vorausgegangener I-Bilder benötigen. Zum schnellen Vorlauf innerhalb eines Videos werden noch D-Bilder mit jeweils einem Farbwert benötigt. Eine Abfolge von I-, P-, B- und D-Bildern wird als GOP (Group of Pictures) bezeichnet. Eine solche Sequenz hat meist eine Länge von einer halben Sekunde. Die Audiokodierung erfolgt bei MPEG-1 über den Audio Layer Standard, der ebenfalls von der Moving Picture Experts Group entwickelt wurde. Je nach Komplexität und vor allem Qualität wird zwischen Audio Layer 1, Audio Layer 2 und Audio Layer 3 unterschieden. Dabei sind die ersten beiden Formate die Vorläufer des heute überaus bekannten MP3 Formats (MPEG-1 Audio Layer 3). Alle drei basieren darauf bei der Kompression keine für den Menschen hörbaren Verluste zu erzeugen. Bei Audio Layer 1 liegt die Datenrate bei 384 kbps und die Komprimierung ist äußert gering. Audio Layer 2, welches sich vor allem im ISDN-Zeitalter durchsetzte, nutzt eine Datenrate von 256kbps und eine etwas höhere Kompression. Das Verhältnis von Größe und Qualität führte jedoch in den Neunzigern zu einem Siegeszug des MP3 Formats. Es war Basis des Aufblühens von Online-Tauschbörsen und mobilen Musikabspielgeräten (MP3-Player) auf Basis von Flash-Speicher oder Festplatten.