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H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

Dieses Thema im Forum "Digitale Audio- und Videobearbeitung" wurde erstellt von Robert Schlabbach, 5. Juni 2012.

  1. h.265

    h.265 Silber Member

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    Welchen Algorythmus hats Du bei Zip verwendet? Moderne Kompressionstechniken wie PPM, LZMA oder PAQ können auch ähnliche Daten sehr gut komprimieren. Auch Deflate kann solche Dinge gut komprimieren wenn Du die Wortgröße nur hoch genug setzt. RAR benutzt einen PPM Kompressor.
     
  2. Robert Schlabbach

    Robert Schlabbach Talk-König

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    Sorry, aber wenn meine Neugier erst einmal geweckt ist und ich einen kompetenten Ansprechpartner finde... :)

    Also hat der Analyzer keine Fülldaten in dem Sample gefunden? Dann hätte zumindest mein Tool ja richtig funktioniert...

    Könntest Du zum Vergleich vielleicht noch dieses Sample von zdf_neo HD durch den Analyzer schicken? Das müsste auch 25 fps haben, aber es ist völlig inkompressibel. Mich würde mal interessieren, wie das ZDF das hinbekommt:
    http://user.cs.tu-berlin.de/~normanb/zdf_neo_HD_Sample.rar
     
  3. hopper

    hopper Lexikon

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    Solange ein Smilie am Ende der Zeile steht, ist keine Entschuldigung oder Rechtfertigung notwendig. :)

    Keine Fülldaten, nein. Denkbar wären noch welche auf Slice-Ebene. Das kann ich aber nicht so einfach testen - selbst wenn, da müßtest Du einzelne Bits aus dem Stream löschen und die nachfolgenden Bits nachrücken lassen. Bits - nicht Bytes!

    TU Berlin? Wirklich, da hab ich immer Zeit :)
     
  4. Martin_K

    Martin_K Platin Member

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    Danke für das Sample.
    Mit meinem Tool konnte ich aber auch nicht mehr entfernen, liegt also nicht an einem Fehler im Programm (am Dateiende hast du noch drei Nullbytes, das ist wahrscheinlich der Startcode von der nächsten NAL Unit, die wurden bei mir noch entfernt ;)).

    Interessant ist nur, dass das wohl ausgerechnet bei diesem Sample so zu sein scheint, wenn ich eigene teste, lassen die sich mit ZIP nicht viel besser packen (habe auch deins selbst nochmal gezippt, auch da komme ich auf ~20%).
    Ich nehme mal an, dass es evtl. wirklich am 4:3 Pillarboxed Bild liegt. Ich muss mal Samples in Pillarboxed selbst testen, wenn mal wieder ne 4:3 Sendung kommt ;)
    An 25 fps liegts jedenfalls nicht, denn da habe ich schon einige Kinofilme getestet ;)

    Wenn du mal andere H.264 Samples testest, kommst du dann auf die selben Ergebnisse? Bei zdf_neo ja offensichtlich nicht, am besten testest du mal andere Aufnahmen der ARD...
     
  5. hopper

    hopper Lexikon

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    ZDF benutzt kürzere Ketten, die haben zudem einen unbekannten SEI drin pro Bild von ca. 20 Byte. Den kannst Du entfernen.

    2x PPS, wobei die gleich zur ARD sind. Auch der AVC Stream ist 100% konform. Hat ja die DF nicht hinbekommen, sowas rauszufinden.

    Der Stream "pulst", kommt also sehr wahrscheinlich via NTSC. Da ist das übliche 2:3 Pulldown / Telecine drin (24 fps -> NTSC), welches dann zu PAL 50 gewandelt wurde. dadurch sind die Differenzen zwischen 2 benachbarten Bildern größer.

    [​IMG]
     
  6. hopper

    hopper Lexikon

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    Mathematiker-Kollege (IQ 390) hat noch eine Idee mir gegeben.

    AVC kodiert ja Macroblöcke (16x16) und jeder Macroblock hat eine praktisch gleiche Startsignatur von wenigen Bit (so um die 17). Wenn der Macroblock leer ist (schwarz, bzw. Differenz zum Ref-Bild ist "schwarz") und viele Macroblöcke aufeinander folgen, dann kommt diese Bitsequenz sehr, sehr häufig hintereinander vor. Da diese Sequenz aber um mehr als ein vielfaches von 8 verschoben ist, sieht man im Hex-Editor keine doppelten Sequenzen. Rar/Zip arbeiten aber immer auf Bit-Ebene, dort erkennen diese doppelte Bitsequenzen.

    Außerdem, bestimmte Mindestbitraten muss AVC einhalten, auch bei Bewegungsstille. Dieses Auffüllen kann der Komprimierer auch erkennen.
     
  7. Terranus

    Terranus ErdFuSt Premium

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    Die Datenrate beim ARD/ZDF ist sowieso wenig dynamisch, zB verglichen mit der BBC, dort schwankt sie oft zwischen 3 und 13 Mbit/s...
     
  8. Robert Schlabbach

    Robert Schlabbach Talk-König

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    Uh, ich will mich hier nicht mit fremden Federn schmücken: An der TU Berlin bin ich schon lange nicht mehr, ich habe nur noch einen Alumni-Account dort...

    Dann wird das wohl den Unterschied machen. Ich habe gerade nochmal Streams von "Das Erste HD" (Drei verliebte Diebe) und "arte HD" (Die drei Begräbnisse des Melquiades Estrada) aufgenommen, beide haben gleich beite Streifen oben und unten, sind also in Hinsicht auf Schwarzflächen gleich, aber der Stream von "Das Erste HD" lässt sich wieder um 13,7% komprimieren, während der Stream von "arte HD" nahezu inkompressibel ist. Das müsste dann wohl daran liegen, dass bei "Das Erste HD" nahezu identische Frames doppelt kodiert werden, während die anderen Programme wohl Methoden einsetzen, die deutlich unterschiedlichere Frames kodieren...

    Also genau das, was passiert, wenn man jeden Frame einfach doppelt kodiert, um von 25fps auf 50fps zu kommen, richtig?

    Dafür sind doch aber die NAL Filler Data Units da, oder? Die verwendet die ARD ja auch munter, insbesondere bei Standbildern "hagelt" es NAL Filler Data Units. Im Unterschied zum ZDF, da trifft man NAL Filler Data Units fast nie an. Irgendwie gefallen mir die ZDF-Encoder besser, die schaffen es, die Bandbreite immer voll auszunutzen (und die Mindestbitrate zu liefern), ohne nutzlose Daten einzufügen...

    Komischerweise kommen übrigens bei beiden IDR-Slices (nal_unit_type 5) nur recht selten vor, das kann mehrere Minuten dauern, bis mal einer kommt. Dagegen kommen Access Unit Delimiter units mit primary_pic_type 0 regelmässig vor. Die Decoder scheint es aber nicht zu stören, also reicht es wohl, einen Stream ab einem Access Unit Delimiter mit primary_pic_type 0 zu speichern, auch wenn danach nur ein non-IDR Slice (nal_unit_type 1) folgt...

    Vielen Dank für Deine Analysen und das Teilen Deines Fachwissens!
     
    Zuletzt bearbeitet: 6. Juni 2012
  9. Robert Schlabbach

    Robert Schlabbach Talk-König

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    AW: H.264/AVC Videostreams noch 20% komprimierbar?

    Vorhin habe das Ende von "Gottschalk live" mit der anschließenden Werbung aufgenommen, das war tatsächlich wenig komprimierbar.

    Dagegen (wie im vorigen Beitrag beschrieben) wieder ein Stück Film aus "Das Erste HD" aufgenommen, und dass lässt sich wieder gut komprimieren, während ein Stück Film aus "arte HD" im gleichen Format, also mit gleichen Schwarzflächen, nahezu inkompressibel ist.

    Es sieht also so aus, dass es tatsächlich daran liegt, dass bei "Das Erste HD" Filme mit simpler Frameverdopplung kodiert werden, und so ein gut komprimierbarer Stream entsteht. Probiere es mal aus, wenn gerade ein Kinofilm läuft, das scheint immer wieder so zu sein...
     
  10. Martin_K

    Martin_K Platin Member

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    Hmm, ich bin immer von einem I-Slice ausgegangen, also slice_type 2 oder 7 (zu finden sowohl in nal_unit_type 1 als auch 5). Btw, da gibt's dann auch noch P- und B-Slices, usw.

    IDR pictures (nal_unit_type 5) kommen in der Tat recht selten vor, ich habe sogar einige Samples da tauchen sie überhaupt nicht auf...


    Nachtrag:
    In der H.264 Spezifikation steht das auch so drin, "primary_pic_type 0" bedeutet, dass slice_type 2 und 7 Slices eines "primary coded pictures" sind (Tabelle 7-5).
     
    Zuletzt bearbeitet: 6. Juni 2012