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Videoformate: Einleitung

Das Thema der Datenkompression ist bei dieser Formatkategorie besonders wichtig, und dies aus zwei Gründen:
  1. Videodateien sind sehr speicherplatzintensiv (siehe Beispiel weiter unten)
  2. Die Datenreduktionsrate, die durch Komprimierung erreicht werden kann, ist exorbitant hoch; sie kann im Extremfall den Faktor 200 betragen.

Zu beachten ist darüber hinaus, dass bei Videodaten wegen ihrer Mehrdimensionalität grundsätzlich zwei verschiedene Arten der Kompression möglich sind, nämlich eine spatiale und eine temporale Kompression:
  • Spatiale Kompression (auch intraframe compression genannt) beschränkt sich auf die Kompression der einzelnen Bilder (Frames), aus denen ein Video besteht. Die Mechanismen sind hier die gleichen wie bei der Bildkompression (siehe z.B. JPEG oder JPEG2000).
  • Temporale Kompression (auch interframe compression) eliminiert Redundanzen über mehrere Bilder (Frames) hinweg. Dabei wird ein Bild mit dem Vorgänger (oder Nachfolger) verglichen und nur die Unterschiede aufgezeichnet. Besonders für Videos mit wenig Bewegung können dadurch hervorragende Kompressionsraten erzielt werden. Diese werden jedoch mit dem Risiko erkauft, dass bei Korruption eines Bildes mehrere Bilder verloren sind.

Verlustbehaftete Komprimierung (z.B. die verschiedenen MPEG-Standards) führt bei jeder Transcodierung, wie sie bei einer Formatmigration anfällt, durch die Dekomprimierung und anschliessende Neukomprimierung zu einem Informationsverlust, der sich in sichtbaren Fehlern äussern kann (sog. Artefakte). Für eine Weiterverarbeitung ist in der Regel auch eine Transcodierung in ein Postproduktionsformat notwendig, zudem steht die durch die Komprimierung verlorene Information nicht mehr zur Verfügung. Deshalb wird für die Langzeitarchivierung generell die Verwendung verlustfreier Komprimierungsalgorithmen oder der Verzicht auf Komprimierung gefordert.
Andererseits sind wir in der Archivwelt vertraut mit Informationsmanagement. Wir nennen es Bewertung, wenn wir aus archivischen Überlegungen auf das Archivieren von Unterlagen verzichten; genauso können wir auch auf die Überlieferung von Qualität, die über den Zweck der Überlieferung hinausgeht, in einem Akt der gezielten Bewertung verzichten, das heisst ein verlustbehaftetes Format wählen, wohl wissend, dass damit Information unwiederbringlich verloren ist. Siehe dazu das Referat der KOST anlässlich der 23. Jahrestagung des Arbeitskreises "Archivierung von Unterlagen aus digitalen Systemen (AUdS)" 2019 in Prag Qualitative Bewertung im Hinblick auf Informationsgehalt, Verwendung und Kostenmetrik

Grössenvergleich für eine Stunde Film- und Videomaterial, geordnet nach Komprimierungsfaktor

lossless

visually lossless
lossy compression

Grössenvergleich geordnet nach Anwendungsbereichen

Nicht jede Komprimierung ist in der Film- und Video-Archivierung gleichermassen anwendbar, vielmehr sind einige Methoden bei der Retrodigitalisierung von analogem Film, andere bei der Komprimierung von digitalem Videomaterial sinnvoll.
Geeignete Formate für Retrodigitalisierung von analogem Film (lossless/lossy) (1 Stunde Filmdauer)

Geeignete Formate für digitales Videomaterial (lossless/lossy) (1 Stunde Filmdauer)

Bei Videoformaten wird in der Regel unterschieden zwischen dem Datencontainer (z.B. MOV oder AVI) und den eigentlichen Video- und Audiodaten (auch Payload genannt), die in einer durch einen bestimmten Codec digitalisierten Form vorliegen. Gewisse Formatspezifikationen beinhalten sowohl ein Container- als auch ein Datenformat, (z.B. MPEG-4 oder MJPEG2000). Gewisse Videoformate können in unterschiedlichen Containern eingebunden sein, (z.B. Uncompressed Video).

Untersuchte Formate

in zeitlicher Reihenfolge ihres Erscheinens:

Zusätzlich zum Thema Containerformate:

Empfehlungen

Für die Archivierung von Videodaten sollte folgendes erwogen werden:

  • Die übernommen Videodaten sollten wenn möglich die ursprünglich erzeugten Daten sein, und wenn nicht, so doch die mit möglichst wenig Konvertierungsschritten entstandenen.
  • Wichtig ist auch die Dokumentation von Workflow und Prozess bei der Verarbeitung und Aufbereitung von Videomaterial (Postprozess und Transcodierung), weil selten bis nie Rohdaten aus der Kamera direkt ins Archiv kommen. Dabei ist zu bedenken, dass automatisch generierte Transcodierungsinformationen bei mehrstufigem Vorgehen in der Regel verloren gehen oder überschrieben werden.
  • Die geringe Erfahrung im archivischen Bereich mit der Langzeitarchivierung von Videodaten sollte uns davon abhalten, vorschnell Formatmigrationen in Erwägung zu ziehen. Eine Ausnahme ist der Fall, wo Videodaten von ephemeren Datenträgern (Kassetten, Minidisks etc.) übernommen werden müssen.
  • Es ist abzuwägen, ob es der Umfang der zu archivierenden Videodaten erlaubt, diese in unkomprimierter oder verlustfrei komprimierter Form zu speichern.
  • Der Entscheid für eine Komprimierung ist aus archivischer Sicht ein Bewertungsentscheid: In vielen Fällen muss mit Komprimierung auf bestimmte Aspekte (Qualität, zukünftige Benutzung etc.), ohne Komprimierung auf eine Überlieferung gänzlich verzichtet werden.
  • Ein besonderes Augenmerk muss auf möglichst lange Migrationszyklen gelegt werden.
  • Deshalb ist für Videodaten die Migrationsvermeidung höher zu gewichten als die Reduktion der Formatanzahl im Archiv, und es können mehr Formate als (mindestens provisorisch) archivtauglich akzeptiert werden als für andere Formatkategorien.

Daraus ergibt sich folgende Schlussfolgerung:
Videoformate können nicht per se als archivtauglich oder nicht archivtauglich klassifiziert werden. Vielmehr ist je nach Entstehungszusammenhang, Archivauftrag und Bewertungsentscheid jeweils ein bestimmtes Format das in diesem Fall am besten geeignete.

Szenarien

Eine Reihe von Fragen aus dem Bereich der Videoarchivierung hat die KOST in ihrer Beratungspraxis beantwortet:
Fragen & Antworten aus dem Bereich Videoarchivierung

Literatur

Digital Video Preservation Reformatting Project. A Report
Prepared by Media Matters, LLC, for the Dance Heritage Collection, 2004
http://new.danceheritage.org/html_OLD/preservation/Digital_Video_Preservation_Report.doc
Gilmour, Ian; Dávila, R. Justin
Lossless Video Compression for Archives: Motion JPEG2k and Other Options
https://pdfs.semanticscholar.org/a5c9/ec0c69767fb4803494477cb8e6d6249efcdc.pdf
Rouchon, Olivier; Prat, Philippe; Batllo, Marc
Guide méthodologique pour le choix de formats numériques pérennes dans un contexte de données orales et visuelles
2011
https://www.huma-num.fr/sites/default/files/guide-formats-numeriques.pdf

Katalog archivischer Dateiformate Version 6.0, Juli 2019