Video Codec: H.264, H.265, ProRes und RAW erklärt

Warum eine .mov Datei wenig über die Qualität verrät und was 4:2:2, 10 Bit und 200 Mbit/s für Schnitt und Grading bedeuten.

Cutter arbeitet nachts an mehreren Monitoren an einem Videoschnitt

Der Video Codec entscheidet, wie deine Kamera das Bild komprimiert, wie groß die Dateien werden, wie viel Spielraum du im Grading hast und wie flüssig sich das Material schneiden lässt. Hinter Kürzeln wie H.264, H.265, ProRes oder Long GOP stecken wenige Grundprinzipien. Wenn du sie kennst, kannst du Aufnahmeformate bewusst wählen, statt die Voreinstellung der Kamera zu übernehmen.

Video Codec und Container: zwei verschiedene Dinge

Ein Codec ist laut Apple die Abkürzung für Compressor und Decompressor, also ein Oberbegriff für Encoder und Decoder: Der eine komprimiert die Bilder, der andere macht sie wieder abspielbar. Der Container ist die Datei, in der der komprimierte Datenstrom gespeichert wird, zusammen mit Ton und Metadaten. Apple beschreibt zum Beispiel, dass ein ProRes Datenstrom typischerweise in einer .mov Datei liegt und Final Cut Pro ProRes auch in einem MXF Container exportieren kann.

Deshalb sagt die Dateiendung allein wenig. Hinter derselben Endung können ganz unterschiedliche Codecs stecken. Entscheidend für Qualität und Schnittverhalten ist der Codec darin.

Intra und Long GOP

Die wichtigste Unterscheidung für den Schnitt betrifft die Frage, ob jedes Bild für sich komprimiert wird.

Bei einem Intra Codec wird jedes Einzelbild unabhängig von allen anderen codiert und decodiert. Apple beschreibt alle ProRes Varianten als solche Intra Codecs und schreibt, dass dieses Verfahren die größte Leistung und Flexibilität beim Schnitt bietet. Bei Long GOP werden dagegen mehrere Bilder gemeinsam betrachtet, und Unterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Bildern werden genutzt, um Daten zu sparen. Intra Kompression reagiert beim Schnitt schneller und flexibler, Long GOP hat die bessere Kompressionseffizienz.

Sony benennt die Formate an der FX3 entsprechend: XAVC HS und XAVC S arbeiten mit Long GOP, XAVC S-I mit Intra Kompression, das laut Sony für den Schnitt besser geeignet ist.

H.264 und H.265

H.264 heißt offiziell Advanced Video Coding, H.265 High Efficiency Video Coding, kurz HEVC. Beide sind als Empfehlungen der ITU veröffentlicht. H.265 komprimiert effizienter: Apple gibt für den Export aus Compressor an, dass HEVC Dateien bis zu 40 Prozent kleiner sein können als H.264 Videos. Sony schreibt für XAVC HS 4K an der FX3, das in HEVC aufzeichnet, dass die Kamera damit bei gleicher Datenmenge eine höhere Bildqualität als mit XAVC S erreicht.

Der Nachteil liegt beim Schnitt. Apple beschreibt, dass H.264 zwar hohe Bildqualität bei niedrigen Datenraten liefert, wegen seiner hohen Komplexität aber die Leistung beim Echtzeitschnitt mit mehreren Spuren und Effekten mindert. Hardwarebeschleunigung in aktuellen Rechnern kann das abmildern, laut Adobe beschleunigt sie Wiedergabe und Export. Adobe nennt für Apple Silicon ab M1 Pro zum Beispiel hardwarebeschleunigtes Encodieren und Decodieren von H.264 und H.265 einschließlich 10 Bit 4:2:2 beim Decodieren. Welche Hardware dafür nötig ist, erklärt der Beitrag zum PC für Videoschnitt.

Apple ProRes

ProRes ist ein Intra Codec von Apple und laut Apple einer der verbreitetsten Codecs in der professionellen Postproduktion. Die Varianten unterscheiden sich in Datenrate und Farbauflösung.

VarianteFarbunterabtastung und BittiefeZieldatenrate bei 1920 × 1080, 29,97 fps
ProRes 4444 XQ4:4:4, bis 12 Bitetwa 500 Mbit/s
ProRes 44444:4:4, bis 12 Bitetwa 330 Mbit/s
ProRes 422 HQ4:2:2, 10 Bitetwa 220 Mbit/s
ProRes 4224:2:2, 10 Bitetwa 147 Mbit/s
ProRes 422 LT4:2:2, 10 Bitetwa 102 Mbit/s
ProRes 422 Proxy4:2:2, 10 Bitetwa 45 Mbit/s
Angaben laut Apple. Nur die beiden 4444 Varianten unterstützen einen Alphakanal.

Die tatsächliche Datenrate hängt laut Apple von Variante, Bildinhalt, Bildgröße und Bildrate ab. In 4K liegt sie entsprechend deutlich höher.

RAW Formate

RAW Formate speichern die Sensordaten weitgehend unverarbeitet. Viele Schritte der Bildverarbeitung, die sonst in der Kamera passieren, legst du dann erst in der Nachbearbeitung fest. Jeder Hersteller hat eigene Formate. Apple bietet ProRes RAW an, das laut Apple die Leistung und einfache Handhabung von ProRes auf RAW Material überträgt. Blackmagic RAW arbeitet laut Blackmagic in einem eigenen nicht linearen 12 Bit Raum und bietet konstante Bitraten von 5:1 bis 18:1 oder konstante Qualität in Stufen von Q0 bis Q5. Canon nennt sein Format Cinema RAW Light, Sony X-OCN. Nicht jedes Schnittprogramm liest jedes RAW Format ohne Zusatzsoftware. Apple nennt für Compressor zum Beispiel Plugins anderer Anbieter, um X-OCN oder Cinema RAW Light umzucodieren.

Bittiefe und Farbunterabtastung

Die Bittiefe legt fest, wie viele Abstufungen pro Farbkanal gespeichert werden: 256 bei 8 Bit, 1024 bei 10 Bit. Sony schreibt, dass ein höherer Wert fließendere Übergänge von dunklen zu hellen Bereichen ermöglicht. Für Material aus einem Log Profil sehen Hersteller wie Canon und Nikon deshalb 10 Bit vor.

Die Farbunterabtastung beschreibt, wie viel Farbinformation im Verhältnis zur Helligkeit gespeichert wird. Apple erklärt, dass Video meist im Y’CbCr Farbraum mit unterabgetasteten Farbkanälen vorliegt, in der Regel als 4:2:2, 4:2:0 oder 4:1:1. Bei 4:4:4 bleibt die volle Farbauflösung erhalten, bei 4:2:2 und 4:2:0 wird die Farbe mit geringerer Auflösung gespeichert als die Helligkeit. Laut Sony beeinflusst das Verhältnis die Farbwiedergabe, was bei starken Farbeingriffen im Color Grading eine Rolle spielt.

An der Sony FX3 siehst du, wie die Kombinationen im Menü aussehen: XAVC S 4K gibt es unter anderem mit 4:2:0 in 8 Bit und mit 4:2:2 in 10 Bit, XAVC HS 4K und XAVC S-I 4K zeichnen durchgehend in 10 Bit auf. Die Daten weiterer Modelle findest du in den Kameradaten.

Datenrate

Die Datenrate gibt an, wie viele Daten pro Sekunde gespeichert werden, meist in Megabit pro Sekunde. Sony schreibt knapp: Je höher die Bitrate, desto höher die Bildqualität. Das gilt allerdings nur innerhalb desselben Codecs. Ein effizienterer Codec wie H.265 kann mit weniger Daten eine vergleichbare Qualität erreichen, ein Intra Codec braucht für dieselbe Qualität mehr.

Die Bandbreite ist groß. An der Sony FX3 reicht sie in 4K von 30 Mbit/s bei XAVC HS bis 600 Mbit/s bei XAVC S-I. Für die Planung hilft eine einfache Rechnung: 100 Mbit/s entsprechen 12,5 Megabyte pro Sekunde und damit rund 45 Gigabyte pro Stunde. Die Datenrate bestimmt, welche Karte du brauchst, siehe Speicherkarte für Video, und wie viel Speicher du für die Datensicherung am Set einplanen musst.

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