Die digitale Videoverarbeitung kennt zahlreiche Containerformate, die sich in ihren Möglichkeiten teilweise stark voneinander unterscheiden. Gemein ist ihnen, dass sie mehrere Datenströme verschränken. Der häufigste Fall ist das Verbinden einer reinen Videospur mit einer Audiospur. Es werden aber auch mehrere Audiospuren, verschiedene Datenspuren und sogar mehrere Videospuren in einem Datenstrom gekoppelt.

Das Verschränken der Datenströme bezeichnet man als Multiplexen. Beim Demultiplexen wird der gemeinsame Datenstrom in seine Bestandteile aufgetrennt. Verwandt mit dieser Verwendung des Wortes ist die des Multiplexers in der Digitaltechnik.

AVI

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Ein älteres Format zur Koppelung von Video und Audio ist das Format AVI ("audio video interleaved") von Microsoft. Es stammt aus einer Zeit, als noch nicht daran zu denken war, Video in Fensehqualität auf Computern abzuspielen, geschweige denn über Netzwerke zu übertragen.

Eine AVI-Datei enthält jeweils ein Bild in einem Block (hier "Chunk" genannt). Die zur Kodierung und Dekodierung angebotene Programmierschnittstelle Video for Windows unterstützt keine Bilder, die als Differenz zu zukünftigen Bildern gespeichert werden (B-Frames). Daher ist AVI eigentlich nicht für die Speicherung moderner Video-Formate wie MPEG geeignet. Es wurden für dieses Problem Hacks entwickelt, die insbesondere bei der Speicherung von DivX verbreitet Anwendung finden.

Ein Index der Bilder mit den dazugehörigen Zeitinformationen ist am Ende der AVI-Datei untergebracht. Da eine Datei unter Umständen nur korrekt abgespielt werden kann, wenn diese Informationen vorliegen, ist AVI als Streaming-Format ungeeignet.

QuickTime

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MOV ist das Containerformat der Multimedia-Architektur QuickTime von Apple. Es dient u.a. als Basis für das standardisierte MP4-Format. MOV kann auch aktuelle Codecs beinhalten wie z. B. H.264. Außerdem ist es für Streaming geeignet.

MPEG-Programmströme

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MPEG-2 definiert zwei verschiedene Multiplex-Formate. Das einfachere, hauptsächlich auf die Speicherung auf Medien wie Festplatte, (Video)-CD und DVD ausgerichtete Format heißt "Programmstrom" ("program stream", bei MPEG-1 "system stream").

In Programmströmen können Einzelbilder (bis zu 64 KB, was für SDTV ausreicht) in einem Block untergebracht werden, sie können aber auch in Blöcke fester Länge aufgeteilt werden. Programmströme wurden speziell für die Speicherung von MPEG-Video entwickelt; sie unterstützen daher im Gegensatz zu AVI naturgemäß B-Frames. Da durch die Verwendung von B-Frames die Reihenfolge der Dekodierung nicht mehr der des Abspielens entspricht, können Programmströme zur Unterstützung des Decoders sowohl einen Zeitpunkt für die Dekodierung eines Bilds vorschlagen ("DTS" - "decode time stamp") als auch den für das Abspielen (PTS - "presentation time stamp") vorgeben. Die Zeitstempel werden im Datenstrom bei den Bildern untergebracht, so dass MPEG-Programmströme für Streaming geeignet sind.

Video-DVDs speichern ihre Informationen in (speziellen) MPEG-2-Programmströmen. Video-CDs verwenden spezialisierte MPEG-1-System-Streams.

MPEG-Transportströme

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Das aufwändigere Container-Format von MPEG-2 ist der Transportstrom. Dieser ist speziell für die Übertragung über nicht durch Fehlerkorrekturverfahren abgesicherte Kanäle entwickelt worden.

Ein Transportstrom unterteilt die Programmstrom-Päckchen noch einmal in jeweils 188 Byte kurze Teilstücke. Die Idee dahinter ist, dass bei einer nicht gesicherten Übertragung leicht Teile der Daten verlorengehen können. Bei einem kleinen Fehler ist dann jeweils ein Paket verloren. Durch kurze Pakete gewährleistet man, dass kleine Übertragungsfehler auch nur kleine Auswirkungen haben. Die Länge von 188 Byte ist an die Größe der zur Zeit der Erstellung des MPEG-2-Standards als zukunftsträchtig erachteten Übertragungstechnik ATM angepasst (ein Transportstrompaket passt in 4 ATM-"Zellen").

Zusätzlich zu Video und Audio sind bei Transportströmen auch Datenkanäle vorgesehen. Zum Beispiel kann über diese Kanäle Verschlüsselungsinformation oder eine "elektronische Programmzeitschrift" übertragen werden.

Transportströme werden beim weit verbreiteten Digitalfernsehstandard DVB verwendet. Bei der Übertragung von DVB-T werden üblicherweise vier Fernsehkanäle in einem Transportstrom untergebracht.

Weblinks

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• AVI RIFF File Reference (engl.)
• Links zu "MPEG Systems" (engl.) (Der Bereich des Multiplexing und Streaming heißt bei MPEG "Systems".)

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