Video comprimeren zonder kwaliteitsverlies:
waar je op moet letten

Videocompressie is een proces waarbij de hoeveelheid gegevens van een gedigitaliseerde video wordt verminderd om ruimte te besparen of om de video vlot te kunnen overbrengen. Afhankelijk van hun lengte en resolutie kunnen video's snel meerdere gigabytes groot worden en veel opslagruimte op de harde schijf in beslag nemen. Ze zijn dan zeker te groot om per e-mail te versturen of te streamen vanaf een website. Daarom moeten de videogegevens worden verkleind, d.w.z. gecomprimeerd.

Ongecomprimeerde video zou enorm veel gegevens opleveren. Voor één minuut HD-video met een resolutie van 1920 x 1080 pixels is bijvoorbeeld 10,5 GB opslagruimte nodig. Eén niet-gecompenseerde speelfilm in HD-kwaliteit zou al meer dan een terabyte aan opslagruimte in beslag nemen. Voor 4K-video's is ongeveer vier keer zoveel nodig, voor 8K zelfs acht keer zoveel.

De videobestanden, zoals die uit de camcorder komen, zijn (bijna altijd) al gecomprimeerd. Toch zijn ze nog veel te groot om bijvoorbeeld op internet te streamen. Daarvoor moeten ze nog meer gecomprimeerd worden.

Daarvoor laadt je ze in een videosoftware en exporteer je ze met een geschikt bestandsformaat en een geschikte instelling voor de codec. Maar welk bestandsformaat en welke codec-instellingen moet je kiezen? Wat is eigenlijk het verschil tussen bestandsformaat en codec? Dit is wat we nu willen ophelderen.

Duidelijk antwoord: ja, maar. Er is meestal geen manier om de beeldinformatie in videogegevens te verminderen, omdat compressie zonder verlies eenvoudigweg niet effectief genoeg is voor video's. Maar het goede nieuws is: de verliezen blijven binnen de perken dankzij moderne codecs.

Niettemin geldt ook voor moderne codecs: hoe groter de compressie, d.w.z. hoe kleiner de bestandsgrootte, hoe groter de effecten op de kwaliteit van het beeldmateriaal.

Natuurlijk zijn er ook lossless video codecs die de kwaliteit volledig behouden. Dat klinkt al goed. Zij vergen echter meestal aanzienlijk meer opslagruimte. En het doel van codecs is nu juist om de benodigde opslagruimte zodanig te beperken dat bijvoorbeeld streaming mogelijk wordt. Daarom zijn verliesloze codecs op videogebied zeer zeldzaam, eenvoudigweg omdat ze te inefficiënt zijn en te grote bestanden opleveren.

De situatie is anders in de audiosector, waar met name het FLAC-formaat (Free Lossless Audio Codec), maar ook andere audio-codecs, efficiënte compressie mogelijk maken zonder afbreuk te doen aan de geluidskwaliteit.

Iedereen die video's op een computer verwerkt, heeft te maken met verschillende videoformaten: oudere AVI- en MPG-bestanden, nieuwere MP4-bestanden, maar ook WMV, AVI, MOV, FLV, MKV en duizend andere bestandsextensies. Elke software- of hardwareleverancier creëert zijn eigen bestandsformaat. Daarom zijn er zoveel verschillende videoformaten en bestandsextensies. Aangezien de meeste bestandsformaten echter dezelfde compressiemethoden gebruiken, zijn de technische verschillen niet zo groot. Dat komt omdat er lang niet zoveel verschillende compressiemethoden zijn als bestandsformaten.

Veel van deze bestandsformaten zijn zogenaamde containers: ze bevatten gegevens die op verschillende manieren kunnen worden verpakt. Een MP4-bestand kan bijvoorbeeld videogegevens bevatten met de codecs H.265, H.264 of MPEG-2 en zelfs MPEG-1, alsmede beeldgegevens met de codecs JPG en PNG en audio met de codecs MPEG-4 Part 3, AAC, MP3, MP2 en MP1. Dit betekent dat je bij containerformaten als MP4 of AVI niet precies weet welke gegevens erin zitten.

Welk bestandsformaat moet ik kiezen? Als het gecomprimeerde videobestand op veel verschillende apparaten gelijk moet kunnen worden afgespeeld, raden wij MP4-bestanden aan met H.265 of H.264 voor de videogegevens en AAC of MP3 voor het geluid. Deze combinatie van bestandsformaat en codecs maakt een goede beeldkwaliteit bij een kleine bestandsgrootte mogelijk en wordt momenteel door bijna alle hardware- en softwarespelers ondersteund.

De codec geeft de compressiemethode die door het bestand wordt gebruikt. Een codec is als het ware de 'taal' die de video spreekt, waarmee de bits en bytes worden samengevoegd tot een beeld. Het belangrijkste doel is om opslagruimte te besparen, wat belangrijk is voor streaming. Andere codecs proberen het coderen en decoderen laag te houden - dat spaart processor en batterij.

De codec kan ook de motor van een gecomprimeerd videobestand worden genoemd. Voor MP4 is dat tegenwoordig meestal de videocodec H.265/HEVC of zijn voorganger H.264/AVC en de audiocodec AAC voor de audiogegevens.

De bitsnelheid verwijst naar de hoeveelheid gegevens die een videospeler of videobewerkingsprogramma moet verwerken om een bepaalde video af te spelen. Hoe meer informatie beschikbaar is, hoe beter het beeld, maar hoe meer rekenkracht ook nodig is om het af te spelen.

Dit betekent dat als je de bitsnelheid verlaagt, je je video comprimeert. Het compressiepercentage geeft de verhouding aan tussen de oorspronkelijke hoeveelheid gegevens en de verminderde hoeveelheid gegevens. Met een lage compressiesnelheid wordt dus een betere beeldkwaliteit bereikt, maar er is ook meer opslagruimte nodig. Een compressieverhouding van 1:8 betekent dus dat de oorspronkelijke gegevensstroom tot 1/8 is teruggebracht.

Het compressiepercentage heeft echter slechts een beperkte betekenis voor de kwaliteit van de verschillende compressiemethoden. Er kunnen grote verschillen in beeldkwaliteit zijn tussen twee methoden met hetzelfde compressiepercentage. Dat komt omdat sommige, modernere compressiemethoden doeltreffender werken en betere resultaten opleveren dan andere, oudere methoden.

De bitsnelheid wordt aangegeven in bits per seconde (bit/s) - of kilobits (kbit/s) of megabits per seconde (Mb/s). Dit betekent dat de gegevens worden verzonden met duizend bits of met miljoenen bits per seconde. Een hogere bitsnelheid betekent meestal een hogere beeldkwaliteit, maar ook een grotere bestandsgrootte. Lagere bitsnelheden betekenen een kleinere bestandsgrootte - met verminderde kwaliteit.

Wat is beter? Dat hangt af van je behoeften. Als je de allerhoogste beeldkwaliteit nodig hebt, ongeacht de bestandsgrootte, zijn hogere bitrates beter. Maar als kwaliteit minder belangrijk is dan vloeiende weergave, zoals bijvoorbeeld bij streaming, dan zijn lagere bitrates beter.

Laten we een kijkje nemen.

Deze twee termen lijken erg op elkaar, dus we zullen het verband hier uitleggen. Zoals reeds vermeld, verwijst de framerate naar het aantal beelden per seconde. In Europa is dit standaard 25 beelden per seconde. Het oog neemt deze snelle opeenvolging waar als een bewegend beeld.

Omdat de beelden zo dicht bij elkaar liggen in de tijd, verandert slechts een klein deel van elk beeld, maar niet het hele beeld. De meeste delen van de foto veranderen niet binnen een 25ste van een seconde - de lucht op de achtergrond blijft hetzelfde, de kleuren en de lichtomstandigheden ook, alleen de positie van de onderwerpen verandert, maar slechts een beetje.

Compressie maakt onder meer gebruik van deze eigenschap en slaat alleen de veranderingen op die van beeld tot beeld worden gedetecteerd in plaats van volledige beelden. Door deze vermindering van informatie wordt uiteindelijk ook de bestandsgrootte verminderd. Zo kunnen zeer grote video's worden omgezet in veel kleinere video's.

Deze verlaging heeft echter alleen gevolgen voor de bitsnelheid, niet voor de beeldsnelheid. Statische beelden kunnen worden opgeslagen met een lagere bitrate zonder zichtbaar kwaliteitsverlies, turbulente actiebeelden hebben een hogere bitrate nodig omdat er sneller iets verandert in het beeld. De beeldsnelheid blijft echter in alle gevallen gelijk: 25 fps (voor Europa).

In principe is het raadzaam een moderne codec te gebruiken die een variabele bitsnelheid biedt. Dit is bijvoorbeeld het geval met het MP4-bestandsformaat. Ook hier kan de werkwijze worden ingeperkt. Zo kun je, zoals gezegd, een gemiddelde bitsnelheid invoeren, die een gemiddelde waarde vormt waarop de codec zich oriënteert.

De waarden die je hier moet instellen zijn afhankelijk van je beeldmateriaal en kunnen niet in algemene termen worden gegeven. Niettemin willen wij op deze plaats een empirische waarde vermelden: als je de maximale bitsnelheid verlaagt van de vroegere 24000 naar 6000 kbit/s en de gemiddelde bitsnelheid van de oorspronkelijke 19000 naar 3800 kbit/s, bespaar je veel datavolume en krijg je (bij een resolutie van 1280 x 720 pixels) in de meeste gevallen een goed resultaat.

Maar vaak kun je niet om je eigen testseries heen. Dan is het een goed idee om een testproject te maken en een voorbeeldsectie van 10 seconden te exporteren met verschillende instellingen. Bekijk dan de resultaten, extrapoleer ze naar de totale lengte en beslis welke codec-instelling je wilt gebruiken voor de volledige video.

Last but not least: natuurlijk speelt het audiospoor ook een belangrijke rol als je de videogrootte wilt verkleinen, ook al is de bestandsgrootte van audiotracks aanzienlijk kleiner dan van videobestanden.

Als je een exportformaat voor je video kiest, wordt naast de videocodec ook een audiocodec gebruikt (voor MP4 is dit AAC). In de encoderinstellingen kun je ook de vooraf ingestelde waarden van de audiocodec wijzigen. Bij muziekvideo's kan het bijvoorbeeld zinvol zijn de bitsnelheid te verhogen van 128 kBit/s naar 192 kBit om een betere geluidskwaliteit te bereiken. Dit vergroot natuurlijk ook de bestandsgrootte, maar niet veel.