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Codecs: Kompression und Verschlüsselung von Daten

Geschrieben von Robert Linsbauer | 28.05.2020 04:15:00

Was haben G.711 und G.722 oder früher auch H.323 gemeinsam? Richtig, es handelt sich dabei um Codecs, die zur Kompression und Verschlüsselung von Daten verwendet werden. Dazu kommen ein En- und ein Decoder zum Einsatz.
Der Begriff Codec ist die Abkürzung für Kompression bzw. Dekompression und setzt sich aus einem En- und einem Decoder zusammen. Eines der Hauptziele von Codecs ist die Reduktion der Datenmenge für die Übertragung oder Speicherung. Zusätzlich werden sie auch zur Umwandlung analoger Audiosignale in digitale Formate und umgekehrt verwendet. Sowohl im Bereich Audio als auch im Video gibt es Codecs, die speziell für Sprache oder Musik bzw. Bild und Film zum Einsatz kommen.
Durch die Verwendung spezieller Programme wird die Anzahl der benötigten Bytes für bestimmte Dateien oder Programme reduziert. Komprimierungsverfahren funktionieren für nahezu alle Arten von Dateien (Texte, Programme, Bilder, Audio, Video usw.). Um den Speicherplatzbedarf zu verringern werden Redundanzen in Daten eliminiert. Dadurch kann sich die Dateigröße um den Faktor 100 oder auch mehr reduzieren.
Insbesondere beim Versand großer Dateien wie z.B. Videos lässt sich durch die Kompression die Up- und Downloadzeit reduzieren. Dazu wird das Video vor dem Versand bzw. Upload komprimiert. Um es nach erfolgtem Download wieder ansehen zu können ist eine Dekompression erforderlich.
Zusätzlich lässt sich zwischen verlustfreier und verlustbehafteter Kompression unterscheiden. Die verlustfreie Variante ist bei ausführbaren Programmdateien notwendig, die nach dem Kompressionsverfahren wieder in ihrer ursprünglichen Form verfügbar sein müssen.
Bei der verlustbehafteten Kompression hingegen geht ein Teil der Information im Verfahren verloren. Diese Variante kommt meist bei der Bild-, Video- oder Audiokompression zum Einsatz. Hier wird versucht jene Teile ungenau zu kodieren, die vom Menschen ohnehin nur wenig wahrgenommen werden.
Beispiele für VoIP Codecs:

- G.711 ist der am häufigsten verwendete Codec, insbesondere für LAN-basierte UC-Anrufe. G.711 verwendet Pulse Code Modulation (PCM) und benötigt 64 Kbps.

- G.722 wurde für den Einsatz bei ISDN-Videokonferenzen entwickelt und war der erste Breitband-Sprachcodec, der von der ITU-T standardisiert wurde. G.722 kodierte die Sprachinformation mehr als das Doppelte, wodurch ein reicherer Klang und eine bessere Klarheit als bei schmalbandigen Sprachcodecs erreicht wird.

- H.323 und TDM werden heute immer noch verwendet, werden jedoch immer mehr von den beiden SIP Protokollen G.711 und G.722  zur Steuerung von UC-Anrufen und -Sitzungen. SIP ist zum Standard für eine Vielzahl von UC-Anwendungen geworden und wird von vieln großen UC-Anbietern stark genutzt.

Beispiele für Videocodecs:

-Web Real-time Communications (WebRTC), das alle Fähigkeiten definiert, die Sie benötigen, um Sprach- und Videoanrufe von Ihrem Browser aus zu tätigen, ist ein sich entwickelnder Standard, der im Rahmen der IETF und des W3C definiert wird. Anstatt eine externe Anwendung wie Skype, Teams oder Whats-App zum Telefonieren zu verwenden, ist dieselbe Software jetzt in den Browser integriert, so dass Sie keine zusätzliche Anwendung benötigen. WebRTC verwendet einige der gebräuchlichsten Codecs wie z.B. G.729, der im Voice over Internet Protocol (VoIP) verwendet wird. Aus lizenzrechtlichen Gründen wurde VP8 als Video-Codec gegenüber dem populäreren H.264 gewählt. Letzterer wäre eine bessere Wahl für mobile Geräte gewesen, da die neuesten Versionen von Android und iPhone eine Hardware-Dekodierung für H.264, aber nicht für VP8 haben.

- VP8, das wir im Allgemeinen im allgemeinen Ratgeber zu den im Web verwendeten Videocodecs beschreiben, hat einige spezifische Anforderungen, die bei der Verwendung zum Kodieren oder Dekodieren einer Videospur auf einer WebRTC-Verbindung beachtet werden müssen.

- H.264, Unterstützung für das Constrained Baseline (CB) Profil von AVC ist bei allen vollständig konformen WebRTC-Implementierungen erforderlich. CB ist eine Untergruppe des Hauptprofils und wurde speziell für Anwendungen mit geringer Komplexität und geringer Verzögerung wie mobile Video- und Videokonferenzen sowie für Plattformen mit weniger leistungsfähigen Videoverarbeitungsfunktionen entwickelt. Daher wäre dieser Codec optimal für mobile Endgeräte gewesen.

Sie wollen mehr Informationen zum Thema Codecs, wir beraten Sie gerne.