Videodatenberechnung

 

VIDEODATENBERECHNUNG - FORMEL

(Pixel Breite * Pixel Höhe) * Datentiefe * Frames = X MB 

Klingt einfach, ist es auch

Man bekommt gewöhnlich in einer Aufgabe für die Berechnung von digitalen Videodaten die Höhe und die Breite des Videoformats gegeben, dazu die Dauer des Videos und die Anzahl der Frames pro Sekunde. Wie die Farbtiefe an einem Monitor (RGB) ist muss ich glaube ich nicht weiter erwähnen.

Ein Beispiel, bitte!

Ein digitales Video von 720 Pixeln Höhe und 576 Pixeln Breite und einer Dauer von 3 Minuten und 10 Sekunden liegt unkomprimiert vor. Die Framerate ist 25 f/s. Wie hoch ist die Datenmenge?

Bildschirme sind im RGB-Modus = 24 bit oder 3 byte

3 Minuten und 10 Sekunden entsprechen 190s.

Pro Sekunde haben wir 25 Frames, ergo 25 * 190 = 4750 Frames

Ein Frame hat 720 * 576 Pixel. Das sind 414720 Pixel.

Zusammengesetzt wäre also die Rechnung nun:

(414720 * 24 * 4750) : 8 * 1024 * 1024 = X MB

47.278.080.000 : 8388608 = ca. 5635,99 MB : 1024 = ca. 5,5 GB

 

Was sein kann, muss aber nicht

Es könnte sein, dass die ZFA davon ausgeht, dass unsereins weiß, was die PAL Norm ist, was HDV ist und was Full-HD ist (Immerhin wollen die uns ja auch über Videosignale ausquetschen.).

PAL (Phase Alternating Lines): 720 * 576 Pixel (4 : 3)

HDV (High Definition Video): 1280 * 720 Pixel oder 1440 * 1080 Pixel

Full-HD (Full High Definition Video): 1920 * 1080 Pixel

 

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Kommentare

Sollten wir...

... wissen, wie Color-Subsampling funktioniert? Oder was Codecs sind?

Oder ist wirklich nur die reine Berechnung wichtig?

 

Ich habe über das Thema Videos generell leider rein gar nichts in der Schule gelernt und versuche mir gerade mit Büchern, vor allem mit dem Kompendium, weiterzuhelfen.

Themenbereich

Hallo,

was genau dran kommen wird, weiß ich auch nicht. Aber wenn das Thema Videodatenberechnung heißt kann man natürlich auch von eienr Rechung ausgehen.

Grüße

Peter

Hilfe!!

Also ich geh von eine Berechnung aus, die evtl noch ein paar Unterpunkte hat und evtl die Erklärungen zu den einzelnen Berechnungsinhalten (Was ist Datentiefe, Frame-Rate,...).

Ich brauch aber ne kurze Hilfe zu den Berechnungen!
In dem blauen Buch stehen ein paar wenige Aufgaben drin ab Seite 146. Mit zwei der Aufgaben hab ich so mein Problem. Ich stelle sie gleich mal kurz hier rein.

Aufgabe 5c
Frage: Wie komm ich auf die Breite x Höhe-Angaben?
Gegeben: 25 Bilder/s, 80s, 69,1MBit/s, 16Bit
Gesucht: Dateigröße in GB, Frame-Größe Breite x Höhe

Aufgabe 5d
Frage, wie komm ich auf die s?
Gegeben: 1,74GB, 150x225px, 15Bilder/s, 12,2 MBit/s
Gesucht: Zeit in s, Datentiefe Bit

Wär toll, wenn mir jemand helfen kann.

Rechnung

Hey,

also bei Aufgabe 5c

eine Frame-Größe kannst du einfach ausrechnen, indem du die 69,1Mbit/s durch 25 fps teilst. Dann bekommst du automatisch die Größe heraus, die ein Bild hat. Die Angabe 69,1Mbit enthält ja 25 Bilder, da es 25 fps sind.

Wie man hier auf die Breite und Höhe kommen soll ohne eine Angabe der Diagonalen, des Verhältnisses der Seiten zu einander oder so... kann ich mir auch nicht erklären! o_O

Aufgabe 5d

Hier kannst du wieder die 12,2Mbit/s durch die 15 fps teilen und das ganze mit 1024^2 malnehmen, damit du bit herausbekommst! diese bit kannst du dann durch (150x225) teilen und hast die Datentiefe.

12,2Mbit / 15 fps x 1024^2 = 852.841,8133 bit

852.841,8133 / 150 x 225 = 25,27

Man kann davon ausgehen, dass die 12,2 Mbit ein gerundeter Wert ist dementsprechend gehe ich davon aus, dass wir das weiterführen können:

25,27 ist ungefähr 24 => 24 bit, also 3 Kanäle mit jew. 8 bit

 

Wenn du das raushast, brauchst du nun nur noch alle vorhandenen Daten in die Ausgangsgleichung eingeben und nach X auflösen. In diesem Fall die Gesamtdauer des Videos.

Hoffe das war verständlich, korrekt und nicht falsch. Falls doch, berichtigt mich bitte! Ich bin für jede Hilfe dankbar =D

STROM auch?

Hi,

ist die Formel zur Berechnung des VideodatenSTROMS relevant?

Freue mich über schnelle Rückmeldung!

Videodatenstrom

Hallo Franziska2011,

natürlich gehört dies zum Thema!

Aber: Bitte lernen Sie nicht Formeln auswendig sondern versuchen Sie zu verstehen, welche Abläufe dahinter stehen.

Viele Grüße

Thomas Hagenhofer

 

Äh...

Okay.

Welche Abläufe stehen denn dahinter?

Ich gebe zu, ich habe keine Affinität zu Technik, kann die Abläufe zu beiden Formeln kurz zusammenfassen, sodass ich es verstehe?

Wäre super!

Danke!

Also ich will's mal

Also ich will's mal versuchen...

Oben stehen ja die Formeln dementsprechend wiederhole ich die jetzt nicht nochmal einzeln, aber der Hintergedanke daran ist, dass bei der Berechnung der Datenmenge du ja folgende Dinge wissen musst:

Breite x höhe
Farbtiefe
Kanäle
fps (Bildwiederholrate)
Dauer

Erst wenn du diese Angaben hast, kannst du sagen wie groß eine Videodatei wirklich ist.

 

Wenn du allerdings eine Angabe über den Datenstrom machen musst, dann musst du angeben wieviel Daten pro Sekunde verarbeitet werden. Dann interessiert automatisch ja nicht mehr die Zeitdauer des gesamten Videos. Denn du willst ja nur wissen, wieviel Daten da pro Sekunde über den Tischen gehen...

Datenmengen werden mit dem Faktor 1024 berechnet. Wirklich durchgesetzt hat sich dieser Kibi und Mibibyte-Kram nicht, aber es ist der korrekte Begriff und der korrekte Faktor hierfür.

Bei der Angabe von DatenSTROM bzw. der Datenrate wird mit dem Faktor 1000 gerechnet. Hier heißt es Kilo und Mega...

 

Das Ganze ist natürlich meist etwas irreführend, da in der allgemeinen Sprache eigentlich immer und überall nur von Kilo und Mega gesprochen wird, aber rein rechnerisch und formal korrekt ist das eben von mir beschriebene.

 

Außerdem sollte man vermeiden mit bit und byte durcheinander zu kommen. Hier kann vorallem ein Fehler an der Stelle mit der Farbtiefe und den Kanälen entstehen.

Farbtiefe ist 8
3 Kanäle (bei RGB)
--> ergeben 24 bit ODER 3 byte (24 / 8 = 3)

Wenn du jetzt beispielsweise die Datenmenge mit 24 errechnest, bekommst du zunächst bit heraus.
Rechnest du aber direkt mit 3, bekommst du Byte raus!

 

Ich hoffe ich konnte alle Klarheiten beseitigen.

mfg

Prima!

Prima erklärt!

PDF Videodatenberechnung

Ich habe mir mal das PDF Videodatenberechnung runtergeladen. Das ist seht gut erklärt, nur leider komme ich zu völlig anderen Ergebnissen? Liegt ein Fehler vor, oder rechne ich falsch?

 

z.B:

 

Gegeben sind folgende Eckdaten des digitalen Videos:
• Bildgröße 640 px x 480 px
• Farbtiefe 8 bit, 3 Kanäle => 24 bit
• Anzahl der Einzelbilder pro Sekunde 25 fps
• Dauer 3min
• Komprimierung der Videodaten Faktor 20
• kein Audio


Berechnung der Größe eines Einzelbildes (unkomprimiert)
Größe des Einzelbildes = Pixelzahl * Farbtiefe * Kanäle
= 640px x 480 * 8 bit * 3
= 691 200 bit
= 86 400 Byte

so laut PDF

wenn ich aber

 

640px x 480 * 8*3 bit rechne bekomme  ich das Ergebnis

 

7372800 bit = 921600 byte.

 

Könnte das vielleicht jemand gegenrechnen? Bin gerade etwas verwirrt!

 

Rechenfehler in PDF

Hallo Cariola,

Sie haben völlig recht! Da ist ein Rechenfehler im PDF. Möchte jemand die Aufgabe mit dem korrigierten Ergebnis weiterrechnen?

Viele Grüße und viel Erfolg

Thomas Hagenhofer

Lösungsversuch

Hab das gerade mal schnell gerechnet.

 

(640px * 480px * 24 bit * 25 /s * 180 s) / (8 bit/Byte * 1024² Byte/MiB) = 3955,078125 MiB

Bei einem Komprimierungsfaktor von 20 (1:20) rechnet man noch:

3955,078125 MiB *(1/20) = 197,75390625 MiB ~ 197,75 MiB

 

Hoffe ihr könnt das verstehen wie ich es gerechnet habe. Bei fehlern bitte ich um erklärung.

Prima!

Hallo steini2k,

ich finde keinen Fehler. Prima gelöst! Ich poste das mal nächste Woche noch in der Lerngruppe. Hier wird es leicht übersehen. Herzlichen Dank!

Viele Grüße

Thomas Hagenhofer