Die Dateiendung “.mp3” kennt jeder. Doch wissen Sie auch, was es mit “.ogg” oder “.webm” auf sich hat?
Früher gab es Filme auf VHS-Band, Musik kam von der Kassette oder Schallplatte. Zumindest als Heimanwender musste man sich also keine Gedanken um verschiedene Formate oder gar Kompatibilitätsprobleme machen. Mit der zunehmenden Verbreitung der Heimcomputer in den Neunzigern traten dann digitale Formate ihren Siegeszug an. Hier gibt es nicht mehr nur ein Format je Verwendungszweck, das sich überall lesen lässt, sondern eine Vielzahl an Dateitypen, für die man oft spezielle Player oder Browser-Plugins benötigen. Manche Quellen bieten auch verschiedene Versionen ein und derselben Datei zur Auswahl an.
Noch komplizierter wird es, wenn Sie sich für ein Format zum Archivieren eigener Aufnahmen entscheiden müssen oder gar planen, bestimmte Formate in eigenen Programmen zu unterstützen: Audio- und Videoformate gibt es fast wie Sand am Meer. Wenn Sie auf freie und offene Standards setzen wollen, müssen Sie aber auf der Hut sein. Gerade Medienunternehmen wollen die Anwender an sich binden und kochen daher gern ihr eigenes Süppchen. Beziehen Sie Betriebssystem, Abspielgerät und Medienverwaltung von ein und demselben Hersteller und kaufen idealerweise auch noch Musik über dessen Online-Shop, müssen Sie sich selten Gedanken machen. Mit Freiheit hat das jedoch nicht mehr viel zu tun – das merken Sie spätestens dann, wenn Sie die Lieder auf ein Drittgerät kopieren und dort nichts funktioniert. Für Linux dürfen Sie ohnehin keine Unterstützung der Hersteller erwarten.
Im Folgenden möchten wir Sie nicht mit allzu technischen Details behelligen oder gar ein komplettes Kompendium heutiger Formate liefern – das würde den Rahmen des Artikels sprengen und schneller veraltet sein, als die Druckerschwärze trocknet. Wir räumen in den nächsten Absätzen jedoch nicht nur mit einigen Fehlvorstellungen auf, sondern geben Ihnen auch das nötige Werkzeug an die Hand, um sich im Codec-Dschungel zurechtzufinden.
Äpfel und Birnen
Bei der Diskussion um Formate werden häufig Äpfel mit Birnen verglichen, die Vielzahl technischer Standards erweist sich hier in der Tat als recht verwirrend. Im Folgenden soll es daher nur um das gehen, was als abspielbare Datei vorliegt oder via Browser aus dem Netz kommt. Ob Sie Ihr Lieblingslied als MP3-Datei von CD anhören, es im selben Format übers LAN auf den Wohnzimmer-PC streamen, vom USB-Stick über Ihren Blu-ray-Player wiedergeben oder es kabellos per DLNA auf den Fernseher bringen: Es ist und bleibt eine MP3-Datei, bei der sich nur das Transportmedium ändert.
Gern verwechselt werden Container und Codec: Der Container beschreibt, was in der Datei “verpackt” ist, beispielsweise ein Video mit zwei Tonspuren und fünf Untertiteln. Das allein genügt jedoch noch nicht, um die Datei auch abzuspielen. Das Endgerät benötigt daneben noch die Information, wie es die einzelnen Datenströme behandeln soll – und genau das ist der Codec. Der Container sagt also aus, welche Elemente die Datei enthält, der Codec hingegen, wie die einzelnen Datenströme kodiert sind.
Magische Zeichen
Um herauszufinden, welcher Codec für eine bestimmte Datei genutzt wurde, greifen Sie auf die sogenannten Character Codes zurück. Der TwoCC gibt an, welcher Audio-Codec einer bestimmten Aufnahme zugrundeliegt, während der FourCC Auskunft über den benötigten Video-Codec gibt. Viele Medienplayer fragen diese Angaben automatisch ab, um den passenden Codec zu ermitteln, und zeigen den den Wert auch an.
MP3 (.mp3)
Das MP3-Format kennt jeder. Auch gut zwanzig Jahre nach seiner Entwicklung gilt es immer noch als Standardformat für Musik. Praktisch jedes Medienprogramm kann es abspielen, und mittlerweile hat es auch Einzug in mobile Player, Blu-ray-Geräte, Handys, Festnetztelefone, Anrufbeantworter, Spielekonsolen und professionelle Aufnahmegeräte gehalten. Nach wie vor stellt es einen guten Kompromiss zwischen Qualität und Dateigröße dar. Das Problem: MP3 ist nicht frei, sondern durch Lizenzen und Patente geschützt [1]. Hersteller von Soft- und Hardware müssen für die Nutzung also einen Obolus entrichten, und in vielen Linux-Distributionen gilt es die Wiedergabe manuell nachzurüsten. Um eigene Werke umzuwandeln, steht mit Lame [2] ein Encoder bereit, der sich auch in den beliebten Audio-Editor Audacity oder in den Konverter Sox integriert. Aufgrund der Rechtslage sollten Sie jedoch zumindest für die kommerzielle Nutzung auf andere Formate ausweichen.
Ogg Vorbis (.ogg)
Aus genau diesem Grund wurde das freie Format Ogg Vorbis [3] entwickelt. Ogg [4] dient dabei als Containerformat, der Audio-Codec heißt Vorbis. Mit Theora gibt es auch einen dazu passenden Video-Codec ([5],[6]), der jedoch bislang keine so weite Verbreitung wie sein Pendant gefunden hat. Vorbis bietet eine mit MP3 vergleichbare Qualität und Kompression, steht dabei aber unter einer freien Lizenz, sodass Sie es auch kommerziell einsetzen dürfen. Zahlreiche Browser und Player unterstützen das Format bereits. Probleme gibt es jedoch bei Hardware wie Blu-ray-Playern oder portablen Audioplayern, denn diese beherrschen meist nur das MP3-Format. Zwar können Sie für diese Geräte die Vorbis-Dateien konvertieren, doch das kostet Zeit und lässt die Qualität leiden.
Flac (.flac)
Sowohl Vorbis als auch MP3 genügen je nach gewählter Kompression durchaus auch höheren Ansprüchen. Für Musikliebhaber, die auf absolut präzisen Klang Wert legen, steht mit dem Free Lossless Audio Codec oder kurz Flac [7] eine interessante und freie Alternative bereit, denn FLAC komprimiert ohne jeglichen Qualitätsverlust. Das macht sich zwar in deutlich größeren Dateien bemerkbar, erfüllt aber auch die höchsten Ansprüche. Wie Vorbis wird auch FLAC von zahlreichen Programmen unterstützt, im Hardware-Bereich sieht es jedoch ähnlich aus wie bei Vorbis.
AAC (.aac, .mp4) und WMA (.wma)
Einigen Plattenfirmen ist das MP3-Format ein Dorn im Auge, lassen sich damit doch ganze Musikalben übers Internet tauschen: Mangels Kopierschutz (DRM) nutzt die Industrie MP3 oft nicht. Anders die Formate AAC (Advanced Audio Coding, oft im MP4-Container verfügbar) sowie WMA (Windows Media Audio), das oft im Container des ASF (Advanced Systems Format) anzutreffen ist: Von vielen Endgeräten ähnlich gut unterstützt wie MP3, bieten sie neben den – für den Anwender eher fragwürdigen – DRM-Funktionen auch optimierte Tonqualität. Daher greifen Online-Musikshops gern zu AAC [8], während vor allem von Microsoft WMA über seinen Windows Media Player vorantreibt. Beide Formate sind jedoch nicht frei. Unter dem Namen Windows Media Video (WMV) gibt es auch ein Video-Pendant zum Microsoft-Codec.
Wave (.wav)
So gut wie jeder kennt das von Windows verwendete Wave-“Format” [9], das die Endung .wav trägt. Dabei handelt es sich jedoch lediglich um einen Container: So kann eine Datei mit dieser Endung sowohl den MP3-Codec nutzen als auch unkomprimierte Audiodaten beinhalten. Insbesondere dann, wenn Sie eigene Stücke aufnehmen, kommen Sie schnell mit letzterer Variante in Berührung, da sie sich sehr gut zum Bearbeiten von Quellmaterial eignet. Aufgrund der fehlenden Kompression fallen WAV-Dateien allerdings meist zehn- bis fünfzehnmal größer aus als ihre MP3-Pendants, weswegen sie außerhalb dieses Anwendungsfeldes selten zum Einsatz kommen.
Audio Video Interleave (.avi)
Was WAV für Tonaufnahmen ist, ist AVI für Videodateien. Von Microsoft Anfang der 90er Jahre eingeführt, handelt es sich beim Audio Video Interleave um ein Containerformat, das eine Vielzahl von Codecs unterstützt [10]. So finden Sie in diesem Format sowohl qualitativ hochwertige Videos wie auch bewegte Bilder mit schlechter Qualität. Der große Vorteil von AVI liegt darin, dass die meisten Endgeräte diesen Container akzeptieren und man ihn im Videoschnitt auch heute noch sehr oft antrifft. Die Aussage jedoch, ein Video liege AVI-kodiert vor, ist schlicht falsch, auch wenn sich dieser Irrtum hartnäckig hält.
Quicktime (.mov)
Ähnlich bekannt wie AVI, weil ebenfalls schon lange am Markt, ist Apples sogenanntes Quicktime-Format [11]. Hierbei handelt es sich um einen recht flexiblen Container, der über die Jahre eine Vielzahl von Codecs aufgenommen hat und zahlreiche Funktionen unterstützt. Insbesondere Besitzer eines Macs, iPhones oder iPods sowie Anwender von iTunes kommen mit dem Format in regen Kontakt, aber auch einige Streaming-Seiten im Netz machen davon Gebrauch. Das Original-Quicktime selbst gibt es nur für Windows und Mac OS X, dafür liefert es eine Vielzahl von Codecs bereits mit. Unter Linux können Sie den Container ebenfalls öffnen – vorausgesetzt natürlich, die entsprechenden Codecs sind installiert. Wirklich frei ist Quicktime nicht.
DivX (.divx) und Xvid
Bei DivX handelt es sich um das Pendant der Filmindustrie zum MP3 der Musikbranche: Der Codec ermöglicht, Filme in hoher Qualität bei nur geringem Platzverbrauch abzuspeichern. Dabei findet ein einzelner Kinofilm noch bequem auf einer CD Platz. Das hat dazu geführt, dass das Format anfangs auch gerne für, nennen wir es mal: “Downloads im Graubereich” genutzt wurde. Mittlerweile hat sich das Format stark weiterentwickelt. DivX-Inhalte lassen sich übers Netz streamen, zahlreiche mobile Endgeräte und Blu-ray-Player unterstützen es, und viele Filme gibt es als DivX zu kaufen oder zu leihen. Auch für Hobbyfilmer ist es einen Blick wert, da einige Kameras nativ in diesem Format aufnehmen. In Verbindung mit einem entsprechenden Player sparen Sie so den Zeitaufwand für die Konvertierung. Der Nachteil: Zwar erhalten Sie den Decoder kostenfrei, zum Erstellen von Filmen müssen Sie aber einen kostenpflichtigen Registrierungsschlüssel erwerben.
Nicht nur der Name Xvid [12] ist unverkennbar mit DivX verwandt, beide Codecs weisen auch gemeinsame Wurzeln auf. Im Gegensatz zum kommerziellen Verwandten steht der offene Xvid jedoch unter einer freien Lizenz, sodass Sie ihn kostenfrei einsetzen dürfen. Einige Blu-ray-Player bringen neben DivX-Support auch von Haus aus Unterstützung für Xvid mit.
Von Lizenzen und Patenten
Insbesondere im Videobereich sind die Risiken von Patentansprüchen und Lizenzverletzungen enorm. Zwar stellt sich die Situation in Europa etwas entspannter dar als in den USA, ein Restrisiko bleibt aber immer. Zwar sind viele Codecs offen und frei verfügbar, manche Entwickler warnen jedoch vor möglichen Patentansprüchen. Beim kommerziellen Einsatz sollten Sie sich daher hinsichtlich aller Codecs zunächst genau informieren.
Matroska (.mkv)
In jüngster Zeit kommt immer häufiger ein neues Containerformat namens Matroska [13] zum Einsatz, dessen Namen die Entwickler sinnigerweise jenem der bekannten russischen Schachtelpuppen entlehnten. Matroska steht zum einen unter einer freien Lizenz, zum anderen unterstützt es eine Vielzahl von Codecs. Im Gegensatz zu anderen Formaten lässt sich Matroska auch beim Streaming einsetzen, was es erlaubt, denselben Container sowohl für hochauflösende Filme als auch für Inhalte im Web zu nutzen.
Flash Video (.flv, .swf)
Apropos Streaming – mit dem Aufkommen von Seiten wie YouTube hat eine altbekannte Technologie neue Erfolge gefeiert: Das Flash-Video-Format [14] sorgt dafür, dass die bunten Bilder auf den Schirm kommen. Dabei handelt es sich um einen Container, der bestimmte Audio- und Video-Codecs unterstützt. Das Beispiel YouTube demonstriert, dass selbst hochauflösende Aufnahmen im 1080p-Format so darstellen lassen. Der Vorteil: Ein aktueller Flash-Player liegt auf den meisten Systemen bereits vor, lässt sich im Zweifelsfall mit einem Klick nachinstallieren, und auch freie Player kommen – mit Einschränkungen – mit Flash Video klar. Insbesondere Apple-Nutzer schauen jedoch in die Röhre: Unter Mac OS X verbraucht Flash nach wie vor reichlich Systemressourcen, iPods und iPads verweigern die Wiedergabe von Flash-Inhalten gar komplett. Flash Video eignet sich daneben auch nur bedingt für die Wiedergabe außerhalb des Browsers, und durch die Beschränkung auf einige Codecs ist es nicht wirklich frei.
WebM (.webm)
Der Erfolg von Streaming-Video im Netz hat auch seine Spuren im HTML5-Standard hinterlassen, der ein eigenes Tag für eingebundene Videos kennt. Seitdem ist ein Wettrennen um das vermeintlich beste Format entbrannt. Während viele Seiten auf Flash Video setzen, steht mit dem WebM-Container [15] ein offenes Format bereit, welches unter anderem auch YouTubes HTML5-Player [16] unterstützt (Abbildung 1).
Der WebM-Container setzt ganz auf den schon erwähnten Audio-Codec Vorbis, als Videoformat nutzt er das noch relativ junge VP8 [17]. Sowohl der Audio- als auch der Video-Codec liefern eine sehr gute Qualität, die freie Lizenz prädestiniert sie geradezu für den Einsatz unter Linux. Allerdings gibt es hinsichtlich der Unterstützung derzeit noch gewisse Probleme: Zum einen benötigen Sie eine aktuelle Browserversion mit HTML5-Video, zum anderen beherrschen bislang “nur” Firefox, Opera und Chrome das WebM-Format.
H.264/MPEG4-AVC (.mp4)
Andere Browser, insbesondere Apple Safari und der Microsoft Internet Explorer, setzen dagegen auf H.264, auch bekannt als MPEG-4 AVC [18]. Der große Vorteil: Blu-ray-Player unterstützen den Codec von Haus aus, viele Kameras nehmen nativ in diesem Format auf. Dem steht der Nachteil gegenüber, dass H.264 nicht wirklich frei ist und zumindest für gewisse Verwendungen Lizenzzahlungen anfallen. Dennoch setzen zahlreiche Seiten auf das Format. Damit steht derzeit noch offen, ob sich VP8 oder der MPEG4-Codec durchsetzt – es bleibt also spannend.
Allesfresser
Bei der Vielzahl verfügbarer Container und Codecs fällt es schwer, den richtigen Player zu finden. Für einige Formate gibt es eigene Player ( Quicktime, DivX), bei anderen müssen Sie den Decoder erst im System bekannt machen. Als Allzweckwaffe gegen Dekodierungsprobleme bewährt sich der VideoLAN Client (Abbildung 2), auch als VLC [19] bekannt: Die freie Software kommt mit einer Vielzahl von Codecs, liest auch beschädigte Dateien und bietet zahlreiche Korrekturmöglichkeiten wie Seitenverhältnis, Deinterlacing und Lippensynchronisierung. Unter Ubuntu installieren Sie VLC mittels apt-get install vlc.
Glossar
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DLNA
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Digital Living Network Alliance. 2003 von Sony und Intel gegründetes Industriekonsortium mit der Zielsetzung, einen Standard für die Interoperabilität von Computern, Mobilgeräten und Unterhaltungselektronik für den Privatgebrauch zu schaffen. Von der DLNA zertifizierte Geräte darf der Hersteller mit dem DLNA-Logo versehen und bewerben.
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DRM
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Digital Rights Management. Sammelbegriff für Verfahren, mit denen Anbieter die Nutzung und Verbreitung digitaler Medien kontrollieren, insbesondere Kopierschutz. Wegen der damit einhergehenden Einschränkung der Anwender oft auch als Digital Restrictions Management apostrophiert.
Infos
[1] Ubuntu-Dokumentation zum Thema unfreier Formate (englisch): https://help.ubuntu.com/community/RestrictedFormats
[2] LAME MP3 Encoder: http://lame.sourceforge.net
[3] Vorbis: http://www.vorbis.com
[4] Musik-CDs nach OGG umwandeln: Marcel Hilzinger, “Der richtige Dreh”, LU 04/2007, S. 57, https://www.linux-community.de/12403
[5] Theora: http://www.theora.org
[6] Video-Codec Theora: Oliver Frommel, “Zur Sonne, zur Freiheit”, LU 07/2006, S. 92, https://www.linux-community.de/10658
[7] FLAC: http://flac.sourceforge.net
[8] AAC/MPEG-2: http://mpeg.chiariglione.org/standards/mpeg-2/mpeg-2.htm
[9] Wave: http://www-mmsp.ece.mcgill.ca/Documents/AudioFormats/WAVE/WAVE.html
[10] AVI: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms779636.aspx
[11] Quicktime im Überblick: http://de.wikipedia.org/wiki/Quicktime
[12] Xvid: http://www.xvid.org
[13] Matroska: http://www.matroska.org
[14] Flash Video: http://www.adobe.com/devnet/f4v.html
[15] WebM: http://www.webmproject.org
[16] YouTube-HTML5-Player: http://www.youtube.com/html5
[17] VP8/WebM im Praxistest: Daniel Kottmair, “Ab ins WebM”, LU 12/2010, S. 52, https://www.linux-community.de/22300
[18] H.264 im Überblick: http://de.wikipedia.org/wiki/H.264
[19] VLC Player: http://www.videolan.org







