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Daala: Xiph.org entwickelt Video-Codec der nächsten Generation
Die Xiph Foundation hat erste Details zum neuen Video-Codec Daala vorgestellt. Er soll keine Weiterentwicklung der DCT-basierten Verfahren sein, sondern andere Konzepte aufgreifen und der Konkurrenz um eine Generation vorauseilen.
Aktuelle Video-Codecs setzen auf die Diskrete Kosinus-Transformation, die bereits seit gut 25 Jahren für die Kodierung benutzt wird. Nach zahlreichen erzielten Verbesserungen hält die Xiph Foundation dieses Verfahren für weitgehend ausgereizt. So seien zwar auch in den letzten Jahren noch Verbesserungen erzielt worden, die dafür benötigte Rechenleistung jedoch exponentiell gestiegen.
Eine neue Generation von Codecs ist gerade im Entstehen. So will Google mit VP9 einen freien Nachfolger des WebM-Codecs VP8 schaffen, der wohl bald fertig ist. Die MPEG und die ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) dagegen entwickeln mit High Efficiency Video Coding (HEVC) oder H.265 einen Nachfolger für H.264. Diese Codecs sollen bei gleicher Bildqualität eine doppelt so hohe Kompression wie aktuelle Verfahren erreichen. Für H.265 ist jedoch bereits jetzt klar, dass dieser Standard mit Patenten belastet und damit für freie Software weitgehend inakzeptabel sein wird.
Einen ganz anderen Ansatz will die Xiph Foundation, die bereits die freien Codecs Ogg Vorbis, Ogg Theora, FLAC und Speex entwickelt hat und unter anderem auch von Red Hat Emerging Technologies unterstützt wird, mit Daala verfolgen. Der für Daala verantwortliche Entwickler Dr. Timothy Terriberry, der auch von Mozilla und anderen Organisationen unterstützt wird, hat dafür Verfahren wiederentdeckt, die um 1990 bereits beschrieben wurden, aber seither weitgehend unbeachtet blieben.
Da die Diskrete Kosinus-Transformation (DCT) Pixel in Blöcken kodiert, entstehen besonders an den Blockrändern Artefakte - umso mehr, je stärker komprimiert wird. Dem kann man mit einer Technik namens »Lapping« (Überlappung) begegnen. Es existieren verschiedene Algorithmen, von denen einer, die Modifizierte Diskrete Kosinus-Transformation (MDCT), in allen aktuellen Audio-Codecs (MP3, Vorbis, AAC, Opus...), aber offenbar nicht in Video-Codecs, zum Einsatz kommt. Auch Daala verwendet nicht MDCT, sondern einen anderen Algorithmus.
Dieser Algorithmus wird zusammen mit einer anderen, schon lange bekannten Idee kombiniert, einem sogenannten Lifting-Filter. Dieser soll die Bilddaten so transformieren, dass eine nachfolgende DCT zu optimalen Ergebnissen führt, also überlegener Kompression und Bildqualität. Bei bestimmten Einstellungen soll sogar eine verlustfreie Kompression möglich sein. Ein funktionsfähiger Prototyp wurde bereits erstellt. Weitere Informationen sollen zu einem späteren Zeitpunkt folgen. Die Daala-Homepage enthält den aktuellen Stand des Codes und der Dokumentation.
