Die richtige Komprimierung beim Videoexport

H.265 Bitrate: Welche Datenrate ist für 1080p, 1440p und 4K sinnvoll?

Wer Videos exportiert, kennt die Frage: Welche Bitrate soll ich eigentlich einstellen?

Zu niedrig, und das Bild wirkt matschig, Bewegungen zerfallen oder feine Details verschwinden. Zu hoch, und die Datei wird unnötig groß, obwohl man den Unterschied kaum noch erkennen kann. Gerade beim modernen Videocodec H.265, auch HEVC genannt, lässt sich mit vergleichsweise niedrigen Bitraten eine erstaunlich gute Bildqualität erreichen. Doch eine feste Zahl, die für jedes Video optimal ist, gibt es nicht.

Die richtige Bitrate hängt unter anderem von der Auflösung, der Bildrate und dem Motiv ab. Ein ruhiges Interview benötigt wesentlich weniger Daten als ein Fußballspiel. Eine statische Studioaufnahme lässt sich leichter komprimieren als eine Szene mit Wasser, Gras, Rauch oder vielen bewegten Personen.

Was bedeutet Bitrate beim Video?

Die Bitrate beschreibt, wie viele Daten pro Sekunde für die Speicherung eines Videos verwendet werden. Üblicherweise wird sie in Mbit/s angegeben. Mbit/s bedeutet „Megabit pro Sekunde“. Ein Video mit 10 Mbit/s benötigt also ungefähr zehn Megabit pro Sekunde für den Videostream.

Dabei gilt zunächst eine einfache Regel: Je höher die Bitrate, desto mehr Informationen können gespeichert werden. Das bedeutet aber nicht automatisch, dass eine höhere Bitrate auch sichtbar bessere Qualität liefert. Ab einem bestimmten Punkt werden zusätzliche Daten kaum noch wahrgenommen. Entscheidend ist deshalb nicht die maximal mögliche Bitrate, sondern eine vernünftige Balance zwischen Qualität und Dateigröße.

Warum H.265 so interessant ist

H.265 wurde als Nachfolger von H.264 entwickelt. Der Codec kann Bildinformationen effizienter komprimieren und ermöglicht dadurch kleinere Dateien bei vergleichbarer visueller Qualität. Als grobe Orientierung wird häufig davon gesprochen, dass H.265 etwa 40 bis 50 Prozent weniger Bitrate als H.264 benötigt, um eine ähnliche Qualität zu erreichen. Das ist allerdings kein festes Verhältnis. Das Ergebnis hängt stark vom verwendeten Encoder, dessen Einstellungen und vom Videomaterial ab. Ein stark bewegtes Video stellt beispielsweise andere Anforderungen als ein ruhiges Interview. Deshalb sollte man solche Werte immer als Orientierung und nicht als technische Gesetzmäßigkeit betrachten.

Welche Bitrate ist für 1080p sinnvoll?

Full HD mit 1920 × 1080 Pixeln ist nach wie vor eine der am häufigsten verwendeten Videoauflösungen. Bei H.265 reichen für viele Anwendungen bereits relativ niedrige Bitraten. Für 1080p bei 24, 25 oder 30 fps sind etwa 2 bis 4 Mbit/s ein sinnvoller Bereich. Bei einem ruhigen Interview oder einer Präsentation können 2 bis 3 Mbit/s durchaus ausreichen. Bei detailreichen Aufnahmen oder schnellen Bewegungen sollte man eher Richtung 4 Mbit/s gehen. Bei 1080p mit 50 oder 60 fps sind etwa 4 bis 6 Mbit/s empfehlenswert. Bei Sportaufnahmen oder schnellen Kamerabewegungen kann auch eine höhere Datenrate sinnvoll sein.

Diese Werte eignen sich besonders für Videos, bei denen eine gute Qualität bei überschaubarer Dateigröße gefragt ist.

1440p: Der interessante Mittelweg

1440p, häufig auch QHD genannt, liegt zwischen Full HD und 4K. Die typische Auflösung beträgt 2560 × 1440 Pixel. Diese Auflösung wird beispielsweise bei Gaming-Videos, YouTube-Inhalten und Monitoren verwendet. Durch die höhere Pixelzahl als bei 1080p kann das Bild sichtbar detaillierter wirken. Für H.265 sind bei 1440p und 30 fps ungefähr 6 bis 10 Mbit/s ein guter Ausgangspunkt. Bei 60 fps sind etwa 8 bis 12 Mbit/s sinnvoll. Bei sehr bewegungsreichen Szenen kann auch hier eine höhere Bitrate angebracht sein.

1440p ist damit ein interessanter Kompromiss: deutlich mehr Bildinformationen als Full HD, aber geringerer Datenbedarf als 4K.

Welche Bitrate benötigt 4K?

Bei 4K wird es besonders interessant. UHD-4K besitzt eine Auflösung von 3840 × 2160 Pixeln. Das sind viermal so viele Pixel wie bei 1920 × 1080. Trotzdem benötigt ein gutes H.265-Video nicht automatisch die vierfache Bitrate eines Full-HD-Videos. H.265 kann die zusätzlichen Bildinformationen sehr effizient komprimieren. Für 4K mit 24, 25 oder 30 fps sind etwa 12 bis 15 Mbit/s ein sinnvoller Ausgangspunkt. Bei 4K mit 50 oder 60 fps sollte man eher mit etwa 15 bis 20 Mbit/s beginnen. Wer besonders hohe Qualität benötigt oder sehr detailreiche und bewegte Szenen exportiert, kann deutlich darüber gehen.

Gerade bei 4K sollte man die Bitrate nicht zu aggressiv reduzieren. Die hohe Auflösung bringt schließlich nur dann einen sichtbaren Vorteil, wenn genügend Bildinformationen erhalten bleiben.

Warum 60 fps mehr Bitrate benötigen können

Ein Video mit 60 fps enthält doppelt so viele Einzelbilder pro Sekunde wie ein Video mit 30 fps. Das bedeutet allerdings nicht, dass man einfach die Bitrate verdoppeln muss. Der Encoder kann zwischen aufeinanderfolgenden Bildern Gemeinsamkeiten erkennen und muss nicht jedes Bild komplett unabhängig speichern. Trotzdem steigt bei höherer Bildrate der Datenbedarf, insbesondere wenn gleichzeitig viel Bewegung vorhanden ist. Ein 4K-Video mit 60 fps und schnellen Kameraschwenks stellt deshalb deutlich höhere Anforderungen an die Kompression als ein ruhiges 4K-Video mit 25 fps.

Das Motiv ist entscheidender, als viele denken

Zwei Videos können dieselbe Auflösung und dieselbe Bildrate besitzen und trotzdem völlig unterschiedliche Bitraten benötigen. Ein Nachrichtensprecher vor einem gleichmäßigen Hintergrund ist für einen modernen Codec relativ einfach. Ein Konzert mit Nebel, bewegten Scheinwerfern, Publikum und schnellen Kamerafahrten ist wesentlich schwieriger. Besonders problematisch sind feine Strukturen und ständig wechselnde Bildbereiche. Dazu gehören beispielsweise Gras, Blätter, Wasser, Haare, Rauch, Schnee oder Konfetti. Auch schnelle Bewegungen können die Kompression deutlich erschweren. Wer solche Aufnahmen produziert, sollte eher den oberen Bereich des empfohlenen Bitratenbereichs wählen.

Was passiert bei zu wenig Bitrate?

Wenn die Bitrate zu niedrig gewählt wird, muss der Encoder stärker komprimieren. Zunächst sieht das Video vielleicht noch völlig akzeptabel aus. Bei genauer Betrachtung zeigen sich jedoch typische Probleme. Feine Strukturen beginnen zu verschwimmen. Bewegte Objekte verlieren Details. Flächen können blockartig oder „matschig“ wirken. Bei Wasser oder Rauch entstehen schnell sichtbare Kompressionsartefakte. Besonders auffällig wird das bei schnellen Bewegungen. 

Ein Fußballspiel ist deshalb ein gutes Beispiel. Bei einer ruhigen Szene am Spielfeldrand fällt eine starke Kompression möglicherweise kaum auf. Sobald der Ball schnell durch das Bild fliegt und gleichzeitig die Kamera schwenkt, kann die gleiche Bitrate plötzlich nicht mehr ausreichen.

Zu hohe Bitrate ist ebenfalls nicht automatisch sinnvoll

Man könnte nun einfach sagen: Dann nehme ich eben 50 oder 100 Mbit/s. Das funktioniert zwar technisch, ist aber nicht immer sinnvoll.

Wenn das Bild bei 15 oder 20 Mbit/s bereits sehr sauber aussieht, bringt eine Verdopplung der Bitrate möglicherweise kaum noch einen sichtbaren Vorteil. Die Datei wird jedoch deutlich größer. Das ist besonders bei Videos für Webseiten, Smartphones oder Streaming relevant. Große Dateien benötigen mehr Speicherplatz und längere Uploadzeiten. Die Kunst besteht deshalb darin, eine Bitrate zu finden, bei der die sichtbare Qualität stimmt, ohne unnötig Daten zu produzieren.

Variable Bitrate ist oft die bessere Wahl

Bei H.265 ist VBR, also Variable Bitrate, für viele Anwendungen eine gute Wahl. Bei einer konstanten Bitrate wird jeder Abschnitt des Videos mit ungefähr derselben Datenrate behandelt. Eine ruhige Szene erhält damit beispielsweise genauso viele Daten wie eine komplexe Szene. VBR erlaubt dem Encoder dagegen, die Datenmenge an die jeweilige Bildkomplexität anzupassen. Eine ruhige Szene benötigt vielleicht nur wenig Daten. Bei einer schnellen Kamerafahrt kann der Encoder kurzfristig mehr Bitrate verwenden.

Das führt häufig zu einer besseren Bildqualität bei vergleichbarer durchschnittlicher Dateigröße. Wer in seiner Schnittsoftware zwischen CBR und VBR wählen kann, sollte deshalb für viele normale Videoexporte VBR in Betracht ziehen.

Was bedeutet „Maximum Bitrate“?

Bei VBR-Einstellungen findet man häufig zwei Werte: Average Bitrate und Maximum Bitrate.

Die durchschnittliche Bitrate definiert ungefähr das langfristige Datenbudget. Die maximale Bitrate legt fest, wie hoch die Datenrate in besonders komplexen Szenen kurzfristig steigen darf.

Ein Beispiel: Ein 4K-Video könnte mit einer durchschnittlichen Bitrate von 15 Mbit/s und einer höheren maximalen Bitrate exportiert werden. Bei ruhigen Szenen spart der Encoder Daten. Bei komplexen Szenen darf er mehr Informationen speichern. Das kann eine sehr effiziente Methode sein, um Qualität und Dateigröße miteinander zu verbinden.

H.265 und Dateigröße

Die Bitrate hat einen direkten Einfluss auf die Dateigröße. Als grobe Orientierung gilt:

• 10 Mbit/s entsprechen etwa 75 MB pro Minute.
• 20 Mbit/s entsprechen etwa 150 MB pro Minute.
• 50 Mbit/s entsprechen etwa 375 MB pro Minute.

Diese Werte beziehen sich hauptsächlich auf den Videostream. Audiodaten kommen noch hinzu. Damit lässt sich bereits vor dem Export abschätzen, wie groß eine Videodatei ungefähr werden wird. Ein zehnminütiges 4K-Video mit durchschnittlich 20 Mbit/s benötigt beispielsweise rund 1,5 GB für den Videostream. Das ist für eine hochwertige 4K-Datei durchaus überschaubar.

H.265 für YouTube und andere Plattformen

Bei Plattformen wie YouTube sollte man bedenken, dass der eigene Export nicht zwangsläufig die endgültige Datei ist. Das hochgeladene Video wird von der Plattform erneut verarbeitet und für verschiedene Wiedergabevarianten neu codiert. Eine starke Kompression vor dem Upload ist deshalb meist keine gute Idee. Wer bereits bei der eigenen Exportdatei massiv Bitrate einspart, gibt dem nachfolgenden Encoder weniger Bildinformationen mit. Gerade feine Details und schnelle Bewegungen können dadurch stärker leiden. Es ist deshalb sinnvoll, für Plattformen wie YouTube nicht unnötig knapp zu exportieren. Eine gute Qualitätsreserve kann sich bei der späteren Verarbeitung positiv auswirken.

H.265 ist nicht automatisch besser als jedes andere Format

H.265 bietet eine hohe Kompressionseffizienz. Das bedeutet jedoch nicht, dass es für jeden Zweck die beste Wahl ist.

Ein wichtiger Punkt ist die Kompatibilität. Ältere Geräte, bestimmte Schnittprogramme oder ältere Browser können Probleme mit H.265 haben. H.264 wird dagegen von sehr vielen Geräten und Plattformen unterstützt. Für eine Archivdatei, Streaming oder die Weitergabe an moderne Geräte kann H.265 hervorragend geeignet sein. Wenn ein Video jedoch auf möglichst vielen älteren Geräten funktionieren soll, kann H.264 trotz der höheren benötigten Bitrate die praktischere Wahl sein.

Eine praktische H.265-Bitraten-Tabelle

Wer einfach eine Orientierung für den täglichen Videoexport benötigt, kann sich an dieser Tabelle orientieren:

Die Werte sind als praktische Orientierung gedacht und nicht als verbindliche technische Vorgaben. Bei besonders komplexem Material darf die Bitrate höher angesetzt werden.

Welche Einstellung würde ich in der Praxis wählen?

Für ein normales Full-HD-Video mit 25 oder 30 fps würde ich bei H.265 zunächst etwa 3 bis 4 Mbit/s ansetzen. Für Full HD mit 50 oder 60 fps sind etwa 5 bis 6 Mbit/s ein guter Ausgangspunkt. Bei 4K mit 25 oder 30 fps sind 12 bis 15 Mbit/s interessant.

Bei 4K mit 50 oder 60 fps würde ich mit etwa 15 bis 20 Mbit/s beginnen. Wenn das Material besonders detailreich oder bewegungsintensiv ist, würde ich die Datenrate entsprechend erhöhen. 

Wichtig ist dabei immer ein Blick auf das tatsächliche Ergebnis. Eine kurze Testsequenz von 30 bis 60 Sekunden reicht oft schon aus, um verschiedene Einstellungen miteinander zu vergleichen.

Die wichtigste Regel: Nicht nur auf die Bitrate schauen

Die Bitrate ist nur ein Teil der Qualitätsfrage.

Auch der verwendete Encoder spielt eine wichtige Rolle. Ebenso die gewählte Encoder-Einstellung, das Preset, die GOP-Struktur und weitere Kompressionsparameter. Zwei H.265-Dateien mit identischer Auflösung und identischer Bitrate können deshalb unterschiedlich aussehen. Hinzu kommt das Ausgangsmaterial. Wenn das Original bereits stark verrauscht oder unscharf ist, kann auch eine sehr hohe Bitrate keine Wunder bewirken. Ein sauber belichtetes, scharfes Ausgangsvideo bietet dem Encoder dagegen hervorragende Voraussetzungen.

H.265 macht es möglich, hochauflösende Videos mit vergleichsweise kleinen Dateien in guter Qualität zu speichern. Für 1080p sind bei 30 fps etwa 2 bis 4 Mbit/s ein guter Ausgangspunkt. Bei 60 fps sind etwa 4 bis 6 Mbit/s sinnvoll. Bei 1440p kann man sich an etwa 6 bis 10 Mbit/s bei 30 fps orientieren. Für 4K sind etwa 12 bis 15 Mbit/s bei 30 fps und 15 bis 20 Mbit/s bei 60 fps ein sinnvoller Startpunkt. Bei besonders anspruchsvollen Aufnahmen darf die Bitrate höher liegen. Die wichtigste Erkenntnis lautet aber: Es gibt keine perfekte Bitrate für jedes Video.

Ein ruhiges Interview, ein Konzert, eine Sportaufnahme und eine Landschaftsaufnahme stellen völlig unterschiedliche Anforderungen an den Codec. Deshalb sollte die Bitrate immer gemeinsam mit Auflösung, Bildrate und Motiv betrachtet werden. Wer H.265 sinnvoll einsetzt, bekommt damit einen sehr effizienten Codec an die Hand, der auch bei 4K eine gute Bildqualität mit vergleichsweise kleinen Dateien verbinden kann. Entscheidend ist nicht, möglichst wenig Daten zu verwenden. Entscheidend ist, genau so viele Daten zu verwenden, wie das Bild tatsächlich benötigt.