Hier volgt een overzicht van de belangrijkste componenten en veelgebruikte algoritmen:

1. Ruimtelijke compressie (intraframecodering): Dit gaat over het comprimeren van individuele frames. Gebruikte technieken zijn onder meer:

* Discrete cosinustransformatie (DCT): Dit is een kerncomponent van veel codecs zoals MPEG, H.264 en H.265. Het transformeert ruimtelijke gegevens (pixelwaarden) in frequentiecoëfficiënten. Hoogfrequente coëfficiënten, die fijne details vertegenwoordigen, zijn vaak minder significant en kunnen worden gekwantiseerd (in nauwkeurigheid verminderd) of weggegooid, wat tot compressie leidt.

* Wavelet-transformaties: Een alternatief voor DCT, dat in sommige gevallen potentieel betere compressie biedt.

* Fractale compressie: Maakt gebruik van de gelijkenis binnen een afbeelding om compressie te bereiken. Minder gebruikelijk bij videocompressie vanwege hogere rekenkosten.

2. Tijdelijke compressie (interframecodering): Hierbij wordt gebruik gemaakt van redundantie tussen opeenvolgende frames. Technieken omvatten:

* Bewegingsschatting en compensatie (MEC): Dit identificeert bewegingsgebieden tussen frames. In plaats van het gehele nieuwe frame te coderen, worden alleen de verschillen (bewegingsvectoren en restgegevens) gecodeerd. Hierdoor wordt de benodigde hoeveelheid gegevens aanzienlijk verminderd.

* Voorspellende codering: Voorspelt het volgende frame op basis van eerdere frames en codeert alleen de voorspellingsfout.

3. Entropiecodering: Dit is de laatste stap, waarbij de omvang van de gecomprimeerde gegevens verder wordt verkleind door kortere codes toe te wijzen aan frequentere symbolen (bijvoorbeeld met behulp van Huffman-codering of rekenkundige codering).

Populaire videocodecs en hun algoritmen:

* MPEG-1, MPEG-2: Oudere standaarden, waarbij gebruik wordt gemaakt van DCT en bewegingscompensatie. MPEG-2 wordt nog steeds gebruikt voor televisie-uitzendingen.

* MPEG-4 deel 2 (DivX, Xvid): Verbeterd ten opzichte van MPEG-1/2, met behulp van meer geavanceerde bewegingsschatting en betere kwantiseringstechnieken.

* H.264/AVC (geavanceerde videocodering): Een zeer efficiënte codec, veel gebruikt in Blu-ray-schijven, online video en vele andere toepassingen. Maakt gebruik van DCT, geavanceerde bewegingsschatting en andere geavanceerde technieken.

* H.265/HEVC (zeer efficiënte videocodering): De opvolger van H.264, die nog betere compressieverhoudingen biedt ten koste van een hogere rekencomplexiteit.

* VP8, VP9, ​​AV1: Royaltyvrije codecs ontwikkeld door Google (VP8, VP9) en een open-source alliantie (AV1). AV1 wordt beschouwd als een sterke concurrent van H.265.

Decompressie: Het decompressieproces keert deze stappen in wezen om. Het omvat het decoderen van de entropie-gecodeerde gegevens, het uitvoeren van inverse DCT- of wavelet-transformaties, het toepassen van bewegingscompensatie (indien van toepassing) en het reconstrueren van de frames.

Samenvattend is videocompressie een veelzijdig proces waarbij een combinatie van ruimtelijke en temporele compressietechnieken betrokken is, samen met entropiecodering. De exacte gebruikte algoritmen zijn sterk afhankelijk van de gekozen codec, die de specifieke afwegingen tussen compressie-efficiëntie, kwaliteit en rekenvereisten dicteert.