MP4

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MP4 (MPEG-4 Part 14) ⓘ
Dateiendung: .mp4
MIME-Type: video/mp4
Entwickelt von: MPEG, ISO
Erstveröffentlichung: 2001
Art: Containerformat
Container für: Audio, Video, Text
Erweitert von: QuickTime .mov
Standard(s): ISO/IEC 14496-14

MP4 ist ein Video-Containerformat, das von der MPEG für MPEG-4-Inhalte vorgesehen und erstmals im Jahre 2001 in ISO/IEC 14496-12 und -14 (MPEG-4 Teil 12 und 14) standardisiert wurde. ⓘ

Das MP4-Dateiformat basiert auf dem Apple-QuickTime-Dateiformat. Beide Formate organisieren Mediendaten in hierarchischen und sequenziellen Dateneinheiten. Diese Einheiten heißen „Atome“, und auch deren TYPE-Bezeichner (moov, trak, mdia, minf, stbl etc.) sind identisch. Sie können eine Vielzahl unterschiedlicher Medientypen aufnehmen und mit Strukturinformationen und deren Abhängigkeiten speichern. ⓘ

In MP4-Dateien können multimediale Inhalte in Form von mehreren Audio- und Videospuren sowie Untertitel, 2D- und 3D-Grafiken abgespeichert werden. Diese Inhalte lassen sich dann mit Hilfe geeigneter Software lokal abspielen oder über ein Netzwerk streamen. ⓘ

Allerdings ist es nicht üblich, alle verfügbaren Formate in MP4 einzubinden, um eine Kompatibilität zwischen verschiedenen Anwendungen gewährleisten zu können, obwohl dies durch „private“ Kennzeichnungen (Flags bzw. Atoms) theoretisch möglich wäre. Die MPEG hat den Container deshalb auf folgende Formate beschränkt:

  1. Video: MPEG-H Part 2 (HEVC/H.265), MPEG-4 Part 10 (AVC/H.264), MPEG-4 Part 2, MPEG-2 Video und MPEG-1 Video
  2. Audio: MPEG-4 Part 3, AAC, MP3, MP2, MP1
  3. Bilder: JPEG, PNG
  4. Grafik und Text: BIFS (z. B. können Untertitel in dieses Format umgewandelt werden) ⓘ

Die ATSC hat auch AC-3 für den mp4-Container spezifiziert, aber MPEG unterstützt diesen Codec offiziell nicht. ⓘ

Alternative Containerformate sind AVI, Matroska und Ogg Media. ⓘ

Geschichte

MPEG-4 Teil 14 ist eine Ausprägung des allgemeineren ISO/IEC 14496-12:2004 (MPEG-4 Teil 12: ISO-Basis-Mediendateiformat), das direkt auf dem QuickTime-Dateiformat basiert, das 2001 veröffentlicht wurde. MPEG-4 Teil 14 ist im Wesentlichen identisch mit dem QuickTime-Dateiformat, spezifiziert aber formal die Unterstützung für Initial Object Descriptors (IOD) und andere MPEG-Funktionen. MPEG-4 Teil 14 überarbeitet und ersetzt vollständig Klausel 13 von ISO/IEC 14496-1 (MPEG-4 Teil 1: Systeme), in der das Dateiformat für MPEG-4-Inhalte bisher spezifiziert war. ⓘ

Das MPEG-4-Dateiformat, Version 1, wurde 2001 als ISO/IEC 14496-1:2001 veröffentlicht, was eine Überarbeitung der 1999 veröffentlichten Spezifikation MPEG-4 Teil 1: Systeme (ISO/IEC 14496-1:1999) darstellt. Im Jahr 2003 wurde die erste Version des MP4-Dateiformats überarbeitet und durch MPEG-4 Teil 14: MP4-Dateiformat (ISO/IEC 14496-14:2003) ersetzt, das gemeinhin als MPEG-4-Dateiformat Version 2 bezeichnet wird. Das MP4-Dateiformat wurde zum ISO Base Media File Format ISO/IEC 14496-12:2004 verallgemeinert, das eine allgemeine Struktur für zeitbasierte Mediendateien definiert. Es wird wiederum als Grundlage für andere Dateiformate der Familie verwendet (z. B. MP4, 3GP, Motion JPEG 2000). ⓘ

Versionen des +MP4-Dateiformats Version Datum der Veröffentlichung Norm Beschreibung ⓘ
MP4-Dateiformat Version 1 2001 ISO/IEC 14496-1:2001 MPEG-4 Teil 1 (Systeme), Erste Ausgabe
MP4-Dateiformat Version 2 2003 ISO/IEC 14496-14:2003 MPEG-4 Teil 14 (MP4-Dateiformat), Zweite Ausgabe

Das MP4-Dateiformat definiert einige Erweiterungen gegenüber dem ISO Base Media File Format zur Unterstützung von MPEG-4 Visual/Audio Codecs und verschiedenen MPEG-4 Systems Features wie Objektdeskriptoren und Szenenbeschreibungen. Einige dieser Erweiterungen werden auch von anderen Formaten verwendet, die auf dem ISO-Basis-Mediendateiformat basieren (z. B. 3GP). Eine Liste aller registrierten Erweiterungen für das ISO Base Media File Format wird auf der offiziellen Website der Registrierungsstelle veröffentlicht. Die Registrierungsbehörde für Code-Punkte (Identifizierungswerte) in "MP4 Family"-Dateien ist Apple Inc. und wird in Anhang D (informativ) in MPEG-4 Teil 12 genannt. Codec-Entwickler sollten die von ihnen erfundenen Codes registrieren, aber die Registrierung ist nicht obligatorisch, und einige erfundene und verwendete Code-Punkte werden nicht registriert. Wenn jemand eine neue, vom ISO Base Media File Format abgeleitete Spezifikation erstellt, sollten alle bestehenden Spezifikationen sowohl als Beispiele als auch als Quelle für Definitionen und Technologien verwendet werden. Wenn eine bestehende Spezifikation bereits abdeckt, wie ein bestimmter Medientyp im Dateiformat gespeichert wird (z. B. MPEG-4 Audio oder Video in MP4), sollte diese Definition verwendet und keine neue erfunden werden. ⓘ

Dateinamenerweiterungen

Die einzige in der Norm definierte Dateinamenerweiterung ist .mp4, doch werden üblicherweise verschiedene Dateinamenerweiterungen verwendet, um den beabsichtigten Inhalt anzugeben:

  • MPEG-4-Dateien mit Audio und Video verwenden in der Regel die Standard-Erweiterung .mp4.
  • Reine Audio-MPEG-4-Dateien haben in der Regel die Erweiterung .m4a. Dies gilt insbesondere für ungeschützte Inhalte.
    • MPEG-4-Dateien mit Audiostreams, die durch FairPlay Digital Rights Management verschlüsselt sind, wie sie im iTunes Store verkauft werden, verwenden die Erweiterung .m4p. iTunes Plus-Titel, die derzeit im iTunes Store verkauft werden, sind unverschlüsselt und verwenden entsprechend die Erweiterung .m4a.
    • Hörbuch- und Podcast-Dateien, die auch Metadaten wie Kapitelmarkierungen, Bilder und Hyperlinks enthalten, können die Endung .m4a verwenden, werden aber meist mit der Endung .m4b versehen.
    • Das Apple iPhone verwendet MPEG-4-Audio für seine Klingeltöne, verwendet aber die Erweiterung .m4r und nicht die Erweiterung .m4a.
  • Rohe visuelle MPEG-4-Bitströme werden als .m4v bezeichnet, aber diese Erweiterung wird manchmal auch für Videos im MP4-Containerformat verwendet.
  • Mobiltelefone verwenden 3GP, eine Implementierung von MPEG-4 Part 12 (auch bekannt als MPEG-4/JPEG2000 ISO Base Media Dateiformat), ähnlich wie MP4. Es verwendet die Erweiterungen .3gp und .3g2. Diese Dateien speichern auch Nicht-MPEG-4-Daten (H.263, AMR, TX3G). In der Praxis zeichnen die meisten (wenn auch nicht alle) Mobiltelefone und Mobiltelefone der unteren Preisklasse in diesem Format auf, da die meisten (wenn auch nicht alle) anderen Mobiltelefone und Smartphones MP4-Dateien mit der Dateierweiterung .mp4 aufzeichnen, und einige Mobiltelefone der oberen Preisklasse können in .raw aufnehmen. ⓘ

Datenströme

Die meisten Arten von Daten können in MPEG-4 Part 14-Dateien durch private Streams eingebettet werden. Eine separate Hinweisspur wird verwendet, um Streaming-Informationen in die Datei aufzunehmen. Die registrierten Codecs für MPEG-4 Part 12-basierte Dateien werden auf der Website der MP4-Registrierungsbehörde (mp4ra.org) veröffentlicht, aber die meisten von ihnen werden von MP4-Playern nicht umfassend unterstützt. Die weithin unterstützten Codecs und zusätzlichen Datenströme sind:

  • Video: MPEG-H Teil 2 (H.265/HEVC), MPEG-4 Teil 10 (H.264/AVC) und MPEG-4 Teil 2 ⓘ
Andere Komprimierungsformate sind weniger verbreitet: MPEG-2 und MPEG-1 ⓘ
  • Audio: Erweiterte Audiokodierung (AAC) ⓘ
Auch MPEG-4 Teil 3 Audio-Objekte, wie Audio Lossless Coding (ALS), Scalable Lossless Coding (SLS), MP3, MPEG-1 Audio Layer II (MP2), MPEG-1 Audio Layer I (MP1), CELP, HVXC (Sprache), TwinVQ, Text To Speech Interface (TTSI) und Structured Audio Orchestra Language (SAOL)
Andere Komprimierungsformate werden seltener verwendet: Apple Lossless, Free Lossless Audio Codec (Ende 2018 hinzugefügt) und Opus (Ende 2018 hinzugefügt) ⓘ
  • Untertitel: MPEG-4 Timed Text (auch bekannt als 3GPP Timed Text). ⓘ
Nero Digital verwendet DVD-Video-Untertitel in MP4-Dateien. ⓘ

Das sogenannte moov-Atom enthält Informationen über die Videoauflösung, die Bildrate, die Ausrichtung, die Anzeigeeigenschaften und mehr. Es kann am Anfang oder am Ende der Datei platziert werden. Im letzteren Fall ist die Videodatei nicht abspielbar, wenn die Datei unvollständig (abgeschnitten) ist. ⓘ

Metadaten

MP4-Dateien können Metadaten enthalten, wie sie im Formatstandard definiert sind, und darüber hinaus können sie XMP-Metadaten (Extensible Metadata Platform) enthalten. ⓘ

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