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Medien- Technik Dateiformate.jpeg Verlustbehaftete Kompression.

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Präsentation zum Thema: "Medien- Technik Dateiformate.jpeg Verlustbehaftete Kompression."—  Präsentation transkript:

1 Medien- Technik Dateiformate.jpeg Verlustbehaftete Kompression

2 Medien- Technik JPEG Y CrCr CbCb Farbreduktion z.B. 4:2:2 DCT Gewichtung Codierung C 4:1:1

3 Medien- Technik DCT: Diskrete Cosinus Transformation Baron de Fourier, Jean Baptiste Joseph Théorie analytique de la chaleur (1822) Periodische Funktionen: Satz aus der Mathematik: Jede einigermaßen anständige periodische Funktion lässt sich als Fourier-Reihe darstellen.

4 Medien- Technik DCT: Diskrete Cosinus Transformation Kompressions-Idee = höhere Komponenten vernachlässigen

5 Medien- Technik Bildzeile aus 8 Pixel mit Grauwerten Durch Spiegelung symmetrisch machen Die 16 Pixel können als symmetrische periodische Funktion aufgefasst werden. Folgerung: Es gibt eine Fourier-Reihe für diesen Farbstreifen Wegen der Symmetrie: nur Cosinus-Glieder Wegen der Diskretheit: nur 8 Terme ! DCT: Diskrete Cosinus Transformation

6 Medien- Technik DCT: Diskrete Cosinus Transformation Wir brauchen nur die 8 Stellen Mit viel Mathematik erhält man folgende Matrix:

7 Medien- Technik DCT: Diskrete Cosinus Transformation

8 Medien- Technik DCT: Diskrete Cosinus Transformation Es gilt: Pixelwerte im Ortsraum Frequenzwerte im Frequenzraum

9 Medien- Technik DCT: Diskrete Cosinus Transformation Beispiel:

10 Medien- Technik Basisfunktionen der DCT Jede Funktion ist Linearkombination aus diesen 8 Basisfunktionen

11 Medien- Technik DCT: Diskrete Cosinus Transformation Anwendung auf N*N Pixel Anwendung der DCT auf Zeilen und Spalten

12 Medien- Technik Visualisierung DCT Basis-Bilder der DCT Kompressionsidee: Hohe Frequenzen kleinerer Amplitude können vernachlässigt werden !

13 Medien- Technik Gewichtungsmatrix

14 Medien- Technik Koeffizienten der DCT-Transformierten Zick-Zack notieren: Dadurch kommen die hohen Frequenzen nach hinten

15 Medien- Technik Ausgangsbild Pixelwerte-128 Transformiertes Bild Gewichtete Matrix mit vielen Nullen Zickzack Aufsammeln und mit Huffman codieren.

16 Medien- Technik Kompressionsartefakte unkomprimiert 50% Qualität 320*228 Pixel, 62 kB 320*228 Pixel, 12 kB

17 Medien- Technik Kompressionsartefakte 20% Qualität 320*228 Pixel, 9,3 kB

18 Medien- Technik Datei-Formate: TIFF Tagged Image File Format.tif.tiff

19 Medien- Technik TIFF: Tagged Image File Format (Aldus et. al ff, heute Adobe) Tiff 3.0: SW und Graustufen Tiff 4 (1987): zusätzlich RGB, CCITT-Komprimierung, PackBits Tiff 5 (1988): Farbpaletten, LZW-Komprimierung Tiff 6 (1992): CMYK, RGBA, YC D C T, CIE, JPEG, Tiled Images Huffman-Code: Häufig vorkommende Zeichen durch kurze Codes, seltene durch längere Codes: Präfix-Code

20 Medien- Technik TIFF: Tagged Image File Format Kompression nach CCITT Schritt 1:Lauflängencodierung Schritt 2:Die Längenangaben nach Huffmann codieren Die Häufigkeiten werden einer Tabelle entnommen Unterschiedliche Codierung von schwarzen und weißen Läufen (Fax!) White run Code length word Black run Code length word

21 Medien- Technik BMPJPEGPNGGIF Unkompr RLE LZW LZW * Bit Palette 768* Graustufen 801* Bit Palette Unkompr RLE RLE ??? LZW Unkompr RLE LZW LZW Unkompr RLE Truecolor

22 Medien- Technik Vorlesung Medientechnik WS 1999/2000 Dr. Manfred Jackel Studiengang Computervisualistik Institut für Informatik Universität Koblenz-Landau Rheinau Koblenz © Manfred Jackel WWW:www.uni-koblenz.de/~jklwww.uni-koblenz.de/~jkl mtech.uni-koblenz.de Literatur zu diesem KapitelHyperlinks zu diesem KapitelGrafik-Quellen


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