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Image-Komprimierung

Image-Komprimierung

Image-Komprimierung

Images benötigen im Gegensatz zu Text sehr viel Speicherplatz. Aus diesem Grund ermöglichen die meisten Image-Formate die Komprimierung der Image-Daten.

Da das optimale Komprimierungsverfahren stark von der Art des Images abhängt, hat sich auch hier kein einheitlicher Standard durchgesetzt.

Daneben sind Komprimierung und Dekomprimierung zum Teil sehr aufwendig zu programmieren, so dass viele Anwendungen aus Kostengründen nicht alle technischen Möglichkeiten ausnutzen.

Bei geeigneter Komprimierung kann der Platzbedarf der Image-Information zum Teil auf wenige Prozent reduziert werden. Ein mit dem Scanner erfasstes Bild, das fast nur weiße Flächen enthält, kann z.B. bis auf 2 % der normalen Image-Größe komprimiert werden.

Einige häufig verwendete Komprimierungsverfahren:

  • Lauflängenkodierung/Running Length Encoding (RLE)

    Bei diesem Verfahren werden aufeinanderfolgende Pixel gleicher Farbe zusammengefasst, d. h. durch Zähler plus Farbwert ersetzt. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Images mit großen gleichfarbigen Flächen, kann aber z.B. bei Fotografien sogar zur Vergrößerung der Daten führen. Verlustfreier Komprimierungsalgorithmus, typische Komprimierungsrate: 5:1

  • Lempel-Ziv & Welch (LZW)

    Dieses Verfahren geht auf ein allgemeines Verfahren in der Datenverarbeitung von Lempel-Ziv zurück und wurde von Welch für Image-Daten optimiert. Im Wesentlichen wird das Image in Einheiten gleicher Muster aufeinanderfolgender Pixel zerlegt, die dann durch eine kürzere Musterkennung gespeichert werden. Dieses Verfahren eignet sich wie das RLE-Verfahren für Images mit einheitlichen Flächen, bringt aber bessere Reduzierungsergebnisse. Typische Komprimierungsrate: 10:1

  • Packbits

    Das Packbits-Verfahren ähnelt dem RLE-Verfahren, wurde jedoch speziell für Schwarz/Weiß-Images optimiert und kann auch nur für diese angewendet werden. Es eignet sich besonders für gescannte Fonts, wenn das Programm zur Weiterverarbeitung LZW nicht unterstützt. Typische Komprimierungsrate: 5:1

  • FAX-Komprimierung

    Dieses Verfahren wurde von den nationalen Vertretern für Telekommunikation (CCITT) weltweit für den Austausch von Dokumenten über FAX definiert. FAX-Geräte der Gruppe 3 und der neueren Gruppe 4 unterstützen diese Norm. Grundlage dieses Verfahrens ist die zeilenweise Komprimierung mit RLE und eine weitere Komprimierung aufeinanderfolgender Zeilen durch Speicherung der Unterschiede. Dieses Verfahren kann nur auf Schwarz/Weiß-Images angewandt werden und erzielt bessere Ergebnisse als die oben genannten Komprimierungen. Typische Komprimierungsrate: 15:1 (Gruppe 3), 40:1 (Gruppe 4)

  • JPEG

    Im Gegensatz zu den bisher genannten Verfahren, die eine pixelgenaue Dekomprimierung der Images erlauben, wurde JPEG speziell für Fotografien (Graustufen und Farb-Images) entwickelt. Neben der reinen Komprimierung der Farbwerte wird hier eine weitere Reduzierung durch geeignete Weglassung bestimmter Punkte erzielt, die bei der Wiedergabe kaum bemerkbar sind. Dadurch können enorm hohe Komprimierungsgrade ohne merklichen Qualitätsverlust erzielt werden. Dieser Qualitätsverlust kann zum Teil eingestellt werden. Dieses Verfahren eignet sich nicht für Strichzeichnungen, Grafiken oder ähnliches. Typische Komprimierungsrate: 20:1 (bei hoher Qualität)