Bildformate
Im Verlaufe der Entwicklung haben sich zahlreichen Formate für digitale Bilder entwickelt. Dabei hat jede graphische Benutzeroberfläche (X11, MS Windows, MacOS) ihr eigenes Format erzeugt, zur Übertragung im Netzwerk und zur Speicherung der Daten sind verschiedene Kompressionsverfahren entwickelt worden. Jedes Bildbearbeitungsprogramm hat sein eigenes Format (PhotoShop, PhotoPaint) zum speichern von Bildern.
Bildtypen
Binärbilder
Masken
Ausgabe auf Geräten die nur Binäre Informationen wiedergeben können: schwarz/weiss Laserdrucker, schwarz/weiss Graphikkarten
Graustufenbilder
8 Bit
16 Bit (meist 12 Bit von CT/MRT Geräten)
Farbbilder
Bilder mit Farbpalletten
8 Bit RGB/CMYK
16 Bit RGB/CMYK
HDR (http://www.openexr.com/)
Kompressionsverfahren
Verlustfreie Verfahren
Verlustfreie Kompression sollte immer verwendet werden, wenn die Bilder bearbeitet werden sollen und wenn Zwischenschritte einer Bearbeitungssequenz gespeichert werden müssen.
Lauflängen Kodierung
Enropie Kodierung
Sowohl TIFF als auch PNG Bilder sind verlustrfeie Formate. Beide Formate sind für die Bearbeitung zu empfehlen. Die TIFF Bibliothek findet man unter http://www.libtiff.org/ die für PNG Bilder unter http://www.libpng.org/.
Das TIFF Format ist dabei ein über Jahrzehnte erweitertes Format, das 8 und 16 Bit Bilddaten und Fliesskommazahlen speichern kann.
Arithmetische Kodierung
Verlustbehaftete Verfahren
Verlustbehaftete Kompression sollte nur verwendet werden, wenn die bearbeitung abgeschlossen ist und das Bild nur noch betrachtet werden soll. Verlustbehaftete Verfahren sind dafür optimiert, dass die Verluste nicht vom menschlichen Auge wahr genommen werden. Algorithmen der Bildverarbeitung
JPEG Kompression
Das Bild wird in Kacheln zerlegt (üblicherweise 16×16 Pixel), mit einer diskreten Cos-Transformation transformiert und die Koeffizienten der Cos-Transformierten gespeichert. Bibliothek zum Lesen und Schreiben unter http://www.ijg.org/
JPEG 2000 Kompression
Das gekachelte Bild (Kachelgrösse deutlich grösser als bei JPEG) wird mit einer diskreten Wavelet-Transformation transformiert, eine verlustfreie Speicherung is möglich.
Bibliothek zum lesen und Schreiben OpenJPEG.
Digital Halftoning
Knuths Dot Diffusion
Knuth, Donald E., Digital halftones by dot diffusion, ACM Trans.Graph., 6 (4), 1987, 245-- 273,
