Bilddatenkompression

Dieses Buch befasst sich mit den allgemeinen Verfahren und Methoden der Datenkompression und geht speziell auf deren Einsatz in Systemen zur Bilddaten-kompression ein. Anhand vieler Beispiele werden die Algorithmen erläutert und mit Quelltexten in der Programmiersprache C unterlegt. Den modernen Verfah-ren der wavelet-basierten Kompression wird eine große Aufmerksamkeit ge-widmet. Das Buch ist als Lehrbuch und auch als Nachschlagewerk geeignet.

Dr.-Ing. Tilo Strutz ist derzeit wissenschaftlicher Assistent am Institut für Nachrichtentechnik und Informationselektronik der Universität Rostock.

1 Einführung.- 2 Grundlagen der Datenkompression.- 2.1 Informationsgehalt und Entropie.- 2.2 Redundanz und Irrelevanz.- 2.3 Kriterien zur Kompressionsbewertung.- 3 Datenreduktion.- 3.1 Modifikation der Abtastrate.- 3.2 Quantisierung.- 4 Entropiecodierung.- 4.1 Codierungstheorie.- 4.2 Morse-Code.- 4.3 Shannon-Fano-Codierung.- 4.4 Huffman-Codierung.- 4.5 Golomb- und Rice-Codes.- 4.6 Universelle Präfixcodes.- 4.7 Decodierung von Präfixcodes.- 4.8 Arithmetische Codierung.- 4.9 Codierungsadaptation.- 4.10 Codierung von sehr großen Symbolalphabeten.- 5 Präcodierung.- 5.1 Statistische Abhängigkeiten und Verbundentropie.- 5.2 Lauflängencodierung.- 5.3 Bit-Markierung.- 5.4 Viererbaum-Codierung.- 5.5 Maximalwert-Codierung.- 5.6 Minimalwert-Bäume.- 5.7 Phrasen-Codierung.- 5.8 Blocksortierung.- 6 Techniken zur Dekorrelation.- 6.1 Prädiktion von Signalwerten.- 6.2 Transformationen.- 6.3 Filterbänke.- 6.4 Transformationscoder.- 7 Wavelet-basierte Bildcodierung.- 7.1 Überblick.- 7.2 Encoder.- 7.3 Decoder.- 7.4 Kompressionsergebnisse.- 8 Wahrnehmung und Farbe.- 8.1 Visuelle Wahrnehmung.- 8.2 Farbsysteme.- 9 Verfahren zur Bildsequenzcodierung.- 9.1 Struktur eines Video-Codecs.- 9.2 Bewegungsschätzung und -kompensation.- 9.3 Codierung von Prädiktionsfehlerbildern.- 10 Der JPEG-Standard.- 10.1 Historie.- 10.2 DCT-basierte Kompression.- 10.3 Die Arbeitsmethoden.- 10.4 JPEG-Syntax und Organisation der Daten.- 10.5 Kompressionsergebnisse.- 11 Standards zur Bildsequenzcodierung.- 11.1 Allgemeines.- 11.2 MPEG-Systemschicht.- 11.3 MPEG-Video.- 12 JPEG - neue Standards.- 12.1 JPEG 2000 - Wavelet-basierte Kompression.- 12.2 JPEG-LS - Verlustlose Codierung.- A Testbilder.- B Quelltexte.- B.1 Arithmetische Codierung.- B.1.1 Verteilungsmodell.- B.1.2 Arithmetische Codierung - Variante 1.- B.1.3 Arithmetische Codierung - Variante 2.- B.1.4 Arithmetische Codierung mit Modellumschaltung.- B.1.5 Input/Output-Routinen.- B.2 Diskrete Wavelet-Transformation.- B.2.1 Orthogonale Signalzerlegung.- B.2.2 Biorthogonale Signalzerlegung.- B.3 Wavelet-basierte Bildcodierung.- B.3.1 Encoder.- B.3.2 Decoder.- Formelzeichen und Abkürzungen.- Literatur.- Sachwortverzeichnis.