Multimedia 1. Semester BME

Zeichen und Auszeichnungen:

TEX / LATEX

PostScript (PS)

PDF

RTF

Herstellerspezifische Formate

Standardisierte Formate

- gesprochen „Tech“ u. „Latech“
- Satzsystem

Vorteile:

+speziell für große Dokumente mit mathematischen Formeln,
+ Verwendung von Dokumentenvorlagen (Makros), plattformunabhängig

- „Encapsulated PostScript“
- vollständige Programmiersprache zur Manipulation von Schriftarten und Grafiken

- Vorteile:
° PS- Drucker können den PS-Code interpretieren und direkt drucken
° Dokument kann aus mehreren Datein bestehen
° Geräteunabhängiges Ausgabeverfahren
° keine Auswirkung auf die Umgebung (Restdokument) durch Kapselung

- Nachteile:
°Fonts unterliegen dem Urherrecht (Copyright) => dürfen nicht
vertrieben werden
° um eine bestimmte Seite zu betrachten muss das ganze Dokument
durchblättert werden

- „Portable Dokument Format „
- ähnlich dem PostScript
- physisches Aufzeichnungssystem

- Vorteile:
° enthält keine eingebetteten Schriften (speichert nur min. Infos zu Schriften)
° jede Seite ist direkt anwählbar
° gut wenn exakte Formatierungen erhalten bleiben sollen
(Publishing on demand)

- Nachteile: ° schwierig neu zu formatieren

- „Rich Text Format“ => erweitertes Textformat
- für den Datenaustausch formatierter Texte zw. verschiedenen Programmen entwickelt

- Vorteil:
° Formatierung bleibt beim Austausch erhalten

- Nachteil:
° Nicht alle Formatierungsmöglichkeiten komplexer Textverarbeitungen werden berücksichtigt

DOC (Microsoft Word), INDD (InDesign)
Nachteile => nicht offengelegt, nicht mit Programmen anderer Hersteller lesbar

ODF (OpenDocumentFormat)
Vorteile => durch ISO zertifiziert, definiert auf Basis von SGML/XML,
unterstützt durch viele Office Pakete

Grafikformate/vektorielle Formate

Metafile Formate

Rastergrafik/Pixel Formate
 

- Basis:
Objektbezogene Darstellung / Speicherung

- Beispiele:
CRD, Ai, DXF, DRW

- Prinzip:
Bildobjekte werden durch Polygone, Konturen, Attribute beschrieben

- Vorteile:
gut für Zeichnungen, nächträglich bearbeitbar

- Basis:
Beschreibungssprache

- Beispiele:
WMF, CGM , PS, EPS

- Konvertierung und Pixelformate möglich

- Basis:
Bildpunktweise Speicherung

- Beispiele:
BMP, GIF, PNG, TIFF, JPEG

- Aufbau: Header (z.B. Größe in Pixel, Anzahl der Bytes, Auflösung)
Bilddaten (Pixel = Bild
informationen nacheinander für jedes Pixel)
=> zeilenweise, unterste Zeile zuerst

„Graphics Interchange Format“

- kleine Datenmenge (für Internet!)
- auf vielen Plattformen verfügbar
- verlustfreie LZW-Kompression
- nur 8 bit / Pixel möglich => max. 256 Farben
- Speicherung normal (von oben nach unten) u. interlaced (Zeilensprungverfahren)
- GIF 89a: Text kann seperat abgelegt werden, animierte GIFs, Transparenz
- Dither für bessere Farbübergänge (Notlösung! Format ungeeignet für „scharfe“
Farbübergänge)

„Portable Network Graphics“

- Nachfolger von GIF
- Bilddaten:° Bild wird vorher schon überarbeitet um die Kompression zu verbessern
- Vorteile: ° keine Patente auf Kompressionsalgorithmus
° bis zu 64 Bt / Pixel
° Transparenzen (Alphakanal), Gammakurve möglich
° verbesserte Kompressions (ohne Qualitätsverlust)
° Interlaced-Modus verbessert
- Nachteile: ° kann keine Dateien mit mehreren Bildern erzeugen
° verlustbehaftete Kompression

„Tagged Image File Formate“

- verlustfreie, verbesserte Kompression
- verschiedene Farbbildtypen
- zusätzliche Bildinfos
- Aufbau: Baumstruktur
Header (verweist auf Datenbank),
Bilddaten (werden in Teilen gespeichert)

- Vorteile:
° Unterstützung sehr großer Bilder
° schneller Zugriff auf BIldteile (Aufbau!)
° Multi-Bilddateien möglich

- Nachteile:
° keine Interlaced-Darstellung beim Laden
° verschiedene Standards (5.0 und 6.0)

Prinzipielles Vorgehen: Sender => Kompression der Daten
Empfänger => Dekompression der Daten
Problem: zusätzlicher Rechenaufwand
=> Abhilfe: Verfahren für schnellere Dekompression

Ziele : weitere Reduzierung der Datenmenge, Verluste möglichst unmerklich
- Besipiele: zip, compress, TIFF, PNG, GIF

- Vorgehen: Ausnutzung der wahrnemungsphysiologie des Menschen
(Auge reagiert empfindlicher auf Helligkeit als auf Farbe, somit kann unmerklich
die Farbinformation reduziert werden => vorher: RGB => YUV)
- Bespiele: JPEG, MP3, Wavelets, PNG

„Joint Photographic Expert Group“

- JPEG ist KEIN Dateiformat, sondern eine Komprimierungsmethode (Format = JFIF)
- verlustbehaftete Kompression
- niedrig frequente Bildbereiche (=Übergänge/Verläufe) werden genau genommen
(viele Nachkommastellen)
- hochfrequente Bildbereiche (=Farbflächen) werden weniger genau genommen
(gerundete Zahlen)

- Vorgehen: Entfernung der für das menschliche Auge weniger sensitiven Bilddetails
1. Umrechung RGB => YUV
2.Subsampling: Y (Helligkeit) wird in voller UV (Farbe) in halber
Auflösung gespeichert
3. Diskrete Cosinus Transformation(DTC) für 8x8 Pixelfelder
DCT =Beschreibung des Bildes durch Grundfrequenzen, aus denen es besteht
(hochfrequente Anteile werden isoliert)
4. Quantisierung (Quälität einstellbar)
5. Kompression (verlustfreies Standardverfahren)

- Vorteile:

° geringer Speicherbedarf
° Kompressionsrate einstellbar

- Nachteile:

° Informationsverlust bei Speicherung
° schlecht für geringe (<24 Bit) Farbtiefe
° scharfe Kanten/Übergänge sind schlecht darstellbar

- verlustbehaftetes Kompressionsverfahren bei JPEG200
- es werden Wellenpakete betrachtet

- Vorteile:
° hohe Kompressionsraten, schnelle Kompression
° begrenzte Ausdehnung (räumlich/zeitlich) => man spart sich so das „Auslöschen“ im Unendlichen
° Verläufe und Kanten sind besser darstellbar

- Nachteile:
° JPEG wird noch immer bevorzugt und ist mehr verbreitet

„Rohdatenformat“ , Digitales Negativ

- Sensordaten werden direkt gespeichert

- Vorteile:
° größere Farbtiefe pro Pixel
° manuelle Bearbeitung ermöglicht große Flexibilität

- Nachteile:
° keine Kamerainterne Bearbeitung vor der Speicherung möglich
° spezielle Software ist erforderlich
° sehr großer Speicherbedarf

“High Dynamic Range Image“

- Bild wird mit verschiedenen Belichtungsreihen aufgenommen

- Vorteile:
° Bild mit hohem Dynamikumfang
° Zeichung in den Lichtern und den Tiefen

- Nachteile:
° spezielle Kameras erforderlich
° Darstellung ist derzeit kaum möglich

NTSC - analog
CCIR - analog
PAL - analog
SECAM - analog
HDTV (High Definiton Television) - digital

- 525 Zeilen , 30 Bilder/s ( = 60 Halbbilder mit 60 Hz)
- sehr anfällig für Störungen aufgrund der Farbträgerfrequenz bei 3,58 MHz
=> Never The Same Color (NTSC)

- 625 Zeilen, 25 Bilder/s (= 50 Halbbilder mit 50 Hz)
- nur für S/W Bilder definiert
- Austastlücke definiert (=> nur 575 Zeilen sichtbar => Lücke für andere Daten z.B Videotext)
 

- 625 Zeilen, 25 Bilder/s (= 50 Halbbilder mit 50 Hz)
- unempfindlich gegen Störungen (höhere Frquenz: 4,43 MHz)
- Weiterentwicklung von NTSC

819 Zeilen (Frankreich) , 625 Zeilen, 25 Bilder/s (Osteuropa)
- Farbinformationen auf Trägerfrequenz : 479 - 4,90 MHz
- Problem: miteinander inkompartible Subnormen

- Bildformat 16:9 , 50 oder 60 Bilder/sec
- mind. 720 Zeilen

HD ready:
° nur mit 1280 x 720 möglich, Interlaced oder progressiv Scan , HDTV darstellbar

Full HD :
° höchstmögliche HD-Auflösung (1:1 auszugeben) , 1920 x1080 px, nur Interlaced
 

FBAS
YV
YUV

- Composite Signal , älteste Norm (z.B bei VHS)
- Auflösung 250 bis 330 Linien
- Farbqualität nur mäßig
- Koaxialkabel für Übertragung ausreichend
- Farbbildaustastsignal , Bildsignal, Austastsignal, Synchronsignal

Komponenten Signal => 2 Komponenten: Y = Luminanz/ Helligkeit, C = Chrominanz / Farbe

Vorteile:
bessere Farbqulität, mehr Information übertragbar, bessere Auflösung (430 Linien)

- Helligkeitssignal (Y) und die 2 Grundfarben werden getrennt übertragen (3 Leitungen)
- 3. Grundfarbe berehcnet sich aus der Differenz zur Helligkeit
- Kompression möglich durch weglassen jedes 2. Farbsignals (4:2:2)

analog:
VHS
S-VHS
Hi 8
Betacam

digital - bandbasiert:
DV/mini DV
Digital 8
HDV

- keine Komnprimierung
- geringe Auflösung (250 Zeilen)
- Aufbau: ° Videospuren (Halbbilder auf 2 Spuren)
° Audiospur ( + HiFi-Ton)
° Synchronspur ( Audio + Video werden somit synchron abgespielt)

- Semiprofessionell : 400 Zeilen
- Größere Band/Kopf Geschwindigkeit
- Chrominanz / Luminanz werden getrennt aufgezeichnet (anstatt RGB)
 

- Aufbau:
wie VHS + Timecode (legt die Zeit mit aufs Band)