Bilddatenkompression

Dieses Buch befasst sich mit den allgemeinen Verfahren und Methoden der Datenkompression und geht speziell auf deren Einsatz in Systemen zur Bilddatenkompression ein. Anhand vieler Beispiele werden die Algorithmen erläutert und mit Quelltexten in der Programmiersprache C unterlegt. Den modernen Verfahren der wavelet-basierten Kompression wird große Aufmerksamkeit gewidmet. Das Buch ist als Lehrbuch und auch als Nachschlagewerk geeignet. In der zweiten Auflage wurden einige Abschnitte umstrukturiert oder ergänzt, das Kapitel zur Entropiecodierung wurde um Abschnitte zu Golomb- und Rice-Codes erweitert, in das Kapitel Präcodierung wurde eine neue Technik zur Blocksortierung aufgenommen. Die Beschreibung eines wavelet-basierten Kompressionssystems steht jetzt in einem eigenen Kapitel. Die aktualisierten Ausführungen zu JPEG 2000 bilden gemeinsam mit dem neuen Standard JPEG-LS ein weiteres Kapitel.

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.