Universität Mannheim
Lehrstuhl für Praktische Informatik IV
Prof. Dr. W. Effelsberg
Jürgen Vogel
Thomas Hänselmann
Stephan Kopf

Multimedia-Systeme: Übungsblatt 3

Übung: 08.11.02

Die Aufgaben, die auf dieser Seite ausgefüllt werden können, werden auch über das Web ausgewertet. Dazu muß die Matrikelnummer eingegeben werden und das Ganze abgeschickt werden. Voraussetzung ist allerdings, daß der/die Studierende auch für die elektronische Auswertung angemeldet ist.

Aufgabe 1: Standbildkompression

Wir betrachten zwei verschiedene Arten von Bildern: (a) Solche die mit einer Kamera aufgenommen wurden und Realweltszenen wiedergeben ("Fotos") sowie (b) Illustrationen, die am Computer entstanden sind ("Clipart").

Diskutieren Sie die Kompressionsverfahren JPEG und GIF hinsichtlich dieser beiden Klassen von Bildern.

  1. Wie funktioniert GIF? Für welche Klasse von Bildern ist es besonders geeignet und warum? Wie läßt sich die Kompressionsrate durch Vorbearbeitung des Bildmaterials erhöhen?
  2. Wie funktioniert JPEG? Welche Bildarten lassen sich mit diesem Verfahren gut komprimieren? Wie läßt sich in diesem Fall die Kompressionsrate durch Vorbearbeitung erhöhen?

Lösung:

  1. GIF basiert auf der LZW-Kompression. Es eignet sich besonders zur Kompression von "Cliparts". Diese umfassen i.d.R. ein geringes Farbspektrum. D.h. die Wahrscheinlichkeit das sich Abfolgen von Farbwerten wiederholen ist entsprechend gross. Die Kompressionsrate lässt sich durch Verringerung der Farbanzahl erhöhen.
  2. Die zentralen Schritte von JPEG sind: Color-Subsampling, DCT, Quantisierung, Run-Length- und Huffman-Encoding. JPEG eignet sich besonders für "Fotos". Für Cliparts eignet sich JPEG nicht so gut, da für die Darstellung scharfer Kanten eine große Anzahl von DCT-Koeffizienten benötigt wird. Die Kompressionsrate läßt sich ggf. durch eine Bildglättung ("Weichzeichnung") erhöhen.



Aufgabe 2: Block Truncation Coding

Folgendes monochrome Mini-Bild von 2x2 Pixeln sei gegeben:

92108
10694

Kodieren Sie das Bild mit dem Block Truncation Coding (BTC) Algorithmus und geben Sie an, was nach der Kodierung gespeichert werden muß.

Lösung:

  • my= 100, sigma= sqrt(50), Bitfeld= 0,1,1,0





vogel@informatik.uni-mannheim.de