Volume 45, Issue 5

Zusammenfassung Für die verlustbehaftete Kompression von Bildern existieren leistungsfähige Algorithmen. Je nach Bildtyp und visuellen Qualitätsanforderungen lässt sich die Bilddatenmenge um den Faktor 5 bis 100 reduzieren. Die verlustlose Kompression von Bilddaten hingegen gestaltet sich sehr viel schwieriger. Standardtools wie Compress oder Zip versagen hierbei vollständig, selbst neue sehr aufwändige Verfahren erzielen typischerweise nur Kompressionsfaktoren zwischen zwei und drei. Dieser Beitrag erläutert zunächst die Funktionsweise und Ergebnisse von Standardverfahren zur verlustlosen Bildkompression, im Anschluss werden die Prinzipien und Ergebnisse neuerer Verfahren zur verlustlosen Bildkompression vorgestellt und diskutiert.

Zusammenfassung Der vorliegende Beitrag geht auf eingebettete Wavelet-basierte Bildkompressionsverfahren ein, wie sie zum Beispiel im neuen JPEG-2000 Standard zum Einsatz kommen. Diskrete Wavelet Transformationen im Zusammenspiel mit der Aufteilung der Koeffizienten in signifikante und nichtsignifikante Koeffizienten, die während der Kodierung eine herausragende Rolle spielt, werden beschrieben. Der Beitrag schließt mit einer empirischen Auswertung verschiedener Kodierer einschließlich des bekannten {Set Partitioning in Hierarchical Trees} (SPIHT) Algorithmus.

Zusammenfassung Es wird die Entwicklung der Videocodierung in den vergangenen 40 Jahren anhand der wesentlichen Meilensteine dargestellt. Das Ergebnis dieser Entwicklung führte zu den ersten weltweit einheitlichen Codierungsstandards für digitale Videosignale, die Voraussetzung zur Einführung des digitalen Fernsehens, der DVD oder auch der digitalen Multimedia-Kommunikation über das Internet waren. Sie ermöglichen es beispielsweise, die PCM-Datenrate eines Videosignals im ITU 601-Format von 166 Mbit/s auf etwa 4 Mbit/s zu reduzieren. Abschließend werden die zur Standardisierung vorgeschlagenen neuen Codierungsverfahren erläutert, mit denen die Übertragungsrate sogar bis auf 2 Mbit/s und darunter verringert werden kann.

Zusammenfassung Neben einer hohen Kompressionseffizienz und einer guten Fehlerrobustheit stellt MPEG-4 Video als einziger internationaler Standard objektbasierte Funktionalitäten für Anwendungen zur Verfügung. In diesem Beitrag werden die Ziele und Techniken der MPEG-4 objektbasierten Kodierung beschrieben.

Zusammenfassung Bewegungskompensierte Prädiktion mit Hilfe mehrerer vergangener oder zukünftiger Referenzbilder, so genannte Multiframe-Prädiktion, kann die Kompression von Videosignalen verbessern. Multiframe-Prädiktion lässt sich in Verbindung mit den von MPEG bekannten P-Bildern, oder auch – durch Multihypothesen-Prädiktion – in Verbindung mit B-Bildern verwenden. Dieser Aufsatz fasst die aktuellen Entwicklungen zusammen, die inzwischen weitgehend in die Videocodier-Standards ITU-T Rec. H.263 und H.264/AVC – dem neuen gemeinsamen Standard von ITU-T VCEG und ISO/IEC MPEG – übernommen wurden. H.264/AVC Video übertrifft MPEG-2 bereits jetzt um mehr als den Faktor 2X.

Zusammenfassung Mobile Multimediaübertragung erfordert aufgrund der beschränkten Systemressourcen Sendeleistung und Bandbreite sehr effiziente Übertragungs- und Codierungstechniken. Zusätzliche Herausforderungen ergeben sich durch sich ständig ändernde Empfangsbedingungen und durch das Zusammenspiel vieler mobiler Teilnehmer für den drahtlosen Multimediazugriff. In diesem Artikel werden typische mobile Videoanwendungen und Eigenschaften mobiler Übertragungssysteme vorgestellt. Der Stand der Technik wird präsentiert, und Verbesserungen in Bezug auf Quellencodierung und Übertragungsverfahren werden diskutiert. Einige Systemkonzepte werden anhand des neuen Videocodierungsstandards MPEG-4 AVC/H.264 genauer erläutert.

Zusammenfassung Die Entwicklungen im Bereich der Sensortechnologie erlauben eine zunehmende Miniaturisierung von Sensorplattformen. Diese können in Alltagsgegenstände integriert werden und Umgebungsinformationen durch drahtlose Kommunikation bereitstellen. Führt man die erfassten Sensordaten zusammen und ordnet diesen Informationen Orten in räumlichen Modellen zu, entstehen Umgebungsmodelle. Die Erforschung von Methoden und Verfahren für die Erstellung, das Management und die Nutzung der Föderation solcher Umgebungsmodelle ist Ziel des Sonderforschungsbereichs 627 "Umgebungsmodelle für mobile kontextbezogene Systeme" an der Universität Stuttgart.