Leistungscharakteristika von ATM-Netzen für ... - Torsten E. Neck

82 2H2HKONTINUIERLICHE MEDIEN IM ARTEMIS/MONSUN-KONZEPT UND IHRE LEISTUNGSANFORDERUNGEN
ein ganzzahliger Wert. Durch das Prinzip der arithmetischen Codierung wird der bei
der Huffmann-Codierung durch die separate Codierung jedes Zeichens in ganzzahligen
Schritten noch gegebene Overhead weiter reduziert. Die Codierung eines gelesenen
Zeichens erfolgt unter der Berücksichtigung der schon zuvor bearbeiteten Zeichen. Die
erreichte Effizienz wird daher mit dem Verzicht auf den wahlfreien Zugriff auf jedes
einzelne Bildelement bezahlt.
Redundanzreduktion.
Alle Bilder aus der realen Welt weisen Korrelationen zwischen zeitlich und räumlich
benachbarten Bildpunkten auf, die für eine Codierung ausgenutzt werden können. Die
Korrelationen erhöhen sich bei der Steigerung der räumlichen und zeitlichen
Diskretisierungsauflösung und verringern sich bei erhöhter Auflösung der amplitudinalen
Diskretisierung.
Einfache Verfahren zur Reduktion der Redundanzen sind Delta-Codierung, bei der nur
Differenzen (vgl. DPCM in Abschn. 35.1.2) zwischen benachbarten Amplitudenwerten
codiert werden und RLE-Techniken (Run-Length Encoding, Lauflängen-Codierung),
bei denen in Wertepaaren codiert wird, die einem Amplitudenwert in der ersten
Komponente die Anzahl der nachfolgenden identischen Werte in der zweiten
Komponente zuordnen.
Komplexere Verfahren zur Redundanzreduktion liegen beispielsweise bei der fraktalen
und der objektorientierten Kompression (vgl. Quellencodierung in Abschn. 35.1.3) vor,
die den Bildinhalt aufgrund einer Analyse mit charakteristischen Formen (Fraktale,
bzw. fest gegebene geometrische Objekte) generisch beschreiben und für die
Beschreibung eine möglichst platzsparende Darstellung wählen.
Verlustfreie Kompressionsverfahren der vorgestellten Art erreichen durchschnittliche Reduktionsfaktoren
von 1,5 bis 2.
Die meisten definierten Austauschformate, besonders für Einzelbilder, beruhen auf den
vorgestellten Techniken.
Besteht die Möglichkeit für eine technische Anwendung, frei zwischen den vorgestellten
Techniken der Codierung zu wählen, so ist zu berücksichtigen, daß
die Verfahren unterschiedlich komplex sind und deshalb unterschiedliche Verarbeitungszeiten
bedingen,
die Volumenreduzierung für Archivierungszwecke sicherlich der bestimmende Faktor
ist, für die Echtzeitverarbeitung, die sofort nach der Generierung der Szenen und ihrer
Anzeige am entfernten Ende die Daten wieder vernichtet, jedoch die Verarbeitungszeit
im Vordergrund steht, sofern die Datenmenge über das technische Übertragungssystem
in der erforderlichen Zeit übertragbar ist,
die Fehleranfälligkeit des Verfahrens der Fehlerhaftigkeit des Übertragungssystemes
angemessen sein muß. (Nicht-wahlfreie Codierungen führen bei Auftreten nur eines
Fehlers u. U. zur Unbrauchbarkeit des ganzen Bildes; nicht umsonst nennen sich die
Verfahren „redundanzreduzierend“; erhöhte Redundanz erhöht die Sicherheit.)
5.4.2 Verlustbehaftete Kompressionsverfahren
Beobachtet man das Perzeptionsvermögen (die Aufnahmefähigkeit) des Menschen, stellt sich
die Frage, inwieweit überhaupt die dargereichte Information notwendig für das Verständnis
des Inhaltes ist. Gerade im Bereich der Bewegtbilder, die in vielen Anwendungen nur
flüchtig beobachtet werden können, ist die Erhaltung und Darstellung sämtlicher Bild-
Ermittlung der Leistungscharakteristika ATM-basierter Inhouse-Netzwerkinstallationen