XML » SVG Presenter - Carto:net

XML » SVG PRESENTER | STRUKTURIERTE MULTIMEDIA-PRÄSENTATION IM WEB 52
map-Bildformat im Internet“ darstellt. 1 Bei zunehmender Online-Anwendung der WWW-Suite und der damit
einhergehenden Vernetzung heterogener Systeme wurde jedoch verstärkt deutlich, dass Unix-fremde
Internet-Clients mit dem eigenwilligen Format sowohl recht wenig anfangen konnten, als auch dessen verschwenderisches
Speicher-Verfahren für anfangs schier unerträgliche Übertragungszeiten sorgte und im
Verlaufe der Entwicklung daher die Frage nach den zunächst kargen Bandbreiten des Internet entsprechenden
Algorithmen aufwarf, die eine entsprechende Komprimierung der Bilddaten und eine damit einhergehende
Reduktion der Übertragungszeit ermöglichen sollten.
Zum besseren Verständnis der daraufhin im Rahmen des World Wide Web zum Einsatz kommenden,
komprimierten Bildformate soll daher zunächst kurz auf verschiedene, diesen Formaten zugrunde liegende
Kompressionsverfahren eingegangen werden. Da diese Konzepte überdies die Basis für heutige, großteils
freilich darüber hinausgehende Techniken hinsichtlich Internet-basierter Streaming-Formate 2 sowie Webfähiger
Multimedia-Anwendungen 3 bildet, sind die im Folgenden knapp dargestellten Ideen dieser grundlegenden
Kompressions-Algorithmen somit auch unter dem Gesichtspunkt der Übertragung (multimedialer)
Präsentationsdaten im Internet relevant.
3.3.1 Grundlagen der Bildkomprimierung
Im besonderen Detail auf die einzelnen Kompressionsalgorithmen einzugehen, würde an dieser Stelle sicherlich
den Rahmen dieser Diplomarbeit sprengen, daher sei zum Verständnis der den heutigen Internet-
Bildformate zugrunde liegenden Prinzipien lediglich oberflächlich erwähnt, dass nach Identifikation des
Ziels der Datenkompression (Reduzierung des Speicherbedarfs von Bildinformationen) das Hauptprinzip
zur Erreichung dieses Ziels nach [Arno92] das „Eleminieren von Redundanzen und Irrelevanzen“ darstellt.
Man unterscheidet in diesem Zusammenhang auch Codierungsverfahren der „Entropiecodierung“ bzw.
„Quellencodierung“. 4
3.3.1.1 Verlustlose Verfahren
„Entropiecodierung“ bezeichnet in diesem Falle die Kompression ohne Verlust von Bildinformationen (verlustfreie
Komprimierung), wobei primär der Aspekt der unterschiedlichen Häufigkeitsverteilung einzelner
Bildinformationen ausgenutzt wird:
Klassisches Beispiel für reine Entropiecodierung ist die Statistische Codierung. Hier geht es ausschliesslich
um das Verringern von Redundanzen. Redundanzen finden wir in vielen statistisch bekannten Eigenschaften
des Bildsignals und in den Abhängigkeiten der Bildelemente untereinander.
[Kres95:13]
Das wohl einfachste Verfahren ist unter diesem Aspekt sicherlich die so genannte Lauflängenkodierung,
auch als RLE bezeichnet („Run Length Encoding“). Hier werden gleichartige, aufeinander folgende Informationen
(etwa 5,5,5) schlichterdings zusammengefasst (im Beispiel: 3x5) und auf diese Weise komprimiert.
Einer etwas anderen Herangehensweise bedient sich indes die LZ-Kodierung: Dieses nach ihren Erfindern
Lempel und Ziv benannte Verfahren [LZ77] speichert mehrfach auftretende Bitfolgen in einem so
genannten „Pixel-Value Dictionary“. Statt der eigentlichen Bildinformation enthält der codierte Bit-Strom
somit oftmals lediglich Verweise auf einzelne Tabellen-Einträge und kann damit erheblichen Speicherplatz
einsparen. Die wohl bekannteste und meistverwendete Form der Entropiekodierung ist allerdings die Codierung
nach Huffman, die aufgrund eines Wahrscheinlichkeits-Binärbaumes die effiziente Speicherung un-
1
vgl. [Blei99] p.9
2
s. 3.5.1
3
so liegen dem Shockware- bzw. Flashformat etwa eine ganze Reihe der in [3.3.1] genannten Techniken zugrunde
4 vgl. [Kres95] pp. 13ff.