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Image and Video Compression

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Für das Verständnis notwendig sind grundlegende Kenntnisse über Signaldarstellungen und Transformationen aus der Lehrveranstaltung „Signale und Systeme II“ sowie Basiswissen über Stochastik und Informationstheorie aus der Lehrveranstaltung „Nachrichtentechnische Systeme“. Zusätzlich zur Vorlesung und Übung wird optional noch das Praktikum Image and Video Compression (PrIVC) angeboten.


Die Vorlesungen und Übungen zum Modul werden semesterbegleitend online angeboten, bis wieder ein regulärer Präsenzbetrieb möglich ist. Dazu werden die Vorlesungen und Übungen aufgezeichnet und über das Videoportal semesterbegleitend digital zur Verfügung gestellt. Bei StudOn finden Sie das vollständige Skript und die Übungsaufgaben mit Lösungen in digitaler Form sowie Musterklausuren zur Vorbereitung auf die schriftliche Prüfung. Eine gedruckte Version des Skriptes und der Übungsaufgaben können Sie im Sekretariat des Lehrstuhls erhalten.

Content

Die Lehrveranstaltung gibt eine Einführung in die grundlegenden Konzepte und Algorithmen für die Codierung und Übertragung von Bild- und Videosignalen. Dazu wird zunächst die digitale Repräsentation von Bild- und Videosignalen erläutert und es werden wesentliche Eigenschaften des menschlichen Gesichtssinns als Nachrichtensenke vorgestellt. Detailliert diskutiert werden die Prinzipien der Datenkompression durch Redundanz- und Irrelevanzreduktion und die typischen Algorithmen zur Codierung von Bild- und Videosignalen. Dazu zählen das Design von Quantisierern am Beispiel der Max-Lloyd Optimalquantisierung, die Entropiecodierung mit den Beispielen Huffman-Codierung und arithmetischer Codierung sowie Lauflängencodierung. Darüber hinaus wird auf die Grundlagen der Vektorquantisierung und der prädiktiven Codierung eingegangen. Verfahren der Frequenzbereichszerlegung werden am Beispiel der Transformationscodierung und Teilbandzerlegung bzw. Waveletanalyse diskutiert, ebenso wie das Prinzip der Bewegungskompensation und hybriden Codierung von Videosignalen. Am Ende werden verschiedene aktuelle MPEG- und ITU-Standards zur Codierung von Einzel- und Bewegtbildern vorgestellt.

Additional information

Expected participants: 130

www: https://www.studon.fau.de/studon/goto.php?target=crs_102961