In den Forschungslaboratorien des amerikanischen Kommunikationsspezialisten AT&T wurde im Jahre 1998 ein neues Bildformat ausgebrütet, welches die Grafikindustrie revolutionieren könnte: DjVu, gesprochen deschah wü. Hiermit ist der aus dem französischen stammende Begriff deja vu (schon mal gesehen) gemeint, und dieser Name kennzeichnet das typische Einsatzgebiet dieses Formats: Abspeichern von bereits existierenden Postern, Büchern, Landkarten, etc. Die Überlegenheit von DjVu zeigt sich insbesondere bei Vorlagen, in denen Schrift und Zeichnungen auf farbigem Hintergrund plaziert sind, wie dies bei historischen Dokumenten der Fall ist. Mit dieser Mischung von hochfiligranen Mustern innerhalb von weichen Farbverläufen hat JPEG immer besonders zu kämpfen, denn die diskrete Cosinus-Transformation kann scharfe Kontrastsprünge nur dann in erträglicher Qualität abbilden, wenn die Koeffizienten der hochfrequenten Anteile nicht zu sehr quantisiert wurden, was aber nur einen geringen Kompressionsgrad bedeutet.
45 KB, Kompression 532:1 |
41 KB, Kompression 584:1 |
DjVu löst dieses Problem durch eine Separierung der Vorlage in Hintergrund- und Vordergrundinformation sowie durch spezielle darauf angewandte Kompressionsverfahren. Für den Hintergrund mit seinen kontinuierlich und meistens unscharf verlaufenden Farben wird eine sogenannte IW44 wavelet Kompression eingesetzt, die ähnlich wie JPEG durch Überführung der Ortsmatritzen in den Frequenzraum versucht, die Bildinformation als Überlagerung weniger Grundschwingungen darzustellen. Die Kodierung der scharfkantigen und meist einfarbigen Vordergrundanteile geschieht separat davon. Insgesamt kommen drei patentierte Verfahren zum Einsatz: JB2, eine Zwei-Ebenen-Bildkompression, ZP-coder, ein adaptiver arithmetischer Entropie-Kodierer sowie die IW44 Maskierungstechnik zum Einsparen von Bits auf dem Teil des Hintergrunds, der durch Text abgedeckt ist.
Abbildung 5 zeigt das Potential von DjVu im direkten Vergleich mit der JPEG-Technik anhand einer eingescannten Vorlage aus einem Versandhauskatalog. Deutlich zu sehen sind die scharfkantigen Schriftzüge, die JPEG bei diesen Kompressionsraten nicht mehr auflösen kann. Im Mittel sind folgende DjVu-Dateigrößen zu erwarten: Das Digitalisieren einer typischen farbigen DIN-A-4-Magazin-Seite mit 300 DPI (dots per inch) ergibt 25 MB unkomprimierte Daten und dagegen nur zwischen 40 und 70 KB DjVu-Daten. Dies ist etwa 5 - 8 mal besser als JPEG. Beim Digitalisieren einer schwarz/weißen Faxvorlage entstehen um etwa 3 - 8 mal kleinere Dateien als mit dem bekannten CCITT-G4-Algorithmus.
Abbildung 6 zeigt, daß es nicht nur auf Bildern mit aufgedrucktem Text gelingen kann, feine detailreiche Strukturen von einem eher groben Hintergrund zu trennen.
Bei Verwendung des Plugins ist der Benutzer in der Lage, Vordergrund und Hintergrund separat anzeigen zu lassen. Außerdem besteht die Möglichkeit eines interaktiven Zooms, da durch die AT&T-Technologie immer nur der in Realzeit errechnete relevante Ausschnitt für den Betrachter angezeigt wird.
Unter der Adresse http://www.djvu.att.com/examples/dl.html finden sich mehrere Beispiele für Bilder im DjVu-Format.
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