DCTbasiertes

DCT-basiertes bezeichnet Verfahren, die die diskrete Kosinustransformation (DCT) verwenden, um Signale oder Bilder in einen Frequenzbereich zu überführen. Die DCT zerlegt eine endliche Folge von Abtastwerten in eine Summe von Kosinusfunktionen unterschiedlicher Frequenzanteile. In der Praxis wird meist die DCT-II verwendet; sie ist orthogonal (bei geeigneter Normierung) und ermöglicht eine effiziente Repräsentation der Energie, insbesondere bei natürlichen Signalen, bei denen sich der Großteil der Information in wenigen Koeffizienten konzentriert.

Aufgrund ihrer Eigenschaft, Signale energieärmer darzustellen, ist die DCT zentral in der Codecs-Architektur. Bilder werden typischerweise in Blöcken (üblich 8x8) transformiert, die Koeffizienten werden quantisiert und dann durch Entropiekodierung weiter verarbeitet. Nach der Decodierung werden die Werte invers transformiert, erneut quantisiert und wieder zusammengesetzt, um das Bild zu rekonstruieren. Die DCT ist auch Bestandteil vieler Video- und Audiosysteme oder dient in der Signalverarbeitung als Vorverarbeitungsschritt.

Vorteile der DCT-basierten Kodierung liegen in einer starken Energiekompression, einfacher Implementierung und guter Hardwareunterstützung. Nachteile können Blöckeffekte bei hohen Kompressionsraten sowie Randartefakte bei bestimmten Inhalten sein. Moderne Codecs verwenden oft Variationen oder Alternativen wie Integer-DCT, DST oder MDCT, um diese Effekte zu mildern.

Historisch eröffnet die DCT-basiertes Verfahren die Bild- und Videokompression. Die DCT-II bildet die Grundlage der Bildkompression JPEG, der Standard JPEG (ISO/IEC 10918) trug erheblich zu ihrer Verbreitung bei.

Siehe auch: Diskrete Kosinustransformation, JPEG, MPEG, Bildkompression, Transformkodierung.