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Über die Formate
BMP (Bitmap) ist ein Rasterbildformat, das von Microsoft für das Windows-Betriebssystem entwickelt und 1990 mit Windows 3.0 eingeführt wurde. Das Format speichert Pixeldaten in einer geradlinigen Struktur: ein Datei-Header mit Abmessungen, Farbtiefe und Komprimierungsmethode, gefolgt von einer optionalen Farbpalette und dem rohen Pixel-Array. BMP unterstützt Farbtiefen von 1-Bit-Monochrom über 4-Bit- und 8-Bit-Indexfarben bis hin zu 16-Bit, 24-Bit True Color und 32-Bit mit Alphakanal. Die meisten BMP-Dateien speichern Pixel unkomprimiert (BI_RGB), wobei optionale RLE-Komprimierung für 4-Bit- und 8-Bit-Modi verfügbar ist. Pixel werden standardmässig in aufsteigender Reihenfolge angeordnet, wobei jede Zeile auf eine 4-Byte-Grenze aufgefüllt wird. Ein Vorteil ist die absolute Einfachheit — das Format besitzt keine komplexen Kodierungs-, Filter- oder Komprimierungsschichten, wodurch BMP-Dateien in jeder Programmiersprache trivial lesbar und beschreibbar sind. Diese Einfachheit bedeutet auch, dass BMP-Bilder ohne Dekodierungsaufwand gerendert werden, was in Szenarien nützlich ist, in denen die Dekomprimierungslatenz eine Rolle spielt. Die tiefe Windows-Integration ist eine weitere Stärke: BMP ist das native Bitmap-Format für Windows GDI, Zwischenablage-Operationen und die geräteunabhängige Bitmap-Verarbeitung (DIB), was erstklassige Unterstützung im gesamten Windows-Ökosystem gewährleistet. Obwohl die fehlende Komprimierung von BMP große Dateien erzeugt, die für den Webeinsatz oder speicherbeschränkte Umgebungen ungeeignet sind, wird es weiterhin als Zwischenformat in der Bildverarbeitung, als Zwischenablage-Austauschformat und in eingebetteten Systemen verwendet, wo die Einfachheit der Dekodierung die Dateigröße überwiegt.
YUV ist ein Rohe-Pixeldaten-Format, das Bilder im Y'UV-Farbmodell speichert, wobei Bilddaten in eine Luminanzkomponente (Y', für Helligkeit) und zwei Chrominanzkomponenten (U/Cb und V/Cr, für Farbdifferenzsignale) getrennt werden. Das YUV-Farbmodell entstand mit dem analogen Farbfernsehen — konkret dem 1953 eingeführten NTSC-System und dem 1967 eingeführten PAL-System — wo die Abwärtskompatibilität mit bestehenden Schwarzweiß-Empfängern die Trennung von Helligkeits- und Farbinformationen erforderte. In der digitalen Bildgebung formalisierte der ITU-R-BT.601-Standard (1982) die digitale YCbCr-Kodierung, die vom analogen YUV-Modell abgeleitet ist, und definierte die Konvertierungsmatrizen und Samplepräzision, die von praktisch allen digitalen Video- und Uebertragungssystemen verwendet werden. YUV-Rohdateien enthalten keinen Header, keine Komprimierung und keine Metadaten — sie sind flache Sequenzen von Luminanz- und Chrominanz-Samples in einer spezifizierten Reihenfolge (4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 oder andere Subsampling-Verhältnisse), die externe Angabe von Abmessungen, Bittiefe und Subsampling-Schema erfordern. Der 4:2:0-Subsampling-Modus (bei dem Chrominanz die halbe horizontale und halbe vertikale Auflösung der Luminanz hat) ist besonders verbreitet und wird von H.264, H.265, AV1 und den meisten Consumer-Video-Codecs verwendet. Ein Vorteil ist die direkte Video-Pipeline-Kompatibilität: YUV-Daten sind das native Eingabeformat für Video-Encoder, Hardware-Display-Controller und Kamerasensor-ISPs, was rohes YUV zur direktesten Darstellung für frame-genaue Videoverarbeitung und -analyse macht. Die Wahrnehmungseffizienz des YUV-Farbmodells ist eine weitere grundlegende Stärke — die Trennung von Luma und Chroma ermöglicht effektives Subsampling, das die Farbdaten halbiert oder viertelt, mit minimalem sichtbaren Einfluss. YUV-Daten werden von FFmpeg, ImageMagick und allen Videoverarbeitungswerkzeugen verarbeitet.