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Über die Formate
PBM (Portable Bitmap) ist das monochrome (schwarz-weiß, 1-Bit) Mitglied der Netpbm-Bildformatfamilie, erstellt von Jef Poskanzer im Jahr 1988 als Teil des Pbmplus-Toolkits für Unix-Systeme. Das Format existiert in zwei Varianten: ASCII (magische Nummer P1), bei der jedes Pixel als Textzeichen '0' (weiß) oder '1' (schwarz) dargestellt wird, getrennt durch Leerzeichen, und binär (magische Nummer P4), bei der Pixel acht pro Byte gepackt werden. Beide Varianten beginnen mit einem Klartext-Header, der die magische Nummer, Bildbreite und -höhe sowie optionale Kommentare angibt. PBM wurde als einfachstes denkbares Bildformat konzipiert — ein Brückenformat für die Konvertierung zwischen den vielen inkompatiblen Rasterformaten, die in den 1980er Jahren auf verschiedenen Unix-Systemen und Anwendungen verbreitet waren. Die Netpbm-Philosophie bestand darin, jedes Quellformat in PBM/PGM/PPM als Zwischenschritt umzuwandeln und dann in das Zielformat zu konvertieren, wobei die portablen Formate als universelle Austauschschicht dienten. Ein Vorteil ist die extreme Einfachheit — die ASCII-Variante kann buchstäblich von Hand in einem Texteditor getippt werden, und beide Varianten lassen sich in jeder Programmiersprache ohne externe Bibliotheken trivial parsen und erzeugen. Die Rolle des Formats als universelles Zwischenformat für die Bildverarbeitung ist eine weitere Stärke: Hunderte von Netpbm-Kommandozeilentools akzeptieren PBM-Eingaben und ermöglichen komplexe Bildmanipulations-Pipelines über Unix-Pipes. PBM wird weiterhin in der Informatik-Ausbildung, bei der OCR-Vorverarbeitung und überall dort verwendet, wo eine denkbar einfache monochrome Bilddarstellung benötigt wird.
JPEG ist eines der am weitesten verbreiteten Bildformate in der Informatik, standardisiert von der Joint Photographic Experts Group und im September 1992 als ISO/IEC 10918-1 veröffentlicht. Die .jpeg-Erweiterung ist funktional identisch mit .jpg — beide enthalten dieselben JFIF- oder Exif-verpackten JPEG-komprimierten Bilddaten. Das Format wendet verlustbehaftete Komprimierung mittels der diskreten Kosinustransformation (DCT) an: Bilder werden in 8x8-Pixel-Blöcke unterteilt, in Frequenzkoeffizienten transformiert, quantisiert, um visuell weniger bedeutsame Informationen zu verwerfen, und entropiekodiert gespeichert. Der Kompromiss zwischen Qualität und Grösse ist vom Benutzer einstellbar, wobei typische Einstellungen Dateien erzeugen, die 10-20 Mal kleiner als unkomprimierte Originale bei visuell akzeptabler Qualität sind. JPEG unterstützt 8-Bit-Graustufen und 24-Bit-Farbe, mit Exif-Metadaten für Kameraeinstellungen, GPS-Koordinaten, Zeitstempel und Miniaturansichten. Ein Vorteil ist die absolute Universität — JPEG ist von jedem Bildbetrachter, Webbrowser, Betriebssystem, jeder Kamera, jedem Telefon und Drucker lesbar, der in den letzten drei Jahrzehnten hergestellt wurde, was es zum sichersten Format für die Weitergabe fotografischer Bilder macht. Die effiziente Komprimierung von fotografischen Inhalten mit kontinuierlichen Tönen ist eine weitere Kernstärke: JPEG erzeugt konstant kompakte Dateien aus Kamerasensoren und realen Szenen, in denen subtile Farbverläufe dominieren. Obwohl neuere Formate wie WebP und AVIF bessere Komprimierungsverhältnisse erzielen, ist die installierte Basis von JPEG so umfangreich, dass es die Standardausgabe digitaler Kameras und das gängigste Bildformat im Web bleibt.