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Über die Formate
XV ist eine alternative Dateierweiterung für das VIFF-Format (Visualization Image File Format), das von Khoral Research als Teil der wissenschaftlichen Bildverarbeitungsumgebung Khoros entwickelt wurde, die um 1990 an der University of New Mexico entstand. Die Erweiterungen .xv und .viff bezeichnen dasselbe zugrunde liegende Format — einen Container mit einem 1024-Byte-Header, der Bildabmessungen, Datentyp (von Einzelbit bis Doppelpräzisions-Gleitkomma und komplexe Zahlen), Farbraum, Bandanzahl und optionale räumliche Standortmetadaten kodiert, gefolgt von Farbkartendaten und Pixelwerten. Die XV-Erweiterung wurde auf Systemen verbreitet, auf denen Khoros neben anderen X-Window-System-Werkzeugen installiert war, und in einigen Forschungsgemeinschaften wurde .xv als kürzere Alternative zu .viff bevorzugt. Khoros selbst war ein bahnbrechendes visuelles Programmier-System, in dem Wissenschaftler Bildverarbeitungs-Pipelines aufbauten, indem sie Verarbeitungsknoten auf einer grafischen Leinwand verbanden — ein Ansatz, der ähnlichen Umgebungen in MATLAB, LabVIEW und kommerziellen Fernerkundungspaketen vorausging und sie beeinflusste. Ein Vorteil des VIFF/XV-Formats ist seine Fähigkeit, Daten auf wissenschaftlichem Präzisionsniveau zu speichern — Gleitkomma- und komplexe Pixelwerte bewahren die Messgenauigkeit, die in fotografischen Formaten mit 8-Bit- oder 16-Bit-Ganzzahlbeschränkung verloren gehen würde, was es wertvoll für Spektralanalyse, Computerphysik-Ausgaben und Satellitenbilder macht. Die Mehrband-Architektur bietet eine weitere Stärke, die es einer einzelnen Datei ermöglicht, Dutzende von Spektralkanälen von Multispektral- oder Hyperspektralsensoren aufzunehmen, ohne Daten auf mehrere Dateien aufteilen zu müssen. XV-Dateien werden von ImageMagick unterstützt und können zur Visualisierung oder Veröffentlichung in moderne Bildformate konvertiert werden.
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.