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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.
PAL ist ein 16-Bit-pro-Pixel verschachteltes YUV-Bildformat, das Farbinformationen nach einem Luminanz-Chrominanz-Modell statt als direkte RGB-Werte speichert. Jedes Pixelpaar wird in vier Bytes mit der UYVY-Byte-Reihenfolge gepackt — U (Cb), Y0, V (Cr), Y1 — wobei zwei benachbarte Pixel sich einen einzigen Satz Chroma-Samples (Farbdifferenz) teilen, während jedes seinen eigenen Luminanz-Wert (Helligkeit) behält. Dieses 4:2:2-Chroma-Subsampling halbiert die Farbauflösung horizontal mit vernachlässigbarem Wahrnehmungseinfluss, da das menschliche Sehen weit empfindlicher auf Helligkeitsunterschiede als auf Farbdetails reagiert. Die konzeptionellen Wurzeln des Formats reichen in die analogen Fernsehstandards der 1960er und 1970er Jahre zurück, wo die Trennung von Luminanz und Chrominanz abwärtskompatible Farbübertragung neben bestehenden Schwarzweiß-Signalen ermöglichte. In der digitalen Bildgebung dient 16-Bit-YUV als gängige Zwischendarstellung für Videoaufnahme-Hardware, Frame-Grabber und Bildverarbeitungs-Pipelines, die intern im YCbCr-Farbraum arbeiten, bevor sie zur Anzeige nach RGB konvertieren. Ein Vorteil ist die Bandbreiteneffizienz: Mit 16 Bit pro Pixel benötigt UYVY etwa zwei Drittel der Daten von unkomprimiertem 24-Bit-RGB bei nahezu identischer wahrgenommener Qualität, was es gut geeignet für Hochdurchsatz-Videoaufnahme und Echtzeit-Bildverarbeitungs-Anwendungen macht. Die direkte Entsprechung dazu, wie Video-Hardware Daten erfasst und ausgibt, bietet einen weiteren praktischen Vorteil — viele Aufnahmekarten und Kamerasensoren erzeugen nativ UYVY-Daten, sodass die Speicherung in PAL-Form einen unnötige Farbraum-Konvertierung vermeidet, die Latenz hinzufügen und Rundungsartefakte einführen würde.