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Über die Formate
FTS ist eine Dateierweiterung für das Flexible Image Transport System (FITS), das Standarddatenformat der Astronomie seit 1981, als es von Don Wells, Eric Greisen und R.H. Harten am National Radio Astronomy Observatory definiert und anschließend 1982 von der Internationalen Astronomischen Union unterstützt wurde. FITS wurde von Anfang an als selbstbeschreibendes Archivformat konzipiert: Jede Datei beginnt mit einem oder mehreren 2880-Byte-Headerblöcken, die ASCII-Schlüssel-Wert-Paare enthalten, die die Dimensionen, das Koordinatensystem, die Beobachtungsparameter und die Herkunft der Daten beschreiben, gefolgt von Datenblöcken in verschiedenen numerischen Typen — 8/16/32/64-Bit-Ganzzahlen und 32/64-Bit-IEEE-Gleitkommawerte. FITS unterstützt mehrdimensionale Arrays (Bilder, Datenwürfel, Hyperwürfel), Binärtabellen für Katalogdaten und ASCII-Tabellen, mit mehreren Header/Data-Units (HDUs), die in einer Datei köxistieren können. Das Format verarbeitet spezialisierte astronomische Daten: Spektralwürfel, Radiointerferometrie-Visibilitäten, Multi-Extension-Mosaikbilder von CCD-Arrays und Zeitserienphotometrie. Ein Vorteil ist die wissenschaftliche Strenge: FITS schreibt vor, dass alle Metadaten, die zur physikalischen Interpretation der Daten erforderlich sind — Koordinatentransformationen (WCS), photometrische Kalibrierung, Teleskop- und Instrumentenparameter — mit der Datei mitreisen, was das Metadatenverlust-Problem eliminiert, das generische Bildformate in wissenschaftlichen Kontexten plagt. Die Langlebigkeit des Formats und seine institutionelle Unterstützung sind eine weitere Stärke — praktisch jedes Observatorium, Weltraumteleskop (Hubble, James Webb, Chandra) und jedes astronomische Softwarepaket (DS9, IRAF, Astropy) verwendet FITS als primäres Datenformat.
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.