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Über die Formate
RGF (Robot Graphics Format) ist ein einfaches monochromes Bitmap-Bildformat, das von LEGO Mindstorms EV3-programmierbaren Robotik-Bausätzen verwendet wird, eingeführt mit dem EV3-System am 1. September 2013. RGF-Dateien speichern 1-Bit-Bilder (schwarz-weiß), die für die Anzeige auf dem monochromen 178x128-Pixel-LCD-Bildschirm des EV3 Intelligent Brick konzipiert sind. Das Format verwendet eine minimale Struktur: einen Header mit Bildbreite und -höhe als Binärwerte, gefolgt von den Pixeldaten, bei denen jedes Bit ein Pixel darstellt (1 für schwarz, 0 für weiß), acht pro Byte in zeilenweiser Reihenfolge gepackt. RGF-Bilder werden als benutzerdefinierte Anzeigegrafiken in EV3-Programmen verwendet — Schüler und Hobbyisten erstellen sie für Robot-Statusanzeigen, Benutzeroberflächen, Startbildschirme und Animationsframes, die während der Programmausführung auf dem Bildschirm des Bricks angezeigt werden. Die Bilder werden typischerweise mit LEGOs EV3-Software (die einen integrierten Bildeditor enthält) erstellt oder aus anderen Formaten mit Community-Werkzeugen konvertiert. RGF fügt sich in LEGOs breitere pädagogische Robotik-Plattform ein, mit der das Mindstorms-System weltweit Programmierung, Technik und informatisches Denken lehrt. Ein Vorteil ist die Rolle des Formats in der Bildungstechnologie: RGF bietet ein einfaches, konkretes Beispiel dafür, wie digitale Bilder als Binärdaten dargestellt werden — ein Konzept, das Schüler, die mit Mindstorms arbeiten, direkt beobachten können, indem sie den Dateiinhalt untersuchen und das entsprechende Bild auf dem Brick-Bildschirm sehen. Die Einfachheit des Formats macht es zugänglich für junge Programmierer, die etwas über Dateiformate und Binärdaten lernen. RGF-Dateien können mit ImageMagick, der EV3-Entwicklungsumgebung und Community-Werkzeugen wie ev3dev erstellt und konvertiert werden.
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.