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Downsampling – Wikipedia
<!DOCTYPE html> <html class="client-nojs" lang="de" dir="ltr"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Downsampling – Wikipedia</title> <script>(function(){var className="client-js";var cookie=document.cookie.match(/(?:^|; )dewikimwclientpreferences=([^;]+)/);if(cookie){cookie[1].split('%2C').forEach(function(pref){className=className.replace(new RegExp('(^| )'+pref.replace(/-clientpref-\w+$|[^\w-]+/g,'')+'-clientpref-\\w+( |$)'),'$1'+pref+'$2');});}document.documentElement.className=className;}());RLCONF={"wgBreakFrames":false,"wgSeparatorTransformTable":[",\t.",".\t,"],"wgDigitTransformTable":["",""],"wgDefaultDateFormat":"dmy","wgMonthNames":["","Januar","Februar","März","April","Mai","Juni","Juli","August","September","Oktober","November","Dezember"],"wgRequestId":"95d5f21c-319e-42e9-bd95-5d4bb8360977","wgCanonicalNamespace":"","wgCanonicalSpecialPageName":false,"wgNamespaceNumber":0,"wgPageName":"Downsampling","wgTitle":"Downsampling","wgCurRevisionId":241256905,"wgRevisionId":241256905,"wgArticleId":681333,"wgIsArticle":true,"wgIsRedirect":false,"wgAction":"view","wgUserName":null,"wgUserGroups":["*"],"wgCategories":[ "Wikipedia:Belege fehlen","Digitale Signalverarbeitung"],"wgPageViewLanguage":"de","wgPageContentLanguage":"de","wgPageContentModel":"wikitext","wgRelevantPageName":"Downsampling","wgRelevantArticleId":681333,"wgIsProbablyEditable":true,"wgRelevantPageIsProbablyEditable":true,"wgRestrictionEdit":[],"wgRestrictionMove":[],"wgNoticeProject":"wikipedia","wgCiteReferencePreviewsActive":true,"wgFlaggedRevsParams":{"tags":{"accuracy":{"levels":1}}},"wgStableRevisionId":241256905,"wgMediaViewerOnClick":true,"wgMediaViewerEnabledByDefault":true,"wgPopupsFlags":0,"wgVisualEditor":{"pageLanguageCode":"de","pageLanguageDir":"ltr","pageVariantFallbacks":"de"},"wgMFDisplayWikibaseDescriptions":{"search":true,"watchlist":true,"tagline":true,"nearby":true},"wgWMESchemaEditAttemptStepOversample":false,"wgWMEPageLength":3000,"wgRelatedArticlesCompat":[],"wgEditSubmitButtonLabelPublish":true,"wgULSPosition":"interlanguage","wgULSisCompactLinksEnabled":true,"wgVector2022LanguageInHeader":false, "wgULSisLanguageSelectorEmpty":false,"wgWikibaseItemId":"Q1253346","wgCheckUserClientHintsHeadersJsApi":["brands","architecture","bitness","fullVersionList","mobile","model","platform","platformVersion"],"GEHomepageSuggestedEditsEnableTopics":true,"wgGETopicsMatchModeEnabled":false,"wgGEStructuredTaskRejectionReasonTextInputEnabled":false,"wgGELevelingUpEnabledForUser":false};RLSTATE={"ext.gadget.citeRef":"ready","ext.gadget.defaultPlainlinks":"ready","ext.gadget.dewikiCommonHide":"ready","ext.gadget.dewikiCommonLayout":"ready","ext.gadget.dewikiCommonStyle":"ready","ext.gadget.NavFrame":"ready","ext.globalCssJs.user.styles":"ready","site.styles":"ready","user.styles":"ready","ext.globalCssJs.user":"ready","user":"ready","user.options":"loading","ext.math.styles":"ready","skins.vector.styles.legacy":"ready","ext.flaggedRevs.basic":"ready","mediawiki.codex.messagebox.styles":"ready","ext.visualEditor.desktopArticleTarget.noscript":"ready","codex-search-styles":"ready", "ext.uls.interlanguage":"ready","wikibase.client.init":"ready","ext.wikimediaBadges":"ready"};RLPAGEMODULES=["site","mediawiki.page.ready","mediawiki.toc","skins.vector.legacy.js","ext.centralNotice.geoIP","ext.centralNotice.startUp","ext.flaggedRevs.advanced","ext.gadget.createNewSection","ext.gadget.WikiMiniAtlas","ext.gadget.OpenStreetMap","ext.gadget.CommonsDirekt","ext.gadget.donateLink","ext.urlShortener.toolbar","ext.centralauth.centralautologin","mmv.bootstrap","ext.popups","ext.visualEditor.desktopArticleTarget.init","ext.visualEditor.targetLoader","ext.echo.centralauth","ext.eventLogging","ext.wikimediaEvents","ext.navigationTiming","ext.uls.compactlinks","ext.uls.interface","ext.cx.eventlogging.campaigns","ext.checkUser.clientHints","ext.quicksurveys.init","ext.growthExperiments.SuggestedEditSession","wikibase.sidebar.tracking"];</script> <script>(RLQ=window.RLQ||[]).push(function(){mw.loader.impl(function(){return["user.options@12s5i",function($,jQuery,require,module){mw.user.tokens.set({"patrolToken":"+\\","watchToken":"+\\","csrfToken":"+\\"}); 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border-width: 1px; clear: left; margin-bottom:1em; margin-top:1em; padding: 0.25em; overflow: hidden; word-break: break-word; word-wrap: break-word;"><div class="noviewer noresize" style="display: table-cell; padding-bottom: 0.2em; padding-left: 0.25em; padding-right: 1em; padding-top: 0.2em; vertical-align: middle;" aria-hidden="true" role="presentation"><span typeof="mw:File"><a href="/wiki/Wikipedia:Belege" title="Belege"><img alt="" src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Qsicon_Quelle.svg/24px-Qsicon_Quelle.svg.png" decoding="async" width="24" height="24" class="mw-file-element" srcset="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Qsicon_Quelle.svg/36px-Qsicon_Quelle.svg.png 1.5x, //upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Qsicon_Quelle.svg/48px-Qsicon_Quelle.svg.png 2x" data-file-width="24" data-file-height="24" /></a></span></div> <div style="display: table-cell; vertical-align: middle; width: 100%;"> <div> Dieser Artikel oder nachfolgende Abschnitt ist nicht hinreichend mit <a href="/wiki/Wikipedia:Belege" title="Wikipedia:Belege">Belegen</a> (beispielsweise <a href="/wiki/Hilfe:Einzelnachweise" title="Hilfe:Einzelnachweise">Einzelnachweisen</a>) ausgestattet. Angaben ohne ausreichenden Beleg könnten demnächst entfernt werden. Bitte hilf Wikipedia, indem du die Angaben recherchierst und <span style="white-space:nowrap">gute Belege einfügst.</span><br /> <span class="editoronly" style="display:none;"></span></div> </div></div> <p>Der Begriff <b>Heruntertaktung</b> bzw. <span lang="en"><b>Downsampling</b></span> (engl.) bezeichnet die Reduktion der Stützstellen einer <a href="/wiki/Zeitreihenanalyse" title="Zeitreihenanalyse">Zeitreihe</a> oder anderer Anordnungen diskreter Werte. Bis auf Sonderfälle ist das Downsampling dadurch mit Informationsverlust verbunden (im Gegensatz zur <a href="/wiki/Datenkompression" title="Datenkompression">Kompression</a>). Es ist das Gegenstück zum <a href="/wiki/Upsampling" title="Upsampling">Upsampling</a> und wie dieses ein Spezialfall des <a href="/wiki/Abtastratenkonvertierung" title="Abtastratenkonvertierung">Resamplings</a>. </p><p>Bei <a href="/wiki/Rastergrafik" title="Rastergrafik">Rastergrafiken</a> bezeichnet man entsprechend die Verringerung der Bildpunkte (<i>samples</i>) als Downsampling. Die Verringerung der <a href="/wiki/Wortbreite" class="mw-redirect" title="Wortbreite">Bittiefe</a> der einzelnen <a href="/wiki/Farbkanal" title="Farbkanal">Farbkanäle</a> ist aber ebenso wenig Downsampling wie die Verringerung der Bittiefe bei <a href="/wiki/Mehrkanal-Tonsystem" title="Mehrkanal-Tonsystem">Audiokanälen</a>, da die Anzahl der <i>samples</i> gleich bleibt. <i>Downsampling</i> beschreibt also den Vorgang einer Reduktion der Zeit- oder Orts-<a href="/wiki/Aufl%C3%B6sung_(Physik)" class="mw-redirect" title="Auflösung (Physik)">Auflösung</a> (Audio bzw. Graphik), eine Bittiefenreduktionen eine Änderung der <a href="/wiki/Quantisierung_(Signalverarbeitung)" title="Quantisierung (Signalverarbeitung)">Quantisierungsauflösung</a>. </p> <div id="toc" class="toc" role="navigation" aria-labelledby="mw-toc-heading"><input type="checkbox" role="button" id="toctogglecheckbox" class="toctogglecheckbox" style="display:none" /><div class="toctitle" lang="de" dir="ltr"><h2 id="mw-toc-heading">Inhaltsverzeichnis</h2><span class="toctogglespan"><label class="toctogglelabel" for="toctogglecheckbox"></label></span></div> <ul> <li class="toclevel-1 tocsection-1"><a href="#Verfahren"><span class="tocnumber">1</span> <span class="toctext">Verfahren</span></a> <ul> <li class="toclevel-2 tocsection-2"><a href="#Sonderfall_Ganzzahliger_Konvertierungsfaktor"><span class="tocnumber">1.1</span> <span class="toctext">Sonderfall Ganzzahliger Konvertierungsfaktor</span></a></li> <li class="toclevel-2 tocsection-3"><a href="#Sonderfall_Rationaler_Konvertierungsfaktor"><span class="tocnumber">1.2</span> <span class="toctext">Sonderfall Rationaler Konvertierungsfaktor</span></a></li> <li class="toclevel-2 tocsection-4"><a href="#Beliebiger_Konvertierungsfaktor"><span class="tocnumber">1.3</span> <span class="toctext">Beliebiger Konvertierungsfaktor</span></a></li> <li class="toclevel-2 tocsection-5"><a href="#Praxis"><span class="tocnumber">1.4</span> <span class="toctext">Praxis</span></a></li> </ul> </li> </ul> </div> <div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Verfahren">Verfahren</h2><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&veaction=edit&section=1" title="Abschnitt bearbeiten: Verfahren" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&action=edit&section=1" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Verfahren"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Zunächst wird das <a href="/wiki/Abtastung_(Signalverarbeitung)" title="Abtastung (Signalverarbeitung)">zeitdiskrete Signal</a> zur Vermeidung von <a href="/wiki/Alias-Effekt" title="Alias-Effekt">Alias-Effekten</a> mit einem <a href="/wiki/Idealer_Tiefpass" title="Idealer Tiefpass">idealen Tiefpassfilter</a> (Sinc-Filter) bandbegrenzt. Die Grenzfrequenz der Tiefpassfilterung, sie stellt in dem Verfahren den eigentlichen Informationsverlust dar, reduziert sich gemäß dem <a href="/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem" title="Nyquist-Shannon-Abtasttheorem">Nyquist-Shannon-Abtasttheorem</a> auf die Hälfte der Abtastfrequenz am Ausgang. Ein Downsampling mit einer vorher durchgeführten Tiefpassfilterung wird in der <a href="/wiki/Digitale_Signalverarbeitung" title="Digitale Signalverarbeitung">Digitalen Signalverarbeitung</a> auch als <i>Decimation</i> bezeichnet. </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Sonderfall_Ganzzahliger_Konvertierungsfaktor">Sonderfall Ganzzahliger Konvertierungsfaktor</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&veaction=edit&section=2" title="Abschnitt bearbeiten: Sonderfall Ganzzahliger Konvertierungsfaktor" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&action=edit&section=2" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Sonderfall Ganzzahliger Konvertierungsfaktor"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Wenn der <a href="/wiki/Ganze_Zahl" title="Ganze Zahl">ganzzahlige</a> Faktor <i>N</i> das Verhältnis von hoher Eingangstaktfrequenz zu niedrigerer Ausgangstaktfrequenz beschreibt, dann wird zur Bildung der Ausgangsfolge jeder <i>N</i>-te Wert der Folge nach der Tiefpassfilterung genommen, die restlichen Werte dazwischen werden verworfen. </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Sonderfall_Rationaler_Konvertierungsfaktor">Sonderfall Rationaler Konvertierungsfaktor</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&veaction=edit&section=3" title="Abschnitt bearbeiten: Sonderfall Rationaler Konvertierungsfaktor" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&action=edit&section=3" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Sonderfall Rationaler Konvertierungsfaktor"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Lässt sich der Faktor <i>N</i> als eine <a href="/wiki/Rationale_Zahl" title="Rationale Zahl">rationale Zahl</a> in der Form <span class="mwe-math-element"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle N={\frac {M}{L}}}"> <semantics> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"> <mi>N</mi> <mo>=</mo> <mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"> <mfrac> <mi>M</mi> <mi>L</mi> </mfrac> </mrow> </mstyle> </mrow> <annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle N={\frac {M}{L}}}</annotation> </semantics> </math></span><img src="https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0b4a6a464fa83c019298c6d9352ab3d4deaf99e0" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.838ex; width:8.44ex; height:5.176ex;" alt="{\displaystyle N={\frac {M}{L}}}"></span> ausdrücken, so kann zunächst ein <a href="/wiki/Upsampling" title="Upsampling">Upsampling</a> um den ganzzahligen Faktor <i>M</i> durchgeführt werden, daran anschließend ein Downsampling um den ganzzahligen Faktor <i>L</i>. </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Beliebiger_Konvertierungsfaktor">Beliebiger Konvertierungsfaktor</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&veaction=edit&section=4" title="Abschnitt bearbeiten: Beliebiger Konvertierungsfaktor" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&action=edit&section=4" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Beliebiger Konvertierungsfaktor"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Aus mathematischer Sicht handelt es sich bei allen Resampling-Problemen um <a href="/wiki/Interpolation_(Mathematik)" title="Interpolation (Mathematik)">Interpolationsprobleme</a> der <a href="/wiki/Numerische_Mathematik" title="Numerische Mathematik">Numerischen Mathematik</a> für die sie verschiedene Methoden bereitstellt, z. B. Nearest-Neighbour-, Lineare- oder Spline-Interpolation. </p> <div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Praxis">Praxis</h3><span class="mw-editsection"><span class="mw-editsection-bracket">[</span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&veaction=edit&section=5" title="Abschnitt bearbeiten: Praxis" class="mw-editsection-visualeditor"><span>Bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-divider"> | </span><a href="/w/index.php?title=Downsampling&action=edit&section=5" title="Quellcode des Abschnitts bearbeiten: Praxis"><span>Quelltext bearbeiten</span></a><span class="mw-editsection-bracket">]</span></span></div> <p>Bildschirme werden im Verhältnis 4-2-2 oder 4-4-4 angesteuert. </p></div><!--esi <esi:include src="/esitest-fa8a495983347898/content" /> --><noscript><img src="https://login.wikimedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1&useformat=desktop" alt="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;"></noscript> <div class="printfooter" data-nosnippet="">Abgerufen von „<a dir="ltr" href="https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Downsampling&oldid=241256905">https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Downsampling&oldid=241256905</a>“</div></div> <div id="catlinks" class="catlinks" data-mw="interface"><div id="mw-normal-catlinks" class="mw-normal-catlinks"><a href="/wiki/Wikipedia:Kategorien" title="Wikipedia:Kategorien">Kategorie</a>: <ul><li><a href="/wiki/Kategorie:Digitale_Signalverarbeitung" title="Kategorie:Digitale Signalverarbeitung">Digitale Signalverarbeitung</a></li></ul></div><div id="mw-hidden-catlinks" class="mw-hidden-catlinks mw-hidden-cats-hidden">Versteckte Kategorie: <ul><li><a href="/wiki/Kategorie:Wikipedia:Belege_fehlen" title="Kategorie:Wikipedia:Belege fehlen">Wikipedia:Belege fehlen</a></li></ul></div></div> </div> </div> <div id="mw-navigation"> <h2>Navigationsmenü</h2> <div id="mw-head"> <nav id="p-personal" class="mw-portlet mw-portlet-personal vector-user-menu-legacy vector-menu" aria-labelledby="p-personal-label" > <h3 id="p-personal-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Meine Werkzeuge</span> </h3> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="pt-anonuserpage" class="mw-list-item"><span title="Benutzerseite der IP-Adresse, von der aus du Änderungen durchführst">Nicht angemeldet</span></li><li id="pt-anontalk" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Spezial:Meine_Diskussionsseite" title="Diskussion über Änderungen von dieser IP-Adresse [n]" accesskey="n"><span>Diskussionsseite</span></a></li><li id="pt-anoncontribs" class="mw-list-item"><a href="/wiki/Spezial:Meine_Beitr%C3%A4ge" title="Eine Liste der Bearbeitungen, die von dieser IP-Adresse gemacht wurden [y]" accesskey="y"><span>Beiträge</span></a></li><li id="pt-createaccount" class="mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Spezial:Benutzerkonto_anlegen&returnto=Downsampling" title="Wir ermutigen dich dazu, ein Benutzerkonto zu erstellen und dich anzumelden. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich."><span>Benutzerkonto erstellen</span></a></li><li id="pt-login" class="mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Spezial:Anmelden&returnto=Downsampling" title="Anmelden ist zwar keine Pflicht, wird aber gerne gesehen. [o]" accesskey="o"><span>Anmelden</span></a></li> </ul> </div> </nav> <div id="left-navigation"> <nav id="p-namespaces" class="mw-portlet mw-portlet-namespaces vector-menu-tabs vector-menu-tabs-legacy vector-menu" aria-labelledby="p-namespaces-label" > <h3 id="p-namespaces-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Namensräume</span> </h3> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="ca-nstab-main" class="selected mw-list-item"><a href="/wiki/Downsampling" title="Seiteninhalt anzeigen [c]" accesskey="c"><span>Artikel</span></a></li><li id="ca-talk" class="new mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Diskussion:Downsampling&action=edit&redlink=1" rel="discussion" class="new" title="Diskussion zum Seiteninhalt (Seite nicht vorhanden) [t]" accesskey="t"><span>Diskussion</span></a></li> </ul> </div> </nav> <nav id="p-variants" class="mw-portlet mw-portlet-variants emptyPortlet vector-menu-dropdown vector-menu" aria-labelledby="p-variants-label" > <input type="checkbox" id="p-variants-checkbox" role="button" aria-haspopup="true" data-event-name="ui.dropdown-p-variants" class="vector-menu-checkbox" aria-labelledby="p-variants-label" > <label id="p-variants-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Deutsch</span> </label> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> </ul> </div> </nav> </div> <div id="right-navigation"> <nav id="p-views" class="mw-portlet mw-portlet-views vector-menu-tabs vector-menu-tabs-legacy vector-menu" aria-labelledby="p-views-label" > <h3 id="p-views-label" class="vector-menu-heading " > <span class="vector-menu-heading-label">Ansichten</span> </h3> <div class="vector-menu-content"> <ul class="vector-menu-content-list"> <li id="ca-view" class="selected mw-list-item"><a href="/wiki/Downsampling"><span>Lesen</span></a></li><li id="ca-ve-edit" class="mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Downsampling&veaction=edit" title="Diese Seite mit dem VisualEditor bearbeiten [v]" accesskey="v"><span>Bearbeiten</span></a></li><li id="ca-edit" class="collapsible mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Downsampling&action=edit" title="Den Quelltext dieser Seite bearbeiten [e]" accesskey="e"><span>Quelltext bearbeiten</span></a></li><li id="ca-history" class="mw-list-item"><a href="/w/index.php?title=Downsampling&action=history" title="Frühere Versionen dieser Seite [h]" accesskey="h"><span>Versionsgeschichte</span></a></li> </ul> </div> </nav> <nav id="p-cactions" class="mw-portlet mw-portlet-cactions emptyPortlet vector-menu-dropdown vector-menu" aria-labelledby="p-cactions-label" title="Weitere Optionen" > <input type="checkbox" id="p-cactions-checkbox" role="button" aria-haspopup="true" data-event-name="ui.dropdown-p-cactions" class="vector-menu-checkbox" aria-labelledby="p-cactions-label" > <label id="p-cactions-label" class="vector-menu-heading " > 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