Kompression oder Komprimierung meint einen Prozess bei dem ein oder mehrere Dateien verkleinert und meist auch in einem Paket verpackt werden. Dies macht man, um den Speicherbedarf oder die Bandbreite von Daten zu reduzieren, um diese wie auch immer zu übertragen. Dabei muss man grundsätzlich einige Anwendungsarten unterscheiden.

Kompression von Text und anderen Daten

In Zeiten schmaler Bandbreiten als man noch von DFÜ (Datenfernübertragung) sprach, wurden schnell Verfahren entwickelt, um über langsame Leitungen relativ große Datenmengen übertragen zu können. Außerdem war es mühsamer viele einzelne Dateien zu übertragen, als einen komprimierten Ordner (sprich eine Datei, mit vielen Inhalten). Damals entstanden Komprimierungsalgorithmen wie ARC, LHARC oder zum Beispiel StuffIt. Dabei wird mit einem Komprimierungsprogramm ein Paket gepackt, dann übertragen und auf der anderen Seite ohne Verluste wieder ausgepackt. Packer und Entpacker können unter Umständen auch getrennte Programme sein. Außerdem erlauben diese Programme etliche Optionen wie z.B. einen Paßwortschutz oder Installationsroutinen anzufügen. Je nach Art der Datei werden sehr hohe Kompressionsraten erreicht. Ein einfaches Textfile kann locker über 90% komprimiert werden.

Bild- und Grafikkomprimierung

Bei der Komprimierung von Bilddateien ging man schnell Wege über eigene Bildformate, damit man sich das Bild umgehend ansehen konnte und nicht erst auspacken musste. Bekannte Bildformate wie JPEG, TIFF oder GIF nutzen auch Algorithmen, die allerdings die Bildqualität beeinflussen können, oft allerdings für das menschliche Auge unbemerkt. Je nach Format ist man weiterhin in der Verwendung von Farben eingeschränkt und kann ggf. nur 8Bit-Bilder (256 Farben) erzeugen. Jedem Bildformat kommt so auch noch ein spezifischer Anwendungszweck nahe. GIF-Grafiken eignen sich zum Beispiel gut bei der Abbildung von vormals Vektorgrafiken im Internet. Auch hier ist das Bildformat und die meist einstellbare Kompressionsqualität für die Größe einer Bilddatei zuständig. Ein JPEG-Bild, das in seiner unkomprimierten Version z.B. 300 MB groß ist, kann man unter Qualitätseinbußen locker auf einige MB komprimieren. Hier entstehen meist auch Artefakte, das sind sichtbare klotzartige Störungen im Bild.

Videokomprimierung

Bei der Bewegtbildkompression hat man es mit noch größeren Datenmengen zu tun als bei Bildern. Trotzdem wird bei der Videokompression Bild für Bild komprimiert. Dazu gibt es Spezialtools wie z.B. Discreet Cleaner oder auch die Pro-Version von QuickTime, die mit einem sog. Codec einen Film in ein anderes Format komprimieren. Geht man noch einen Schritt zurück, wird man feststellen das meist schon bei der Filmaufnahme in der Kamera komprimiert wurde. Jede Filmnorm komprimiert dabei anders (DV beispielsweise 5:1 mit einer Datenrate von 24 MBit/s, BetaSP (3:1), Digi Beta (2:1) und Betacam SX (10:1)). Unkomprimiert hätte man es schnell mit so riesigen Datenmengen zu tun, dass diese kaum noch handelbar wären. Unzählige Videocodecs decken nahezu jeden Anwendungsbereich ab. Im Internet setzt man gerne MPEG bzw. MP4-Filme ein, die dann wiederum in einem bestimmten Videoformat (z.B. H.264) komprimiert sein können. Alles in allem, ein sehr komplexes und anspruchvolles Thema.

Musik und Ton

Genau wie die Videospur hängt auch die Komprimierung der Tonspur eines Filmes entscheidend von der Endgröße der Datei ab. Hauptarbeitsfeld stellt jedoch die Komprimierung von Musikdateien, beispielsweise als AAC im iTMS dar. Das bekannteste Format dürfte dabei MP3 sein, das in Deutschland am Fraunhofer Institut entwickelt wurde und MPEG Audio Layer-3 heisst. Dieses Komprimierungsformat hat die gesamte Musikindustrie revolutioniert und zum Teil auch ruiniert

Hardwarekomprimierung

Viele Geräte komprimieren bereits hardwareseitig Daten. Die angesprochenen Videokameras sind dabei nur ein Beispiel. Auch im Bereich der Backups, z.B. in einem Streamer werden Dateien schon während des Backupvorganges komprimiert. Auf einem bestimmt Tape passen so z.B. anstatt 20GB Daten 40GB.

Verweise

Wikipedia Artikel

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Datenkompression


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