Was ist verlustfreie Komprimierung?
Verlustfreie Komprimierung ist eine Komprimierungstechnik, bei der keine Daten während des Komprimierungsprozesses verloren gehen.
Die verlustfreie Komprimierung "packt" Daten in eine kleinere Dateigröße, indem sie eine Art interne Kurzform verwendet, um redundante Daten zu kennzeichnen. Wenn eine Originaldatei 1,5 MB (Megabyte) groß ist, kann sie durch verlustfreie Komprimierung je nach Art der zu komprimierenden Datei auf etwa die Hälfte dieser Größe reduziert werden. Dies macht die verlustfreie Komprimierung zum Übertragen von Dateien über das Internet praktisch, da kleinere Dateien schneller übertragen werden. Die verlustfreie Komprimierung eignet sich auch zum Speichern von Dateien, da sie weniger Platz beanspruchen.
Die in Programmen wie WinZip verwendete Zip-Konvention verwendet verlustfreie Komprimierung. Aus diesem Grund ist zip-Software zum Komprimieren von Programm- und Datendateien beliebt. Dies liegt daran, dass beim Dekomprimieren dieser Dateien alle Bytes vorhanden sein müssen, um ihre Integrität sicherzustellen. Wenn in einem Programm Bytes fehlen, wird es nicht ausgeführt. Wenn in einer Datendatei Bytes fehlen, sind diese unvollständig und verstümmelt. GIF-Bilddateien verwenden außerdem eine verlustfreie Komprimierung.
Verlustfreie Komprimierung hat Vor- und Nachteile. Der Vorteil ist, dass die komprimierte Datei zu einem exakten Duplikat der Originaldatei dekomprimiert wird, was ihre Qualität widerspiegelt. Der Nachteil ist, dass das Komprimierungsverhältnis nicht so hoch ist, gerade weil keine Daten verloren gehen.
Um eine höhere Komprimierungsrate zu erzielen - um eine Datei deutlich über 50% zu reduzieren - müssen Sie eine verlustbehaftete Komprimierung verwenden . Bei einer verlustbehafteten Komprimierung werden einige der redundanten Daten aus einer Datei entfernt. Aufgrund dieses Datenverlusts sind nur bestimmte Anwendungen für eine verlustbehaftete Komprimierung geeignet, z. B. Grafiken, Audio und Video. Eine verlustbehaftete Komprimierung verringert zwangsläufig die Qualität der Datei, um die resultierende stark komprimierte Größe zu erreichen. Je nach Bedarf kann der Verlust jedoch akzeptabel sein und in einigen Fällen sogar unbemerkt bleiben.
JPEG verwendet eine verlustbehaftete Komprimierung, weshalb beim Konvertieren einer GIF-Datei in JPEG die Größe verringert wird. Es wird auch die Qualität in gewissem Maße verringern.
Verlustfreie und verlustbehaftete Komprimierung sind zu einem Teil unseres täglichen Vokabulars geworden, vor allem aufgrund der Beliebtheit von MP3-Musikdateien. Eine Standard-Audiodatei im WAV-Format, die in eine MP3-Datei konvertiert wird, verliert viele Daten, da MP3 einen verlustbehafteten Algorithmus mit hoher Komprimierung verwendet, der einen Großteil der Daten herauswirft. Dadurch wird die resultierende Datei viel kleiner, so dass mehrere Dutzend MP3-Dateien beispielsweise auf eine einzelne CD passen, verglichen mit einer Handvoll WAV-Dateien. Die Klangqualität der MP3-Datei ist jedoch geringfügig niedriger als die der ursprünglichen WAV-Datei, was für einige deutlich ist.
Unabhängig davon, ob Sie Video, Grafik oder Audio komprimieren, besteht das Ideal darin, die hohe Qualität der verlustfreien Komprimierung mit der Bequemlichkeit der verlustbehafteten Komprimierung in Einklang zu bringen. Die Wahl der richtigen verlustbehafteten Konvention ist eine Frage der persönlichen Wahl, und gute Ergebnisse hängen stark von der Qualität der Originaldatei ab.