Kompression

Das Prinzip der Datenkompression von Text-, Grafik- und Bewegtbilddaten beruht auf der Eliminierung redundanter Zeichen bzw. einer dynamischen Zuordnung von Datenbits in Abhängigkeit oder Häufigkeit eines Zeichens (Character).


Ausgefeilte Kompressionsalgorithmen ermöglichen die Datenkompression von beliebigen Datenströmen, auch wenn es sich um Computerprogramme oder Zufallsfolgen handelt. Ziel der Datenkompression ist es, die Dateigrößen in ihrem Umfang zu reduzieren, um dadurch bei der Datenübertragung einen schnelleren Datendurchsatz zu erreichen und bei der Archivierung weniger Speicherbedarf zu benötigen. Man spricht in diesem Kontext auch von Quellencodierung.

Verlustfreie und verlustbehaftete Kompression

In der Datenkompression unterscheidet man zwischen verlustfreier Kompression und verlustbehafteter Kompression. Während bei der verlustfreien Kompression das rekonstruierte Signal exakt dem Originalsignal entspricht, ist es bei der verlustbehafteten Kompression nicht mehr identisch dem Originalsignal. Die Rekonstruktion zielt im Falle der Bild- und Videokompression auf das Empfinden des Betrachters ab, bei der verlustbehafteten Audiokompression auf das Klangempfinden des Zuhörers. Verlustbehaftete Kompressionsverfahren haben im Unterschied zu verlustfreien wesentlich höhere Kompressionsraten. Die verschiedenen verlustbehafteten Kompressionsverfahren benutzen unterschiedliche Algorithmen und erfassen häufig nur Zustandsänderungen gegenüber dem vorherigen Zustand.

Besondere Bedeutung finden verlustbehaftete Kompressionsverfahren bei der Bildkompression ( Grafiken, Fotos), bei Audio sowie bei der Videokompresson. Bei der Kompression von Bildern und Grafiken setzt man auf die Redundanz von Farben, Flächen und Linien, bei Audio auf die Irrelevanz von Tonfrequenzen und Pegeln und bei der Videokompression auf die Unterschiede zwischen aufeinander folgenden Bildern. Bekannte Kompressionsverfahren für Bilder und Grafiken sind die Lauflängencodierung, Tagged Image File Format (TIFF) und JPEG, für die Sprachkompression sind es GSM 06.10, das A-Law-Verfahren nach H.321 und die adaptive Delta-Pulscodemodulation (ADPCM), für die Audiokompression sind es u.a. MPEG, MP3, Audio Code Number 3 (AC-3), Adaptive Transform Acoustic Coding (ATRAC) und Advanced Audio Coding (AAC) und für die Video- und Bewegtbildkompression H.261 und MPEG. Verfahren für die Textkompression sind die Lauflängencodierung (RLE), das Word-Coding, die Huffman-Codierung und der LZW-Algorithmus.

In der Modemtechnik wird zur Datenkompression häufig das Kompressionsverfahren V.42bis eingesetzt, das als Nachfolgetechnik von Microcom Networking Protocols (MNP) MNP4 und MNP5 angesehen werden kann.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Kompression
Englisch: compression
Veröffentlicht: 27.07.2019
Wörter: 350
Tags: #Kompression
Links: AAC (advanced audio coding), AC-3 (audio code number 3), ADPCM (adaptive delta pulse code modulation), A-Law-Verfahren, Algorithmus