Datenkompression

Daten sind fast nie zufällig: Vieles wiederholt sich oder lässt sich vorhersagen. Kompression sucht diese Wiederholungen und schreibt sie kürzer auf.

• Redundanz:der überflüssige, vorhersagbare Anteil der Daten.
• Verlustfrei:das Original lässt sich exakt zurückbauen, z. B. bei ZIP und PNG.
• Verlustbehaftet:wirft bewusst Information weg; nur für Fotos, Musik und Video geeignet.
• Kompressionsrate:Originalgröße : komprimierte Größe; 4 : 1 heißt, die Datei ist auf ein Viertel geschrumpft.
• Grenze:kein Verfahren macht jede Datei kleiner (Schubfachprinzip) — ein ZIP noch einmal zu packen bringt nichts.

Verlustfreie Verfahren nutzen verschiedene Arten von Redundanz: direkte Wiederholungen, wiederkehrende Abschnitte und ungleich häufige Zeichen.

• Lauflängencodierung:gleiche Werte hintereinander einmal notieren und die Anzahl dazuschreiben: aus WWWWWWWBBB wird 7W3B (RLE).
• Wörterbuchverfahren:eine Wiederholung durch einen Verweis ersetzen: „gehe 340 Zeichen zurück, übernimm 7“ — so arbeiten ZIP und PNG.
• Huffman-Codierung:häufige Zeichen bekommen kurze, seltene lange Codes (variable Codelänge), gebildet über einen Codebaum.
• Präfixfrei:kein Code ist der Anfang eines anderen — sonst wäre das Decodieren mehrdeutig.

Klicke ein Feld des Bandes an, um seine Farbe weiterzuschalten; mit den Pfeiltasten wanderst du, mit Enter schaltest du um. Roh kostet jedes Feld 2 Bit, jeder Lauf 2 Bit für die Farbe plus 5 Bit für die Länge.

Halte fest: Beim Streifenmuster wird die codierte Fassung größer als das Original. Lauflängencodierung lohnt sich nur bei langen gleichen Abschnitten.