Verlustlose Kompression bedeutet, dass nach Kompression und Dekompression die ursprünglichen Daten exakt wiederhergestellt sind. Man braucht das vor allem bei Programmen und Dokumenten. Beispiele: ZIP, BMP, WAV. Auch für Multimedia-Daten, die für vielfache Nachbearbeitung in höchster Qualität gebraucht werden, empfiehlt sich eine verlustlose Kompression.

Verlustbehaftete Kompression Man braucht Verlustlosigkeit nicht unbedingt bei Bildern, Videos und Ton, wo kleine Veränderungen unterhalb der Wahrnehmungsschwelle bleiben. Wenn man dieses "Rauschen" nicht reproduzieren muss, kann man stärker komprimieren. Bekannte Beispiele: JPG, MPEG, MP3.

Der Kompressionsfaktor gibt an, um wieviel die Datenmenge bei der Kompression schrumpft. Im Normalfall hängt das von der Natur der Daten ab. Typisch sind Kompressionsfaktoren von 5-10 bei Programmdaten, 3-30 bei Bildern, 4-10 bei Ton, 10-50 bei Videos. Berechnungsbeispiel: ein diitales Kamerabild mit 3000x2000 Punkten (6 Megapixel) benötigt für jeden Punkt 3 Byte um die Farbkomponenten rot, grün und blau zu codieren. Ein Bild benötigt daher 3000x2000x3 = 18 MByte unkomprimiert. Bei mittler JPG-Kompression (absolut ausreichende Qualität) ergibt sich bei einem Kompressionsfaktor von z. B. 12 eine JPG-Dateigröße von 18/12 = 1,5 MByte.

Datenrate Man manchen Anwendungen (in erster Linie kontinuierlichen, wie Telefonie oder MP3-Musik) wird die Kompression an der verfügbaren oder gewünschten Datenrate ausgerichtet und in Bit/Sekunde angegebn. Bei Telefonie sind ca. 6 Kbit pro Sekunde üblich (Mono, Low-Quality). Musik in MP3 verwendet üblicherweise 64 KBit (schlechte Qualität), 128, 192 oder 256 Kbit, wobei nur das geübte Ohr zwischen den Qualitäten 128, 192 und 256 unterscheiden kann (das ist der Bereich High-Quality in Stereo). Die Rohdaten bei Audio liegen bei ca. 44 KHz Abtastrate, 16 Bit pro Kanal, 2 Kanäle: 44000x16x2 = 1,4 Mbit/Sekunde oder 180 KByte pro Sekunde. D. h. 128-Kbit-MP3 komprimiert ca. um den Faktor 11, Digitaltelefonie ca. um den Faktor 100.

Grundlagen

Lauflängen-Komprimierung

Huffman-Kompression

LZW

Quantifizierung

Cosinustransformation

Dateiformate

ZIP

TIF

JPG

MJPG

MPEG

GIF

PNG

Problembezogenes

Kompression von Einzelbildern

Kompression von Videos

Kompression von Audio

Dateiformate