Ein paar Worte

In der heutigen Zeit, in der sich Information rasend über das Internet verbreitet und täglich sich mehr und mehr Daten ansammeln, die laufend weiterverbreitet, gehortet und archiviert werden, bemühen sich Entwickler und Wissenschaftler aus den naturwissenschaftlichen Richtungen Wege zu finden, Daten geeignet zu archivieren, zu komprimieren oder für das Internet brauchbar zu machen.

Eine große Rolle in dieser Entwicklung stellen Kompressions- und Dekompressionsalgorithmen dar.

Die Kompression und Dekompression sieht einem Urlaub sehr ähnlich. Vorher wird entschieden, was für Dinge einen auf die Reise begleiten sollen. Anschließend wird ein geeigneter Koffer ausgesucht. Dort wird alles fein säuberlich eingepackt und verschlossen. In vielen Fällen wird noch ein Schloss verriegelt, und ab geht es auf die Reise. Angekommen, wird das Schloss geöffnet und alles wieder ausgepackt. Bei einer Kompression geschieht dies in ähnlicher Weise. Man sucht sich seine Daten zusammen und komprimiert sie mit einem Algorithmus (Aussuchen eines geeigneten Koffers). Es entsteht ein Archiv (Koffer). Dieses Archiv kann nun über das Internet verschickt werden (Reiseweg) oder als Sicherung auf eine externe Quelle verlagert werden (Schrank). Das Archiv kann jederzeit wieder mit dem gleichen Algorithmus entpackt werden (vorgehensweise beim Auspacken des Koffers). Die Daten sind dann wieder in ihrem Ursprungszustand. Das Beispiel ist vielleicht etwas simpel gewählt, jedoch verdeutlicht es schön den Hintergedanken, welcher der Thematik zur Datenkompression zu Grunde liegt.

Es gibt die verschiedensten Kompressionsarten für verschiedenste Zwecke. Je nach Verwendungszweck der Daten werden verlustbehaftete und verlustfreie Kompressionsalgorithmen verwendet.

verlustfrei:
Daten werden verlustfrei komprimiert und wieder dekomprimiert. Die Ursprungsdatei ist zu 100% gleich der dekomprimierten Datei.
verlustbehaftet:
Daten können nicht in ihren Ursprungszustand dekomprimiert werden, da Datenfragmente bei der Komprimierung aus algorithmischer Sicht überflüssig waren.

Zum Beispiel ist es nicht sinnvoll wichtige Textdokumente mit einem verlustbehafteten Algorithmus zu komprimieren, da nach der Dekomprimierung der Urzustand nicht mehr sicher gestellt ist. Auf der anderen Seite ist es wiederum sinnvoll, ein Musikstück verlustbehaftet zu komprimieren. Hier können Informationen fallen gelassen werden, die das menschliche Gehör nicht mehr wahrnehmen kann.

Nun kann sich manch einer fragen: ''Wozu das alles? Man hatte es doch früher auch nicht benötigt.''

Hierzu ein paar Schlagworte:

Sowohl für Privatanwender als auch für Großbetriebe ist es wichtig Daten zu sichern. Wer viele Daten täglich, wöchentlich, monatlich sichert, braucht viel Speicherplatz und dieser ist nicht billig. In dieser Globalisierungszeit werden alle Arten der Information über das Internet ausgetauscht und präsentiert. Genau dort ist das Haupteinsatzgebiet der Kompressionsalgorithmen. Man findet sie auf jeder Website, ohne das man es merkt. Denn je schneller eine Website geladen ist, umso schneller kann der Anwender die Information verarbeiten. Ein Webauftritt einer Firma wäre nicht rentabel, sollte sich die Website nicht nach ein paar Sekunden öffnen. Wer wartet schon gerne drei Minuten auf eine Website bis sie endlich angezeigt wird? Wer würde sich ein Werbevideo ansehen, das erst nach 30 Minuten vollständig runtergeladen wird? Mit anderen Worten ist das Geld verdienen oder Geld einsparen, ein nicht zu unterschätzender Faktor, der die Entwicklung von Kompressionsalgorithmen beeinflusst oder gar beschleunigt hat.

Da es sehr viele und abgewandelte Verfahren der Komprimierung gibt, wird in diesem Dokument nur auf die wichtigsten und bekanntesten Algorithmen der Kompression eingegangen. Es soll eine Einleitung dessen sein was hinter den Bildern, Texten, Musik und Filmen stehen kann, mit denen wir täglich in Kontakt kommen.

2004-12-02