In der Informatik ist eines der großen Dilemmas: ist verlustbehaftete oder verlustfreie Datenkompression besser? Was sie bedeuten und wann man sie verwenden sollte
In den Anfängen der Computertechnik, als die Festplatte nur einige zehn Megabyte groß war, wurden Datenkomprimierungstechniken entwickelt, die Platz auf der Festplatte sparen, indem sie die interne Struktur von Multimediadateien verändern, ohne (scheinbar) ihr äußeres Erscheinungsbild zu verändern.
Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Komprimierungstechniken entwickelt, die sich auf die beiden Familien "verlustbehaftet" und "verlustfrei" zurückführen lassen. Dies hat zur Entstehung verschiedener Dateiformate für ein und dasselbe Multimedia-Element geführt (z. B. JPEG und PNG für Bilder oder MP3 und FLAC für Audiospuren), was zu einer Art Hamletschem Dilemma führt: Ist verlustbehaftete oder verlustfreie Kompression besser? Wie immer hängt vieles von unseren Bedürfnissen ab. Nur wenn man genau analysiert, was verlustbehaftete und verlustfreie Komprimierung sind, und die Stärken beider Techniken herausfindet, kann man verstehen, welches Bild- oder Audioformat man wählen sollte.
Was ist verlustbehaftete Komprimierung
Auch bekannt als verlustbehaftete Datenkomprimierung, ist verlustbehaftete Komprimierung eine Computertechnik, die es ermöglicht, bestimmte Dateitypen (wie z.B. Bilder, Audiospuren oder Videos) zu komprimieren, wobei ein Teil der ursprünglichen Informationen verloren geht. Auf diese Weise ist es möglich, Platz auf der Festplatte zu gewinnen, vorausgesetzt, die Qualität der endgültigen Datei ist geringer.
Lossy-Komprimierungsalgorithmen wirken auf Multimediadateien, indem sie einen Teil der Informationen eliminieren, die für die Anzeige eines Bildes oder Videos als unnötig angesehen werden. Während des Komprimierungsprozesses eliminieren verlustbehaftete Algorithmen beispielsweise alle Geräusche, die für das menschliche Ohr kaum hörbar sind, oder ersetzen Pixel in einem Bild durch "neutrale" Pixel. Die verlustbehaftete Komprimierung wird derzeit vor allem in Streaming-Diensten, im Internet, für Bilder und Multimedia-Inhalte und in vielen Anwendungen, die wir täglich nutzen, eingesetzt. Sobald eine Datei mit dieser Technik komprimiert wurde, ist es nicht mehr möglich, die gelöschten Daten wiederherzustellen.
Lossless Data Compression
Wenn wir von verlustfreier Komprimierung sprechen, beziehen wir uns auf jene Algorithmen, die es ermöglichen, die Größe von Dateien ohne Informationsverlust zu reduzieren. Die ursprüngliche Datei und die aus dem Komprimierungsprozess resultierende Datei sind also identisch (visuell im Falle eines Bildes, klanglich im Falle eines Audiotracks), aber ihr "Fußabdruck" auf der Festplatte ändert sich.
Im Gegensatz zu verlustbehafteten Algorithmen werden bei der verlustfreien Komprimierung keine Informationen entfernt, aber der Platz auf der Festplatte kann mit Hilfe komplexer Computertechniken wiedergewonnen werden. Dadurch sind verlustfreie Dateien für das Computersystem schwieriger zu "lesen": Das Öffnen eines verlustfrei komprimierten Bildes dauert einige Sekunden länger als das Öffnen eines verlustbehaftet komprimierten Bildes.
Was verwenden
Wie eingangs erwähnt, hängt es von Ihren Bedürfnissen ab, ob Sie die verlustfreie Datenkompression verwenden wollen oder nicht. Wenn wir z. B. Musik speichern wollen und nicht zu viel Speicherplatz auf unserem Gerät beanspruchen wollen, wählen wir vielleicht zu Recht eine MP3-Datei (verlustbehaftete Datenkompression). Wenn Sie hingegen im Bereich der Tonbearbeitung arbeiten oder eine höhere Audioqualität benötigen, sollten Sie eine FLAC-Datei (Free Lossless Audio Codec) verwenden. Das Gleiche gilt für JPEGs und PNGs für Bilder.