Gut gepackt – Kein Bit zu viel: Kompression digitaler Daten verständlich erklärt

Von Olaf Manz

Bei der heutigen Datenflut, die auf Speichermedien und im Internet kursiert, ist die Kompression digitaler Daten nach wie vor ein immens wichtiger Aspekt bei Datenübertragung und -speicherung. Dieses essential erläutert ohne theoretischen Überbau und mit elementaren mathematischen und informatischen Methoden die wichtigsten Kompressionsverfahren, so unter anderem die Entropiecodierungen von Shannon-Fano und von Huffman, sowie die Wörterbuchcodierungen der Lempel-Ziv-Familie. Ausführlich eingegangen wird auch auf Irrelevanzreduktion und die Quantisierung bei optischen und akustischen Signalen, die die Unzulänglichkeiten des menschlichen Auges und Ohres zur Datenkompression ausnutzen. Illustriert wird das Ganze anhand gängiger Praxisanwendungen aus dem alltäglichen Umfeld. Die Aufbereitung erlaubt den Einsatz beispielsweise in Arbeitsgruppen an MINT-Schulen, bei Einführungskursen an Hochschulen und ist auch für interessierte Laien geeignet.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Springer Spektrum
• Erscheinungsdatum: 31. Juli 2020
• ISBN: 9783658312169

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O. ManzGut gepackt – Kein Bit zu vielessentialshttps://doi.org/10.1007/978-3-658-31216-9_1

1. Datenübertragung und – speicherung

Olaf Manz¹  

(1)

Worms, Deutschland

Olaf Manz

Email: [e-mail]

Im heutigen Informationszeitalter werden in Wirtschaft, Gesellschaft und Wissenschaft, aber auch im Privaten riesige Mengen von Information zwischen Sendern und Empfängern ausgetauscht. Dies erfolgt nur noch in sehr geringem Maße auf Papier, also etwa per Post. Vielmehr nutzt man heutzutage überwiegend das Internet, in das man sich häufig über drahtlose Netze einwählt, nämlich über das WLAN. Für wichtige aber auch zwanglose Unterhaltungen ist nach wie vor das Festnetz- oder Mobilfunktelefon populär, die Navigationsinformationen im Straßenverkehr empfängt man dagegen über Satellit mittels GPS-Technik. Informationen sind aber auch mittels Speichermedien übertragbar, beispielsweise kann man Musik auf handelsüblichen CD’s erwerben oder Urlaubsphotos gegenseitig austauschen, indem man sie auf einen USB-Stick speichert. Auch die allgegenwärtigen Barcodes beinhalten spezifische Informationen, die über einen passenden Scanner ausgelesen werden können. Bei sämtlichen Techniken des Informationsaustauschs gibt es grundsätzlich drei Anforderungen zu beachten, die in der Praxis je nach Anwendung und Situation unterschiedlich wichtig und relevant sind, und die zusammenfassend in Abb. 1.1 dargestellt sind. Die auszutauschende Information sollte