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084fb26977
22 slides nach docs/223015b/02-kompression-bogen.md: 1-4 hook: kapitel-lead, 'daten sind unhandlich', foto-größenschock-tabelle, kap02-eroeffner (FLAC vs MP3 wellenform) als advance organizer 5-9 lossless: prinzip 'redundanz raus', RLE-beispiel manuell (AAAAA → 5A 3B 8C 6A), formate ZIP/PNG/FLAC/RAW, LV-tasche-analogie reuse 10-15 lossy: prinzip 'irrelevanz raus', was nimmt mensch nicht wahr, psychoakustik-grafik demo (maskierung), psychovisualität-grafik demo (4:4:4 vs 4:2:0), formate MP3/JPEG/H.264/WebP 16-22: KLAUSUR vergleichstabelle lossless/lossy, JPEG-qualität-vergleich (felis-katze reuse), kompressionsraten-tabelle praxis, entscheidungsmatrix, ZIP-selbstlernen, warum-zip-auf-jpeg-nicht-mehr-komprimiert, summary-kap02 demo reuse-demos: kap02-eroeffner, psychoakustik-grafik, psychovisualität-grafik, summary-kap02 (alle bereits committed) reuse-assets: lv-original-vs-fake.jpg, Felis_silvestris_silvestris_small_gradual_decrease_of_quality.jpg streichungen (gegen alten 02-bild-audio-video.md, der NEU-kap3-inhalt enthielt — content in git history für späteren kap3-write retrievable): - gesamter alter content zu format-details (JPEG-DCT, MP3-pipeline-details, H.264-frames, AV1) → gehört in NEU kap3 (inhalte bild/audio/video pipelines) klausur-marker (1 stück): vergleichstabelle lossless vs lossy (folie 16) build geht durch, 22 slide-separatoren
551 lines
20 KiB
Markdown
551 lines
20 KiB
Markdown
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marp: true
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theme: gaia
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paginate: true
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backgroundColor: #fff
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header: "Dateiformate, Schnittstellen, Speichermedien & Distributionswege (223015b)"
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footer: "Michael Czechowski – HdM Stuttgart – SoSe 2026"
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title: Kompression
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<style>
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:root {
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--color-foreground: #1a1a2e;
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--color-highlight: #1e5f8a;
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--color-dimmed: #4a4a6a;
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}
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section.invert { --color-foreground: #fff; }
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section { font-size: 1.7rem; }
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h1 { color: #1e5f8a; }
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section.invert h1 { color: #fff; }
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h2 { color: #1f2937; }
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pre {
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background: #0f0f23;
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color: #5fb3e4;
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border-radius: 8px;
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border-left: 3px solid #1e5f8a;
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||
}
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pre code { background: transparent; color: inherit; }
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code {
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background: #0f0f23;
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padding: 0.15em 0.4em;
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border-radius: 4px;
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font-family: ui-monospace, "SF Mono", Menlo, Consolas, monospace;
|
||
}
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section code:not(.hljs) { color: #5fb3e4 !important; }
|
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section code.hljs { color: #f8f8f8 !important; }
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a { color: var(--color-highlight); }
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section.klausur {
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background: repeating-linear-gradient(
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135deg,
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#e3f2fd,
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||
#e3f2fd 40px,
|
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#fff 40px,
|
||
#fff 80px
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||
) !important;
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||
}
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@media print {
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section.klausur { background: #e3f2fd !important; }
|
||
}
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section.aufgabe { background: #e3f2fd !important; }
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||
section.aufgabe footer { display: none; }
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section.erklaerung :not(header),
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section.erklaerung :not(footer) { font-size: 1.1rem; }
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||
section.erklaerung h1 { font-size: 1.5rem; color: #1e5f8a; margin-bottom: 0.3rem; }
|
||
section.erklaerung ul, section.erklaerung ol { font-size: 1.0rem; line-height: 1.4; }
|
||
section.erklaerung p { font-size: 1.0rem; line-height: 1.4; }
|
||
section.erklaerung table { font-size: 0.9rem; }
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</style>
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<!-- _class: lead -->
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# Kapitel 2
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## Kompression — Prinzipien und Pipelines
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Eine Stunde, eine Frage: *Wie machen wir Daten kleiner — und was darf dabei verloren gehen?*
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Vorbereitung für Kapitel 3 (Inhalte: Bild/Audio/Video), wo wir die konkreten Pipelines durchgehen. Hier nur die zwei großen Prinzipien.
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Anschluss an Kap 1: dort haben wir gesehen, wie groß unkomprimierte Audio-Daten werden (10 MB/Min für CD-Audio). Jetzt: wie kommt man auf 1 MB/Min und es klingt fast gleich?
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Bogen: lossless (Redundanz raus) ↔ lossy (Irrelevanz raus).
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<!-- _class: lead -->
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# Daten sind unhandlich
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WhatsApp-Foto vom Wochenende: 200 KB.
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Dasselbe Bild aus der Kamera: 12 MB.
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Spotify-Track: ~3 MB für 3 Minuten.
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Derselbe Track als Studio-WAV: ~30 MB.
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ZIP einer Code-Sammlung: 1/3 der Originalgröße.
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In allen drei Fällen ist die Datei *kleiner*. Aber bei manchen ist Information *weg* — und bei anderen nicht. Was ist der Unterschied?
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# Foto-Größenschock
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| Variante | Größe | Sichtbarer Unterschied? |
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|----------|------:|------------------------|
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| Original aus der iPhone-Kamera (HEIC) | 3,2 MB | — |
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| Foto via WhatsApp geteilt | 230 KB | kaum |
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| Instagram-Story (komprimiert) | 80 KB | minimal |
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| WhatsApp-Profilbild (klein) | 12 KB | sichtbar |
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**Faktor: bis zu 270×.** *Wo geht die Information hin?*
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Diese Folie hängt das Konzept der Kompression an einem alltäglichen Beispiel auf.
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- iPhone-Kamera: bereits H.265-komprimiert (HEIC) — aber als „Original" gehandelt.
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- WhatsApp: komprimiert nochmal, plus Resolution-Reduktion. Faktor ~13x.
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- Instagram-Story: noch aggressiver, optimiert für schnelles Laden.
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- Profilbild: max. ~96×96 Pixel, hoher JPEG-Komp-Faktor.
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Pointe: alle vier sind „dasselbe Bild" — aber jede Stufe wirft *etwas* weg. Was genau? Und wer entscheidet, was weggeworfen wird? Antwort kommt mit dem Konzept lossy vs lossless.
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<!-- _header: '' -->
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<!-- _footer: '' -->
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Das gleiche Phänomen in der Audio-Welt:
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- FLAC (lossless): 5,3 MB, jede Frequenz erhalten
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- MP3 (lossy, 128 kbit/s): 480 KB, hohe Frequenzen weggeworfen, Transienten geglättet
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Wellenform-Vergleich macht es konkret:
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- Links (grün): detaillierte FLAC-Wellenform mit allen Spikes
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- Rechts (rot): MP3-Wellenform glatter, Detail-Information fehlt
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Pointe für die Studis: auf dem Smartphone-Lautsprecher hört man den Unterschied meist nicht. Im Studio-Monitor mit Kopfhörer schon. MP3 wirft 91 % der Daten weg, die der Mensch im Alltag nicht vermisst.
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→ Das ist „Lossy". Das Gegenteil ist „Lossless" (FLAC, ZIP).
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<!-- _class: lead -->
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# Erster Weg: Verlustfrei (Lossless)
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Prinzip: Redundanz raus, Information unverändert.
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Beispiele:
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- ZIP-Archiv: gleiche Datei nach Entpacken
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- PNG-Bild: identisch zum Original
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- FLAC-Audio: identisch zur ursprünglichen Wellenform
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- TIFF, RAW (Camera-RAW): Foto im Rohformat
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Trick: Wiederholungen, Muster, häufige Sequenzen werden kürzer geschrieben.
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# Prinzip: Redundanz raus
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Der Datenstrom enthält oft **Wiederholungen** — gleiche Pixel, gleiche Buchstaben, gleiche Frequenz-Häppchen.
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Lossless-Kompression **erkennt** diese Redundanz und schreibt sie als **Verweis** kürzer.
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**Umkehrbar:** beim Dekomprimieren wird die exakte Original-Datei wiederhergestellt.
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<!--
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- Lossless ist ein Match-und-Verweise-Spiel.
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- Gegeben: 'AAAAAAAA' → kürzer als '8×A'.
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- Gegeben: ein Bild mit großem weißen Bereich → kürzer als 'Pixel 1-10000 sind weiß'.
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- Gegeben: ein Text mit häufigen Wörtern → 'der die das' bekommt kurze Codes (Huffman).
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Wichtig zu verstehen: keine Information geht verloren. Aus der komprimierten Datei lässt sich das Original *bit-genau* wieder herstellen.
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# RLE — Run-Length-Encoding
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**Eine Bilderzeile in Schwarz/Weiß:**
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```
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Original: AAAAA BBB CCCCCCCC AAAAAA
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(5×A, 3×B, 8×C, 6×A)
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Kodiert: 5A 3B 8C 6A
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```
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**22 Zeichen → 8 Zeichen.** Faktor: 2,75×.
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Verlustfrei, weil ich aus `5A 3B 8C 6A` exakt `AAAAABBBCCCCCCCCAAAAAA` zurückbekomme.
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RLE = einfachster Lossless-Algorithmus, gut zum Verstehen des Prinzips am Whiteboard.
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- Wirkt bei: Schwarz/Weiß-Bildern, Schwarz-auf-Weiß-Text, Faxnachrichten.
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- Wirkt NICHT bei: zufälligen Daten, schon-komprimierten Dateien (kein Muster zum Komprimieren).
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- TIFF und BMP nutzen optional RLE. Faxgeräte nutzen es exzessiv.
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In der Praxis: moderne Lossless-Algorithmen wie Deflate (ZIP/PNG/gzip) und LZ77 sind viel cleverer als RLE — sie finden auch Wiederholungen auf weite Distanz im Datenstrom. Aber RLE zeigt das Prinzip in seiner einfachsten Form.
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# Wo wird Lossless verwendet?
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| Anwendung | Format | Warum verlustfrei? |
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|-----------|--------|---------------------|
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| Code-Repository, Backup | **ZIP**, **gzip**, **tar.gz** | Jedes Bit muss exakt zurück. |
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| Foto-Archiv (RAW) | **PNG**, **TIFF**, **RAW** | Nachbearbeitung soll alle Detail haben. |
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| Studio-Master-Track | **FLAC**, **WAV** | Für Mastering muss Originalqualität da sein. |
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| Logo-Grafiken | **PNG**, **SVG** | Scharfe Kanten brauchen Pixelgenauigkeit. |
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**Faustregel:** Werkzeug → Lossless.
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Anschluss: wenn das Werkzeug ist, mit dem ich weiterarbeite (Foto bearbeiten, Code lesen, Audio mastern), brauche ich die Original-Daten. Lossless garantiert das.
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PNG vs. JPEG-Konflikt: viele Studis erleben das beim Web-Hochladen. Logo als JPEG → unscharfe Ränder, weil JPEG für Fotos optimiert ist (große Farbflächen kosten wenig, Kanten erzeugen Artefakte). Logo als PNG → scharfe Ränder, weil PNG verlustfrei ist.
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# Original vs. Fälschung
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Eine **echte Louis-Vuitton-Tasche** und ein perfekter Fake — auf einem Foto unterscheidbar?
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Eine **lossless-komprimierte Datei** vs. das Original — bit-genau identisch.
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**Bei Lossless gibt es keine Fälschung.** Die Kopie ist mathematisch das Original.
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Diese Analogie hat letztes Mal Verwirrung gestiftet (Original-Bag vs Fake). Der Punkt ist:
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Bei echten Gegenständen (Tasche, Gemälde, Vinyl-Schallplatte) gibt es ein „echtes Original". Eine Fälschung sieht nur ähnlich aus, ist aber nicht das Original.
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Bei digitalen Daten ist eine lossless-Kopie *exakt* gleich. Es gibt keinen Begriff von „Original" und „Kopie" — beide sind nur Folgen von Byte, und wenn diese Folgen Byte-für-Byte gleich sind, sind sie ununterscheidbar.
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Das ist die digitale Kopier-Revolution. Vinyl → Kassette → Kassette = Generationsverlust. CD → Festplatte → USB-Stick = identisch.
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<!-- _class: lead -->
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# Zweiter Weg: Verlustbehaftet (Lossy)
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<!--
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Prinzip: Irrelevanz raus. Nicht „weniger Wiederholung", sondern „Information, die der Mensch sowieso nicht wahrnimmt, wird gar nicht erst gespeichert".
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Beispiele:
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- MP3, AAC, OPUS (Audio)
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- JPEG, WebP (Bild)
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- H.264, H.265, AV1 (Video)
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Trick: Wahrnehmungsforschung — Psychoakustik (was hört der Mensch nicht?) und Psychovisualität (was sieht der Mensch nicht?).
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-->
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# Prinzip: Irrelevanz raus
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Was der Mensch **nicht wahrnehmen** kann, muss man **nicht speichern**.
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**Lossy-Kompression** wirft genau diese Information weg.
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**Nicht umkehrbar.** Was weg ist, kommt nie zurück. Aus einem MP3 wird nie wieder ein FLAC.
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<!--
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Lossy hat einen anderen Charakter als Lossless:
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- Lossless: schaut auf die Daten („wo wiederholt sich was?")
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- Lossy: schaut auf den Empfänger („was nimmt er nicht wahr?")
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Daraus folgt: Lossy braucht ein Modell vom Empfänger. Genau das liefert die Psychoakustik (Audio) und Psychovisualität (Bild).
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Konsequenz: aus einem 128-kbit/s-MP3 lässt sich keine CD-Qualität wieder herstellen. Die Daten sind weg. Wenn jemand „Studio-Master 320 kbit/s" sagt: das war nie Studio-Master, das ist MP3 mit höherer Bitrate — die hohen Frequenzen sind trotzdem weg.
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# Was nimmt der Mensch nicht wahr?
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**Ohr (Audio):**
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- Töne unter ~20 Hz oder über ~20 kHz
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- Leise Töne in der Nähe lauter Töne (Maskierung)
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- Räumlich-zeitliche Maskierung (z.B. ~200 ms nach lautem Knall)
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**Auge (Bild):**
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- Feine Farb-Detail (Chrominanz) abseits scharfer Helligkeitskanten
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- Kleinste Helligkeits-Differenzen (~1 Stufe in 256 ist unsichtbar)
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- Sehr feine Strukturen jenseits der Sehauflösung
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Lossy-Algorithmen modellieren diese Wahrnehmungs-Grenzen — und werfen alles davor weg.
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Diese Folie zählt die Beschränkungen unserer Wahrnehmung auf — daraus ergibt sich, was Lossy weglassen darf.
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Ohr-Phänomene werden in der Psychoakustik formalisiert. Die zwei wichtigsten:
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1. Frequenzmaskierung: lauter 1-kHz-Ton überdeckt benachbarte leise Töne bei 1,1 kHz.
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2. Zeitliche Maskierung: nach einem lauten Knall hört man ~200 ms keine leisen Geräusche.
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Auge-Phänomene werden in der Psychovisualität formalisiert:
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1. Luminanz vor Chrominanz: Helligkeitsdetail ist scharf wichtig, Farbdetail darf grob sein.
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2. Kontrast-Empfindlichkeit: bei mittlerer Helligkeit sehen wir feiner als ganz hell oder ganz dunkel.
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Die nächsten beiden Folien visualisieren diese Konzepte.
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<!-- _header: '' -->
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<!-- _footer: '' -->
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<!--
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Visualisierung der Maskierung:
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- Hörschwelle (orange gestrichelt): die untere Grenze unseres Hörens, je nach Frequenz unterschiedlich. Am empfindlichsten bei 1–4 kHz, weniger bei sehr tiefen und sehr hohen Frequenzen.
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- Lauter Ton bei 1 kHz, 90 dB („Masker"): macht die umliegenden Frequenzen unhörbar.
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- Maskierungs-Bereich (blau): in diesem Bereich werden Töne, die unter der gestrichelten Kurve liegen, durch den Masker überdeckt.
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- Grüne Punkte: hörbar, müssen kodiert werden.
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- Graue Punkte: nicht hörbar trotz „Vorhandenseins" → werden weggeworfen.
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MP3-Pipeline:
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1. FFT — Audio in Frequenzen zerlegen
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2. Psychoakustisches Modell anwenden — berechne Maskierungsschwellen
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3. Quantisierung — alles unter Maskierungsschwelle wegwerfen
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4. Huffman-Coding — Rest verlustfrei komprimieren
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Pointe: das alles passiert ohne dass der Mensch im normalen Hören etwas vermisst. ~90 % der Daten weg.
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<!-- _header: '' -->
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<!-- _footer: '' -->
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<!--
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Visualisierung Luminanz vs Chrominanz:
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- Links: 4:4:4 — jedes Pixel speichert Helligkeit (Y) + zwei Farb-Komponenten (Cb blau-differenz, Cr rot-differenz) in voller Auflösung.
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- Rechts: 4:2:0 — Y bleibt voll, Cb und Cr werden auf 1/4 reduziert (2×2 Pixel teilen sich einen Farbwert).
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- Beide Bilder sehen für das Auge identisch aus. Datenmenge halbiert.
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JPEG, H.264, H.265, WebP, AVIF nutzen alle 4:2:0-Subsampling als Standard.
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Anekdote: Würde man stattdessen die Luminanz halbieren (Y reduziert, Cb/Cr voll), würde das Bild sofort unscharf aussehen. Das Auge ist scharf für Helligkeitskanten — daher kein Spielraum dort.
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# Wo wird Lossy verwendet?
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| Anwendung | Format | Reduktion |
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|-----------|--------|-----------|
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| Musikstream (Spotify) | **MP3**, **AAC**, **OGG** | 10× |
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| Foto im Netz (Instagram) | **JPEG**, **WebP** | 10–30× |
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| Video (YouTube, Netflix) | **H.264**, **H.265**, **AV1** | 100–200× |
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| Sprachanruf (WhatsApp Call) | **OPUS**, **AMR** | 50× |
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**Faustregel:** Konsum → Lossy.
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<!--
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Wenn du etwas nur „konsumieren" (anschauen, anhören) willst — und nicht weiter bearbeiten — ist Lossy die richtige Wahl. Du sparst Speicher und Bandbreite, ohne dass der Konsum darunter leidet.
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Sobald du bearbeiten, mastern, archivieren willst → Lossless.
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-->
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<!-- _class: klausur -->
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# Vergleich: Lossless vs. Lossy
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| Eigenschaft | Verlustfrei (Lossless) | Verlustbehaftet (Lossy) |
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|-------------|------------------------|--------------------------|
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| Was passiert? | Redundanz raus | Irrelevanz raus |
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| Umkehrbar? | Ja, bit-genau | Nein, nie wieder |
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| Trick | Wiederholungen kürzer kodieren | Wahrnehmung modellieren |
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| Typischer Faktor | 2× – 5× | 10× – 100× |
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| Anwendung | Archiv, Werkzeug, Code | Stream, Anzeige, Konsum |
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| Beispiele | ZIP · PNG · FLAC · RAW | MP3 · JPEG · H.264 · WebP |
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<!--
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Klausurfähig: gegeben ein Anwendungsfall — soll Lossless oder Lossy verwendet werden? Mit Begründung.
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Beispiele für Klausurfragen:
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- 4K-Stream auf Netflix → Lossy (H.265 oder AV1)
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- RAW-Datei aus der DSLR archivieren → Lossless (RAW selbst, ggf. ZIP)
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- Lecture-Capture-Aufzeichnung für Wiederverwendung → Lossless besser, aber Datenrate hoch
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- Logo-Datei für Print + Web → SVG (vektorgraphisch) oder PNG (lossless raster)
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<!-- _header: '' -->
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<!-- _footer: '' -->
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<!--
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Klassisches Bild aus Wikipedia: dieselbe Katze mit fortschreitender JPEG-Kompression.
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- Ganz links: kaum komprimiert, hohe Qualität
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- Schritt für Schritt: mehr Artefakte, weniger Detail, Quantisierungs-Blöcke werden sichtbar
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- Ganz rechts: extreme Kompression, sichtbare 8×8-Pixel-Blöcke (DCT-Blöcke)
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Die JPEG-Pipeline funktioniert in 8×8-Blöcken. Bei niedriger Qualität werden hohe Frequenzen innerhalb dieser Blöcke aggressiv quantisiert → die Blöcke werden sichtbar.
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Studis erkennen das aus dem Alltag:
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- Mehrfach geforwardete WhatsApp-Bilder → JPEG-Generation-Loss
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- Screenshots in Office → manchmal als JPEG gespeichert → Schrift wird unscharf
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# Kompressionsraten in der Praxis
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| Inhalt | Roh | Komprimiert | Faktor |
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|--------|----:|------------:|-------:|
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| Foto (12 MP) | 36 MB RAW | 3,5 MB JPEG | ~10× |
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| Audio (30 s Stereo) | 5,3 MB WAV | 480 KB MP3 | ~11× |
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| Video (1 Min 4K) | 24 GB roh | 200 MB H.264 | ~120× |
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| Code-Repo (Java) | 15 MB Quellcode | 1,5 MB ZIP | ~10× |
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| Foto (Logo PNG) | 800 KB unkomp. | 80 KB PNG | ~10× |
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||
Lossy bringt mehr — *aber Werkzeug muss roh bleiben.*
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<!--
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||
Diese Folie liefert Größenordnungen für die häufigsten Kompressions-Szenarien. Studis sollen ein Bauchgefühl bekommen:
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||
- Foto: roh ist 10× größer als JPEG
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- Audio: roh ist 10× größer als MP3
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||
- Video: roh ist 100× größer als H.264. Das ist der Grund, warum Streaming überhaupt funktioniert.
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||
- Code: ZIP komprimiert um 10× weil viele Wiederholungen (Imports, Whitespace, Standard-Bibliothek-Aufrufe).
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In Kap 3 schauen wir uns die Pipelines an: WIE machen JPEG/MP3/H.264 das?
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# Entscheidungsmatrix — wann nehme ich was?
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| Szenario | Empfehlung | Begründung |
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| Foto-Archiv (DSLR) | **RAW** (lossless) | Nachbearbeitung muss alle Detail haben |
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| Foto im Web/Insta | **JPEG / WebP** (lossy) | Konsum, Bandbreite zählt |
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| Studio-Master | **FLAC / WAV** (lossless) | Master soll bit-genau bleiben |
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| Spotify-Track | **AAC / MP3** (lossy) | Konsum, Smartphone-Lautsprecher |
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| Code-Backup | **ZIP / tar.gz** (lossless) | Code muss exakt zurück |
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| Lecture-Video | **H.264** (lossy) | Konsum, Streaming |
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| Logo | **PNG / SVG** (lossless) | Scharfe Kanten brauchen Pixelgenauigkeit |
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Diese Matrix ist die zentrale Entscheidungshilfe. Vermitteln über Beispiele aus dem Studi-Alltag (Insta-Post, Spotify-Premium, GitHub-Repo, Vorlesungs-Aufnahme).
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Pädagogisches Ziel: am Ende des Kapitels haben Studis ein Bauchgefühl, wann welche Kompression sinnvoll ist. Nicht „auswendig", sondern „begründen können".
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<!-- _class: aufgabe -->
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# Selbstlernen — ZIP-Test mit drei Dateitypen
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Drei Dateien gleicher Originalgröße (~1 MB) zippen:
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1. **Textdatei mit wiederholten Mustern** (z.B. ein Buch als TXT)
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2. **Unkomprimiertes Bitmap (BMP)** desselben Fotos
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3. **JPEG** desselben Fotos
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**Vergleich:** Wie groß ist die ZIP-Datei in jedem Fall?
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**Erwartung:** Textdatei wird klein (Wiederholungen), BMP wird klein (Farbflächen), JPEG bleibt fast gleich (schon komprimiert, keine Redundanz mehr).
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Diese Übung liefert die zentrale Aha-Erkenntnis ohne Mathematik:
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**Schon-komprimierte Dateien lassen sich nicht weiter komprimieren.**
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Warum? Weil Kompression die Redundanz herausnimmt. Eine bereits komprimierte Datei *hat keine Redundanz mehr*. Das wäre ein Verstoß gegen die Entropie-Grenze (Shannon), aber das brauchen die Studis nicht zu rechnen.
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Erkenntnis: wer schon JPEG/MP3/H.264-Dateien hat, kann sie nicht „nochmal komprimieren". Wer Backup-ZIP über JPEG-Fotos macht: spart fast nichts.
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~10 Min Selbstlernen. Ideal für ein Pärchen oder als Hausaufgabe.
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# Warum ZIP auf JPEG nicht mehr komprimiert
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**JPEG ist bereits maximal lossless-komprimiert.**
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Die JPEG-Pipeline endet mit **Huffman-Coding** — derselbe Trick wie in ZIP.
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Was ZIP machen würde (Wiederholungen finden, Häufigkeiten kürzer kodieren), hat JPEG schon getan.
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**Resultat:** ZIP einer JPEG-Datei ist nur ~1 % kleiner. *Manchmal sogar größer* (durch ZIP-Header-Overhead).
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Pädagogisches Ziel: Studis verstehen, warum „Doppel-Kompression" nichts bringt.
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Konkret:
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- JPEG-Pipeline = lossy + Huffman (lossless)
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- MP3-Pipeline = lossy + Huffman (lossless)
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- H.264-Pipeline = lossy + CABAC/Huffman (lossless)
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In allen Fällen endet die Pipeline mit einem optimal-lossless-Schritt. Ein zusätzliches ZIP findet keine Wiederholungen mehr.
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Folgerung: für gemischte Backups ist ZIP trotzdem nützlich — schon-komprimierte Dateien bleiben gleich, unkomprimierte werden kleiner. „Du verlierst nichts."
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Übergang zu Kap 3: jetzt schauen wir uns die konkreten Lossy-Pipelines an. Wie genau funktioniert JPEG? Was passiert in MP3? Wie komprimiert H.264 Video?
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<!-- _header: '' -->
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<!-- _footer: '' -->
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Zusammenfassung:
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Zwei Wege, ein Ziel: Daten kleiner machen.
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Verlustfrei (Lossless):
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- Was: Redundanz raus
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- Umkehrbar: ja
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- Verfahren: RLE, Huffman, Deflate
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- Formate: ZIP, PNG, FLAC, RAW
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- Faktor: 2× – 5×
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Verlustbehaftet (Lossy):
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- Was: Irrelevanz raus
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- Umkehrbar: nein
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- Trick: Psychoakustik (Audio) / Psychovisualität (Bild)
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- Formate: MP3, JPEG, H.264, WebP
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- Faktor: 10× – 100×
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Entscheidungsmatrix:
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- Archiv/Code → Lossless
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- Stream/Anzeige → Lossy
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Faustregel: Werkzeug = Lossless. Konsum = Lossy.
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In Kap 3 schauen wir uns die Pipelines konkret an (JPEG, MP3, H.264) — also wie ein Lossy-Algorithmus überhaupt entscheidet, was wegzuwerfen ist.
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