Daten komprimieren

Du verschickst ein Foto, streamst Musik oder lädst eine App herunter: Fast alles, was über das Internet läuft, ist komprimiert. Ohne Kompression wäre dein Handyspeicher schnell voll und jedes Video würde ewig laden. Die Idee dahinter ist verblüffend einfach: Wiederholungen muss man nicht einzeln speichern.

Wiederholungen ausnutzen

Stell dir eine Bildzeile aus Pixeln vor: weiß, weiß, weiß, weiß, weiß, weiß, weiß. Wir kürzen weiß mit w ab und schwarz mit s. Statt sieben Mal weiß zu speichern, schreibst du einfach 7w: Die Zahl sagt, wie oft sich das Zeichen dahinter wiederholt. Das nennt man Lauflängenkodierung, und einen Abschnitt aus lauter gleichen Pixeln nennt man einen Lauf. Aus einer Zeile wie wwwwwwwsss wird so 7w3s, aus 10 Zeichen werden 4. Je länger die gleichfarbigen Abschnitte, desto mehr sparst du.

Verlustfrei oder verlustbehaftet

Bei der Lauflängenkodierung geht nichts verloren: Aus 7w3s kannst du die Originalzeile exakt wiederherstellen. Solche Verfahren heißen verlustfrei. ZIP-Dateien arbeiten ebenfalls verlustfrei, allerdings mit ausgefeilteren Verfahren als der reinen Lauflängenkodierung. Bei Fotos und Musik geht man oft einen Schritt weiter: JPG und MP3 werfen gezielt Details weg, die dein Auge oder Ohr kaum wahrnimmt. Das nennt man verlustbehaftet. Die Datei wird viel kleiner, aber das Original kommt nie ganz zurück. Für einen Vertragstext wäre das fatal, für ein Urlaubsfoto meist völlig in Ordnung.

Warum der Himmel so gut schrumpft

Jetzt verstehst du auch, warum ein Foto vom blauen Himmel viel stärker schrumpft als ein Foto von einer bunten Wiese: Der Himmel besteht aus riesigen Flächen fast gleicher Farbe, also aus langen Läufen, die sich extrem kurz beschreiben lassen. Ein wildes Durcheinander aus Farben bietet dagegen kaum Wiederholungen. Genau deshalb sind manche Dateien nach dem Zippen winzig und andere kaum kleiner als vorher.