Kapitel 15 aus meiner Diplomarbeit, die ...
Zusammenfassung
Es wurde ein Modell für verlustfreie Datenkompression vorgestellt.
Auf dessen Grundlage ließ sich besonders einfach der Beweis zur
Nichtexistenz eines allumfassenden Kompressionsverfahrens führen.
Allerdings ist das Modell
nicht algorithmisch, sondern funktional. Daher eignet es sich nicht
zur Beschreibung der einzelnen Kompressionsverfahren.
Hierzu müßte die verlustfreie Datenkompression beispielsweise als
Automat definiert werden.
Zur Vorbereitung der Kategorisierung der verlustfreien
Datenkompressionsverfahren wurden zunächst die Begriffe Redundanz
und Irrelevanz unterschieden sowie die verlustbehaftete
Datenkompression von der verlustfreien getrennt.
Um den Unterschied möglichst
deutlich zu machen, wurden die für verlustbehaftete Datenkompression
von Bildern und akustischen Daten wichtigen Irrelevanzkriterien beim
menschlichen Ohr und Auge beschrieben.
Die folgenden Kategorien zur Einteilung verlustfreier
Kompressionsverfahren wurden beschrieben:
Redundanz: statistisch oder referenzierend.
Redundanzanpassung: statisch, variabel oder adaptiv.
Symmetrie: Analyse und Synthese symmetrisch oder asymmetrisch.
Codierung: variable oder feste Länge von Textsequenzen und Codeworten.
Quellstruktur: Länge der Daten unbestimmt, bestimmt oder fest.
Es wurden sowohl klassische und weitverbreitete Kompressionsverfahren
beschrieben (Huffman, arithmetische Codierung, Codebook-Verfahren) als auch
überkommene einfache Verfahren (Shannon-Fano, Lauflängen...) und neue
Ideen (Blaschkowski-Codierung, Hilbergs texturale Sprachmaschine).
Soweit möglich, wurden Angaben über die Zugehörigkeit
zu Kategorien
gemacht. Dabei zeigte sich, daß die Kategorisierung nicht
vollständig ist - nicht alle Verfahren lassen sich einer Kategorie
zuteilen. Außerdem lassen sich viele Verfahren in einigen Kategorien
variieren, zum Beispiel können viele Verfahren mit statischer, variabler
oder adaptiver Redundanzanpassung verwendet werden.
Zusätzlich zu den verlustfreien wurden verlustbehaftete
Verfahren erwähnt,
die bei Bild- und Audiokompression verwendet werden.
Drei Kapitel beschäftigen sich mit der Umsetzung von Kompressionsverfahren
in Komprimierer (Einbindung ins Betriebssystem, Effizienz und
Geschwindigkeit, Parallelisierung).
Ob die verkehrt asymmetrische Datenkompression praktische Bedeutung
hat, bleibt offen. Immerhin zeigte sich, daß ein solches Kompressionsverfahren
nicht von vornherein sinnlos ist. Vielmehr geben die Einsatzbedingungen an,
in welchen Hinsichten ein Kompressor optimiert werden muß.