von Sven Körber (Fachjournalist; GoodNews!; sven@goodnews.de) zusammen mit Dipl. Inform. Ralf Kaspras und Sven Dietrich. Das bislang wenig beachtete Thema der Datenkompression bietet für Verantwortliche in Unternehmen und Anbieter viel versprechende Aspekte zur Minderung der Kosten bei Datenübertragungen und bei der elektronischen Archivierung. Schnellere Verbindungen und größere Übermittlungsbandbreiten schaffen neue Möglichkeiten im Mobile Business (DSL, UMTS), gleichzeitig wachsen die Anforderungen an die Digitalisierung und Speicherhaltung der Informationen. Vor Jahren wurden Scanner nur in geringem Maße und nur zur Digitalisierung von Dokumenten in schwarz/weiß eingesetzt. Heute bieten zahlreiche Hersteller leistungsfähige Farbscanner zu moderaten Preisen an. Aber ohne eine leistungsfähige und zukunftssichere Datenkompression kommen nicht nur die elektronischen Archive an ihre Grenzen, auch die Pflege oder das Auffinden relevanter Daten wird erschwert. Abhilfe schaffen hier Anbieter, die mittels intelligenter Datenkompression die Dateigrößen extrem verringern und gleichzeitig die notwendigen Informationsinhalte erhalten, sowie Zugriff und Übertragung optimieren.
Datenkompression und Einsatzgebiete
Datenkompression ist ein Verfahren zur Reduktion des Speicherbedarfs von Daten oder der Verringerung der Datenmenge durch Umkodierung des Quellcodes unter Erhalt des benötigten Informationsgehalts.
Informationen, die lediglich aus Texten ohne Bilder bestehen, benötigen eher selten ein modernes Kompressionsverfahren, die Dateigrößen sind überschaubar. Aber schon bei einer Speicherung von Informationen mit Grafiken, Bildern, Video- und Filmsequenzen oder Tönen geht es los: Die Dateivolumina wachsen extrem. Ein Beispiel aus den USA: Northwest Airlines wollte seinen ca. 6.000 Piloten weltweit jederzeit Zugriff auf die aktuellen "Flight Operation Manuals" (ca. 800 – 1.300 Seiten inklusive großer, komplexer grafischen Illustrationen) seiner eingesetzten Flugzeugtypen ermöglichen. Das komplexeste Handbuch, das der McDonald Douglas DC 10, hatte bis dato eine Größe von 370MB und es war unmöglich, dieses über Intranet an den 200 – 300 Access Points zur Verfügung zu stellen. Mit Hilfe der Lizardtech Komprimierung „DjVu“ verringerte sich die Größe auf 23MB. Mit Hilfe der DjVu eigenen "File-Indirect" Funktion können die Seiten einzeln (also seitenweise) über das Intranet geladen werden, bei Northwest Airlines sind das höchstens 20KB pro Seite. Durch den eingebetteten Text Layer blieb die Volltext Suchmöglichkeit vollständig erhalten. Eingepflegte Hyperlinks fördern die bedienerfreundliche Navigation.
Typische Einsatzgebiete für Datenkompression finden sich überall dort, wo hohe Übertragungskosten, schmale Bandbreiten oder andere „Flaschenhälse“ die Übertragung behindern und/oder der notwendige Datenspeicher knapp ist.
Konkrete Einsatzfelder sind Digitalisierungsvorhaben von umfangreichen Dokumentenbeständen, die zukünftig über das Internet und/oder in digitalen Archiven im Volltext recherchierbar und verfügbar sein sollen, bei gleichzeitigem Erhalt von Farb- und Bildinformationen. Oder am Einzelarbeitsplatz im täglichen Austausch von Dateien wie Präsentationen und PDF, die durch Grafiken und Bilder zu einem Übertragungsproblem werden. Hier liefert Datenkompression die Lösung bei gleichzeitiger Kostenreduktion und Prozessoptimierung.
Kompression - mit welcher Technologie?
Bildformate wie TIFF, JPEG (JFIF) oder PDF verbrauchen beim Speichern viel Platz. Mit starker Komprimierung gehen zu u.U. wichtige Informationen verloren. Die Abkürzung JPEG steht für Joint Photographic Experts Group. Diese Vereinigung entwickelte ein Kompressionsverfahren, das weltweit als Standard gilt, jedoch ursprünglich für Dateiformate entwickelt wurde, deren Inhalt mit dem menschlichen Auge betrachtet werden sollte. Das Verfahren beruht auf einer Tiefpaßfilterung zur Farbreduktion nach DCT-Transformation (Discrete Cosine Transformation). Der JPEG typische Klötzcheneffekt und Moiré-Muster sind die Folge.
Ein weiterer Nachteil ist, dass gescannte Dokumente bei obigen Dateiformaten als Ganzes komprimiert werden. Das führt dazu, dass die Struktur des Dokumentes verloren geht und beispielsweise Texte, die in oder auf Bildern liegen, nicht lesbar sind. Ein Ausweg aus dem Dilemma bieten MRC (Mixed Raster Content) Formate, die unterschiedliche Bildinhalte voneinander separieren und mit unterschiedlichen Kompressionsverfahren und Auflösungen in eine Datei speichern. Ein MRC-Format teilt die Scandatei einfach in Segmente auf: Vordergrund mit Text und Grafik und Hintergrund mit Bildern und Farbe. Der Text und die Grafik, also alle Elemente mit harten Ecken und Kanten werden nur sehr gering komprimiert und in einer hohen Auflösung erhalten. Die Bilder und Farbelemente werden stark komprimiert und häufig mit einer deutlich geringeren Auflösung gespeichert. Letztere werden nicht mit der DCT-Transformation, sondern mit Hilfe der Wavelet-Transformation komprimiert, wie sie auch in JPEG2000 zu finden ist, da diese viel höhere Kompressionsfaktoren erlaubt. Solchermaßen komprimierte Dokumente, beispielsweise eine in 400 dpi eingelesene Seite eines Hochglanzmagazins wäre als TIFF Datei ca. 46 MB groß. Als JPEG- oder PDF-Datei würde die gleiche Seite immer noch 1,3 MB groß sein, mit der MRC Technologie komprimiert benötigt sie nur noch 56 kB Speicherkapazität. MRC Formate bieten heute zwei Anbieter im Markt: Lizardtech, USA (www.lizardtech.com) mit DjVu und LuraTech, Deutschland (www.luratech.de) mit LuraWave. Ausblick
Jüngste Entwicklungen bei Datenkompressionstools bieten erhebliche Effizienz- und Kostensparpotentiale für Geschäftsprozesse in alle Unternehmensgrößen. Moderne Scanner ermöglichen die Digitalisierung von Dokumenten in Farbe mit hoher Auflösung und in kürzester Zeit. Solche Scanner gibt es mittlerweile für jeden Bedarf und kleines Budget. Begünstigt durch schnellere Übertragungsraten in den Netzen z.B. UMTS, werden die Einsatzmöglichkeiten mobiler Business-Lösungen drastisch erweitert. Alles in allem bietet der Markt gute technische Möglichkeiten, jetzt und in den nächsten Monaten Geschäftsprozesse zu optimieren, Daten zu komprimieren und damit die wirtschaftliche Effizienz für Unternehmen jeder Größe zu verbessern.
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