Verlustfreie Kompression (englisch lossless compression) ist ein Kompressionsverfahren, bei dem die komprimierten Daten nach der Dekompression bitgenau identisch mit dem Original sind. Es geht keine Information verloren. Deshalb ist sie Pflicht, sobald jede Abweichung unzulässig ist: Text, Programmcode, Tabellen, Archive, medizinische Bilder oder Zwischenstände von Berechnungen.
Wichtige Verfahren
- Huffman-Codierung: Häufige Symbole erhalten kurze Bitfolgen, seltene längere. Grundlage vieler Formate.
- LZ77/LZ78 & DEFLATE: Wörterbuchverfahren, die wiederkehrende Sequenzen durch Verweise auf frühere Vorkommen ersetzen. DEFLATE kombiniert LZ77 mit Huffman-Codierung und steckt in ZIP, gzip und PNG.
- Lauflängencodierung (RLE): Wiederholte gleiche Werte werden zusammengefasst (etwa in BMP oder als Baustein von Fax-Übertragungen).
- Brotli, LZMA, zstd: Modernere Verfahren mit besserem Verhältnis von Kompressionsrate zu Geschwindigkeit (HTTP-Kompression, 7z, Dateisysteme).
Typische Formate
Zu den verlustfreien Formaten gehören ZIP/GZIP (Archivierung), PNG (Grafik), FLAC (Audio), TIFF ohne LZW-Verlustoption sowie Datenbank- und Backup-Formate. Bei verlustfreien Audio-Codecs sind neben FLAC auch ALAC und WavPack verbreitet. Die erreichbare Kompressionsrate hängt stark vom Inhalt ab: Text lässt sich oft auf 20–40 Prozent reduzieren, bereits komprimierte oder zufällige Daten kaum.
Das Gegenstück ist die verlustbehaftete Kompression, die für Medien deutlich höhere Raten erzielt, aber Details verwirft. Beide Klassen zusammen ergeben die Datenkompression.
Verwandte Grundlagen: Datenkompression, tar/gzip-Befehle.