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Eines der wichtigsten Kompressionsverfahren für Audios und Videos ist MPEG. MPEG ist
und wird vom Frauenhofer Institut für Integrierte Schaltungen entwickelt und
weiterentwickelt. Grundlage des MPEG-Verfahrens ist die Biologie des Menschen. Der
Mensch selbst kann nicht alle Informationen wahrnehmen, zum Beispiel bemerkt er
bestimmte Farbänderungen, oder bestimmte Unterfrequenzen nicht. Somit ist es möglich,
nicht nur den Datenstrom an sich mit mathematischen Modellen zu komprimieren, sondern
ganz gezielt Informationen aus dem Datenstrom herauszuschneiden, die der Mensch bei der
Wiedergabe kaum wahrnimmt. Außerdem ist bekannt, daß man Bilder wesentlich effizienter
speichern kann, wenn man sich von Bild zu Bild nur die Unterschiede in den einzelnen
Bildern merkt. Im Falle von Audio kann man ebenfalls den Datenstrom auf diese Weise
komprimieren. Audios weisen nämlich meist auch die Eigenschaft auf, daß von Abstastung
zu Abtastung nur relativ selten starke Änderungen eintreten. Alles in allem setzte man alle
drei Kodierungsmöglichkeiten, differenzielle Kodierung (nur Wertänderungen abspeichern),
verlustbehaftete Kodierung (Daten können nicht 100%ig restauriert werden - Qualität wird
bedingt durch die Biologie jedoch nicht beeinträchtigt) und die Reduzierung der
Quellenentropie (Mathematisches Modell der Datenkompression) zu dem MPEG-1
Verfahren zusammen. Bereits mit MPEG 1 konnte man Komprimierungsraten von bis zu 1:3
(Bedarf beträgt nur etwa 1/3 des ursprünglichen Platzbedarfes) erreichen. Mit MPEG-2
verfeinerte man vor allem die Erkennung von biologischen Faktoren und damit die weitere
Entfernung von Informationen im digitalen Datenstrom, die der Mensch nicht wahrnehmen
kann. Mit MPEG-2 erreichte man nun immerhin schon Kompressionsraten bis zu 1:6. Erst
Mitte 1997 brachte die Frauenhofergesellschaft für Audios ein neues Verfahren heraus -
MPEG-3. Mit MPEG 3 kann man Audio ohne Qualitätsverlust bis auf 1/12 der
Orginalgröße schrumpfen lassen. Diese hohe Kompressionsrate erreicht man außerdem
durch eine verbesserte differentielle Kodierung. Im Gegensatz zur herkömmlichen
differentiellen Kodierung setzt man bei MPEG-3 auf folgendes Verfahren: Zu jedem
Zeitpunkt wird bereits die Nachfolgeinformation berechnet, wie sie eventuell aussehen
könnte. Im eigentlichen Datenstrom stehen nun nur noch die Informationen über die
Änderung zur Vorausberechnung. Da die Vorausberechnung in den meisten Fällen den
eigentlichen Werten sehr ähnelt, müssen nur noch wenige Informationen gespeichert werden,
was den Datenstrom erheblich reduziert.
Doch auch mit solchen Erfolgen sollte man nicht aufgeben. Biologen haben herausgefunden
das der \"Datenstrom\" im Menschen zwischen Ohr und Gehirn nur wenige KByte/s beträgt.
Rein theoretisch sind somit noch weit bessere Kompressionsraten möglich, nur im Moment
weiß noch niemand, wie diese Informationen dermaßen stark komprimiert werden könnten.
Die Videokomprimierung nach MPEG3 wird sicherlich noch einige Zeit auf sich warten
lassen, da Videos eine wesentlich höhere Komplexität besitzten als Audios.
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