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FLIF (Free Lossless Image Format)

Was bedeutet FLIF?

Die Abkürzung FLIF steht für “Free Lossless Image Format” und ist ein 2015 veröffentlichter Algorithmus zur Bildkomprimierung, der sich durch außergewöhnliche Komprimierungsergebnisse auszeichnet. FLIF ist kostenlos verfügbar und kann eine Bilddatei zwischen 14 und 74 Prozent kleiner als andere Bildformate darstellen, ohne die Bildqualität zu beeinträchtigen. Das Free Lossless Image Format übertrifft damit andere populäre Bildkomprimierungsalgorithmen wie WebP, verlustfreie BPG, PNG, JPEG 2000 und JPEG XR.

Von Zeit zu Zeit werden neue Bildformate veröffentlicht, die versuchen die etablierte Ordnung, wie Bilder und Fotos gespeichert und geteilt werden, zu revolutionieren. Im Jahr 2010 kündigte Google ein neues Format namens WebP an, mit dem das Web beschleunigt werden sollte, indem die Dateigrößen von Bildern verkleinert werden, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Im Jahr 2014 stellte der Programmierer Fabrice Bellard sein eigenes Format BPG vor, das angeblich die gleiche Qualität von JPEGs bei einer nur halb so großen Dateigröße erreichen sollte.

FLIF im Vergleich mit anderen Formaten

Das Free Lossless Image Format ist der neueste Algorithmus in der Reihe der Bildformate und legt die Messlatte noch ein Stück höher. Die Komprimierung von FLIF ist im Vergleich mit anderen gängigen Formaten zum Teil erheblich besser. Die Dateien sind im Durchschnitt 35 % kleiner als typische PNG-Dateien, 37 % kleiner als verlustfreies JPEG 2000, 15 % kleiner als verlustfreies WebP und 22 % kleiner als verlustfreies BPG.

JPEG ist das beliebteste Format zum effizienten Hochladen und Downloaden von Bildern. JPEG ist jedoch ein verlustbehaftetes Format. Das bedeutet, dass es einen Kompromiss zwischen der Dateigröße und dem Verlust der visuellen Qualität darstellt. Ein verlustfreies Format wie FLIF ermöglicht es, die Originalbilder im Backend intakt zu halten und später zu entscheiden, welche verlustbehaftete Komprimierung verwendet werden soll, um den Besuchern einer Webseite Bilder und Thumbnails zu liefern. Zudem bietet das JEPG-Format keine Unterstützung für Alphakanäle und unterstützt daher keine halb- oder voll transparenten Pixel, die für gängige Grafikdesign-Praktiken erforderlich sind.

In solchen Fällen wird normalerweise das PNG-Format verwendet. Es ist verlustfrei, das ursprüngliche Bild wird so gespeichert, wie es ist, es hat einen breiten Farbraum – im Gegensatz zu den 256 Farben von GIFs – und es bietet einen Alpha-Kanal, um die verschiedenen Deckkraftniveaus von Pixeln in Bildern zu unterstützen. Wenn jedoch Fotos mit PNG gespeichert werden, sind die generierten Dateien im Vergleich zu verlustreichen Formaten wie JPEG sehr groß. Der Speicherplatz, der zum Speichern der Originalbilder erforderlich ist, ist vergleichsweise groß. Ebenso die Bandbreite, die beim Hoch- und Herunterladen dieser Bilder verbraucht wird. Dies wirkt sich bei geringer Bandbreite negativ auf die Benutzererfahrung aus.

Einen Weg zu finden, Bilder zu speichern, ohne Kompromisse bei der Qualität eingehen zu müssen, während die Bilddateien möglichst klein sind, ist wichtig für das mobile Web. FLIF ist das neueste Bildformat, das darauf abzielt, dieses Problem zu lösen und bietet den bislang wohl besten Algorithmus für die verlustfreie Speicherung von Bildern auf die effizienteste Weise. Zu den Funktionen des Formats gehören Graustufen / RGB / RGBA, 16-Bit Farbtiefe, Interlaced / Non-Interlaced und Unterstützung für Animationen. Einer der großen Vorteile von FLIF ist, dass die Komprimierung im Gegensatz zu anderen verlustfreien Formaten bei jeder Art von Bild gut funktioniert. PNG funktioniert gut für Strichzeichnungen. Für normale Fotos, bei denen ein gewisser Qualitätsverlust akzeptabel ist, kann JPEG verwendet werden. Für medizinische Bilder mit feinen Strukturen ist verlustfreies JPEG 2000 gut geeignet. Laut FLIF Webseite ist es nicht wichtig, bei der Anwendung des Bildkomprimierungsalgorithmus zu wissen, welches Bildformat für die Bildausgabe am besten geeignet ist. FLIF eignet sich für alle Formate.

Wie funktioniert FLIF?

FLIF verwendet eine Art von arithmetischer Codierung, die als Meta-Adaptive Near-Zero Integer Arithmetic Coding (MANIAC) bezeichnet wird. Dieses Codierungsverfahren wird üblicherweise für verlustfreie Komprimierung verwendet. Arithmetisches Codieren komprimiert eine lange Nachricht mit vielen Zeichen zu einer einzigen Zahl. Wenn eine Free Lossless Image-formatierte Datei dekomprimiert wird, werden alle Zeichen vollständig wiederhergestellt.

Das Free Lossless Image Format unterstützt progressives Interlacing, das heißt, es erstellt ein Bild in einem Durchgang. Durch Herunterladen des ersten Teils der Datei wird das gesamte Bild angezeigt. Durch das Herunterladen des Rests wird dem Bild mehr und mehr Qualität verliehen. Im Gegensatz dazu sind einige andere Arten von Dateiformaten nicht progressiv. Ein nicht progressives Bild wird in Zeilen und Spalten aufgeteilt, die dann auf einem Bildschirm wieder zusammengesetzt werden. Ein progressives Bild wird normalerweise dem Interlaced-Format vorgezogen, da das Erstere es erlaubt, eine Vorschau des Bildes schnell zu sehen. Wenn das Bild in einem nicht progressiven Format gespeichert wird, ist keine Vorschau des Bildes sichtbar. Das Bild wird erst sichtbar, wenn das Gerät das gesamte Bild heruntergeladen hat.

Was bedeutet verlustfreie Komprimierung?

Als verlustfreie Komprimierung wird eine Klasse von Datenkomprimierungsalgorithmen bezeichnet, die es ermöglicht, die ursprünglichen Daten aus den komprimierten Daten perfekt zu rekonstruieren. Im Gegensatz dazu erlaubt die verlustbehaftete Komprimierung eine Rekonstruktion nur in einer Annäherung der Originaldaten, jedoch normalerweise mit verbesserten Komprimierungsraten und daher reduzierten Dateigrößen.

Verlustfreie Komprimierung wird in Fällen verwendet, in denen es wichtig ist, dass die ursprünglichen und die dekomprimierten Daten identisch sind oder wenn Abweichungen von den ursprünglichen Daten ungünstig wären. Typische Beispiele sind ausführbare Programme, Textdokumente und Quellcode. Einige Bilddateiformate wie PNG oder GIF verwenden nur verlustfreie Komprimierung, während andere wie TIFF und MNG entweder verlustfreie oder verlustbehaftete Methoden verwenden. Verlustfreie Audioformate werden am häufigsten für Archivierungs- oder Produktionszwecke verwendet, während kleinere verlustbehaftete Audiodateien typischerweise auf tragbaren Playern verwendet werden und in anderen Fällen, in denen der Speicherplatz begrenzt ist oder eine exakte Wiedergabe des Audiomaterials nicht erforderlich ist.

Die Nachteile des Free Lossless Image Format

Aktuell gibt noch keine Browser-Unterstützung für FLIF. Es ist jedoch eine kostenlose sogenannte Polyfill-Lösung für die gängigen Browser wie Chrome oder Firefox erhältlich, die zu Testzwecken implementiert werden kann. Das heißt, FLIF ist immer noch experimentell, es ist ein work in progress. Work in Progress kann bedeuten, dass, wenn die aktuelle Version von FLIF für die Komprimierung benutzt wird, eine neuere Version diese möglicherweise nicht decodieren kann. Derzeit gibt es zudem keine Unterstützung für FLIF in gängigen Bildbearbeitungsprogrammen / Bildbetrachtern.

Ein weiterer Nachteil ist, dass noch nicht bekannt ist, wie die Komprimierungsgeschwindigkeit des Formats im Vergleich zu den Mitbewerbern abschneidet. Die Entwickler selbst sagen, dass die Geschwindigkeit von Codierung und Decodierung nicht sehr schnell sei, aber in einem guten Bereich liege. Jon Sneyers, einer der Mitentwickler des Formats, sagt, dass das FLIF noch in Arbeit ist und das Format noch nicht fertiggestellt ist. Zu den fehlenden Funktionen gehören neben der fehlenden Web-Browser-Unterstützung, Metadaten-Unterstützung, zusätzliche Farbräume und die Möglichkeit der verlustbehafteten Komprimierung.

FLIF ist ein ausgezeichneter Algorithmus, um alle Arten von Bildern zu komprimieren – von Webcomics bis zu Fotos und allem dazwischen. Das kostenlose verlustfreie Bildformat wird unter GNU General Public License veröffentlicht und hilft, beim Laden großer Bilder Zeit zu sparen. Das Ziel des Free Lossless Image Format ist es, Bilder in Zukunft einfacher nutzen und komprimieren zu können, indem sie durch FLIF zum universellen Bildformat werden, das einfach funktioniert.

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