Binärformate

Binärformate sind Dateiformate oder Protokolle, in denen Daten primär in binärer Form gespeichert oder übertragen werden. Im Gegensatz zu textbasierten Formaten verwenden sie eine nicht direkt menschenlesbare Repräsentation, die von Programmen interpretiert wird. Binärformate dienen häufig der effizienten Speicherung und schnellen Verarbeitung großer Datenmengen.

Typischerweise bestehen Binärformate aus mehreren Elementen, etwa einem Kopfsegment (Header) mit Metadaten, gefolgten Datenblöcken oder Objekten sowie Prüfsummen oder Kennungen zur Dateiform. Viele Formate verwenden sogenannte Magische Zahlen am Anfang der Datei, Byte-Reihenfolge (Endianness), Versionsangaben und optionale Kompression oder Verschlüsselung. Die konkrete Struktur ist hoch unterschiedlich und wird durch Spezifikation festgelegt.

Vorteile binärer Formate liegen in geringerer Speichergröße, schnellerer Verarbeitung und besserer Unterstützung für komplexe Datenstrukturen. Nachteile sind geringere Menschennähe, Abhängigkeit von spezifischen Parsern und potenzielle Probleme bei Portabilität oder Langzeit-Storage. Fehler in Struktur oder Versionierung können zu Inkompatibilität führen.

Beispiele für gängige Binärformate sind Bildformate wie JPEG, PNG, GIF und TIFF; Audiodateien wie WAV, MP3 oder FLAC; Videoformate wie MP4, AVI oder MKV; Dokumentformate wie PDF; Archivformate wie ZIP, RAR oder 7z; sowie ausführbare Formate wie ELF oder PE. Zudem existieren binäre Datenformate zur Serialisierung wie BSON, MessagePack oder Protocol Buffers, die strukturierte Daten effizient kodieren.

Der Umgang mit Binärformaten erfordert spezialisierte Bibliotheken oder Tools. Typische Merkmale zur Integrität sind Checksummen, Validierung von Headern und Datenblöcken sowie Mechanismen für Streaming oder Random Access. Sicherheit, Kompatibilität und Langzeitarchivierung sind zentrale Aspekte beim Erstellen, Austauschen und Speichern solcher Formate.