Wie kommt das Salz ins Meer?

Wie kommen die Streifen in defekte JPG-Bilder?

eDay der Wirtschaftskammer Wien, conhIT (Connecting Healthcare IT) in Berlin sowie die Linuxwochen in Wien. Es werden immer wieder die selben Fragen gestellt. Eine davon möchte ich heute behandeln:

Warum haben rekonstruierte JPG-Bilder Streifen?

Viele Power-User und Gurus haben schon mal versucht Fotos von Datenträgern zu retten. Fotos können aufgrund von versehentlicher oder absichtlicher Löschung oder Formatierung verloren gehen, aufgrund von Dateisystemfehlern (z.B. FAT) oder Bugs in der Kamera-Firmware und im Betriebssystem.

Solange das Speichermedium (z.B. Festplatte oder Flash-Medium) nicht defekt ist, liegt die Versuchung nahe, mit Hilfe von Software aus dem Internet die vermeintlich verlorenen Fotos wiederherzustellen. Grundsätzlich muss ich davon natürlich dringend abraten, da die Gefahr den Schaden noch schlimmer zu machen sehr groß ist: Zum Beispiel wenn die Software auf dem Datenträger installiert wird, auf dem man die Fotos verloren hat. Alleine der Download, das Surfen im Netz oder der pure Systemneustart überschreibt laufend Datenbereiche.
Hat man sich trotzdem dazu entschlossen mit Datenrettungs-Tools aus dem Internet sein Glück zu versuchen, so erlebt man jedoch oft eine bittere Enttäuschung: In der Übersicht sind alle Thumbnails korrekt dargestellt, jedoch wenn man die Fotos öffnet und groß darstellen will, sind plötzlich Streifen mitten im Bild. Meist natürlich an Stellen, an denen man die Streifen gar nicht brauchen kann.

Die meisten Datenrettungstools für Fotos suchen nach eindeutigen Signaturen von Fotos (z.B. sogenannte EXIF-Informationen), Sektor per Sektor. Findet die Software eine solche Signatur, liest diese die Größe des Fotos aus den EXIF-Informationen und speichert ab dem Start-Sektor die direkt danach folgenden Bytes in eine neue JPG-Datei. Somit haben die JPG-Dateien in der Regel auch die korrekte Größe.

Die Ursachen:
– Fragmentierung: Fotos sind zwar meistens nicht fragmentiert, jedoch wenn diese fragmentiert gespeichert werden, können „fremde“ Daten in einem rekonstruierten Foto vorkommen: Eine Fragmentierung erreicht man zum Beispiel dadurch, dass man einige Fotos aufnimmt, dann mitten drinnen ein Foto löscht (z.B. 1 MB), und danach ein neues Foto mit z.B. 2 MB aufnimmt. Dadurch wird das erste MB des neuen Fotos in dem freien Bereich des gelöschten abgelegt, der zweite Teil am Ende der anderen Fotos.
– Dateisysteminformationen: Viele Dateisysteme schreiben interne Informationen (z.B. Meta-Daten) quer über den Datenträger. Somit ist es wahrscheinlich, dass Fotos nicht in einem Stück geschrieben werden, sondern eben mittendrinnen auch Dateisystem-Informationen stehen.
– Überschrieben: Teile der Fotos können durch andere Dateien überschrieben werden: Zum Beispiel Cache-Dateien beim Internetsurfen, Downloads, Logs, andere Dokumente.

Somit sind die Helferlein nur eine eingeschränkte Hilfe. Wendet man die Software korrekt an, liegen keine Fragmentierungen vor und wurde nichts überschrieben, kann man durchaus gute Ergebnisse erzielen.

Datenretter können mit komplexen Verfahren auch fragmentierte Fotos rekonstruieren und Dateisysteminformationen neu berechnen, auch wenn der Datenträger formatiert oder Fotos gelöscht wurden.

Aja, und wie das Salz ins Meer kommt: RTFM.

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