Compressione con perdita
La compressione con perdita è un metodo utilizzato da immagini, video, audio e altri formati multimediali come mezzo per ridurre la dimensione di un particolare file. Lo fa scartando i dati che probabilmente passerebbero inosservati al fine di semplificare il contenuto del file, consentendo una codifica più efficiente e quindi riducendo la dimensione del file finale salvato.
L'opposto della compressione con perdita è, ovviamente, la compressione senza perdita, in cui i dati del file vengono compressi utilizzando metodi che non comportano alcuna perdita di dettaglio. Entriamo compressione senza perdite qui.
Perché dovresti preoccuparti della dimensione del file che qui dici. Dimensioni file più piccole significano meno spazio di archiviazione necessario per archiviare il file e meno larghezza di banda se è necessario caricare o inviare il file tramite e-mail.
Compressione delle immagini con perdita di dati
Un esempio di compressione di file con perdita è il noto formato immagine JPEG. Quando un'immagine viene salvata in questo formato, parti simili dell'immagine vengono identificate e archiviate in modo da non duplicarle, risparmiando grandi quantità di spazio nel processo. È possibile ottenere risparmi considerevoli all'interno di qualsiasi immagine fotografica a colori, poiché esistono molte migliaia di colori, molti dei quali sono molto simili, e alcuni di questi colori simili possono essere scartati.
Per confrontare quanto può essere compresso un file immagine utilizzando questo processo, possiamo esaminare una foto scattata con una fotocamera media da 12 megapixel la cui risoluzione in pixel è di circa 4080x3072. Salvato come JPEG, questo file pesa circa 2 MB. Se questo file fosse salvato in un formato RGB a 24 bit non compresso e non compresso, la dimensione del file sarebbe di circa 36 Mb.
Qui abbiamo un'immagine salvata con diverse impostazioni di compressione. La prima immagine viene salvata con l'impostazione predefinita che massimizza la qualità, la seconda immagine al 50% e l'immagine finale al 90%, risultando nella dimensione del file più piccola. Riesci a individuare la differenza? Con alcune immagini fotografiche può essere difficile notare la riduzione della qualità, il che dimostra quanto sia efficace l'algoritmo di compressione.
Una catena antipioggia con un'impostazione di compressione bassa (517 Kb)
La stessa immagine con un'impostazione di compressione del 50% (140 Kb)
La stessa immagine con un'impostazione di compressione del 90% (46Kb)
Sebbene la compressione delle foto utilizzando il metodo di compressione JPEG porti a ottimi risultati, potresti non ottenere gli stessi risultati per altri tipi di immagini. In particolare, le immagini contenenti bordi netti o colori contrastanti poste in prossimità tendono ad avere un aspetto peggiore. Esempi di queste immagini, come loghi aziendali e illustrazioni di videogiochi, sono alcuni dei tipi di immagini che non funzionano bene con metodi di compressione con perdita di dati come JPEG.
Qui abbiamo un pezzo di pixel art di un videogioco; l'immagine originale a sinistra viene salvata come PNG, che utilizza la compressione senza perdita di dati. La seconda immagine viene salvata come JPEG utilizzando un'impostazione di compressione del 50%, con l'immagine a destra utilizzando un'impostazione di compressione del 90%. Non solo vediamo sfocature/sanguinamenti insieme di colori nitidi e contrastanti, portando a una rappresentazione visibilmente peggiore dell'immagine originale, ma le dimensioni del file sono in realtà molto più grandi per le versioni JPEG rispetto all'immagine originale PNG. Ciò illustra l'importanza di scegliere il formato file corretto per il tipo di immagine che stai creando. I formati basati sulla compressione con perdita, come JPEG, non sono adatti a tutte le immagini.
Alcune illustrazioni di videogiochi nel formato originale PNG (12Kb)
La stessa grafica del gioco con un'impostazione di compressione del 50% (55Kb)
La stessa grafica del gioco con un'impostazione di compressione del 90% (23Kb)
Compressione audio con perdita
Con i file audio, il metodo più comune di compressione con perdita è Psicoacustica, in cui l'audio contenuto nel file audio viene analizzato e alcuni suoni che non sarebbero udibili dall'orecchio umano vengono rimossi. Ciò può comportare risparmi sostanziali nelle dimensioni dei file senza che l'ascoltatore noti alcuna perdita di qualità.
Un esempio dei tipi di risparmio che è possibile ottenere può essere visto con l'audio memorizzato su un compact disc (CD). Un tipico CD può contenere 80 minuti di audio, pari a circa 700 Mb di dati. Per garantire la migliore esperienza di ascolto, l'audio viene archiviato in un formato non compresso di alta qualità.
Se hai convertito quegli 80 minuti di audio in un audio di qualità media (128 kbps )MP3 file, il file risultante sarà di circa 74 Mb.
Compressione video con perdita di dati
Le tecniche di compressione utilizzate all'interno dei formati di file di film come MPEG portano la compressione delle immagini con perdita descritta in precedenza per i file JPEG al passo logico successivo, che consiste non solo nel rimuovere elementi duplicati di ciascun fotogramma ma anche nel rimuovere sequenze ripetute tra i singoli fotogrammi del file. film. Questo livello di compressione, se eseguito con un'impostazione di compressione ragionevole, produce un file video senza alcuna perdita evidente di dettaglio. Insieme alla compressione delle immagini, l'audio all'interno di un tipico file video MPEG viene compresso utilizzando la compressione MP3, rendendo il formato MPEG ottimale per l'archiviazione di file video.
Per ulteriori informazioni sulla compressione con perdita, vedere Questo articolo che entra più in dettaglio di quanto abbiamo trattato qui.
