손실 압축

손실 압축은 이미지, 비디오, 오디오 및 기타 미디어 형식에서 특정 파일의 크기를 줄이기 위한 수단으로 사용되는 방법입니다. 파일 내용을 단순화하기 위해 눈에 띄지 않을 가능성이 있는 데이터를 삭제함으로써 이를 수행합니다. 이를 통해 보다 효율적인 인코딩이 가능하고 최종 저장된 파일의 크기가 줄어듭니다.

물론 손실 압축의 반대는 무손실 압축입니다. 이 압축에서는 세부 정보가 손실되지 않는 방법을 사용하여 파일 데이터가 압축됩니다. 우리는 들어간다 여기서는 무손실 압축.

내가 여기서 말하는 파일 크기에 왜 관심을 가지겠습니까? 파일 크기가 작을수록 파일을 저장하는 데 필요한 저장 공간이 줄어들고 파일을 업로드하거나 이메일로 보내야 하는 경우 필요한 대역폭도 줄어듭니다.

손실이 있는 이미지 압축

손실이 있는 파일 압축의 예는 잘 알려진 이미지 형식입니다. JPEG. 이미지를 이 형식으로 저장하면 이미지의 유사한 부분이 식별되고 중복되지 않는 방식으로 저장되므로 프로세스에서 많은 공간이 절약됩니다. 수천 가지 색상이 있고 그 중 대부분은 매우 유사하며 이러한 유사한 색상 중 일부는 폐기될 수 있으므로 모든 컬러 사진 이미지 내에서 상당한 비용 절감이 가능합니다.

이 프로세스를 사용하여 이미지 파일을 얼마나 압축할 수 있는지 비교하기 위해 픽셀 해상도가 약 4080x3072인 평균 1200만 픽셀 카메라로 촬영한 사진을 검사할 수 있습니다. JPEG로 저장하면 이 파일의 크기는 약 2mb 입니다. 이 파일을 압축되지 않은 원시 24비트 RGB 형식으로 저장했다면 파일 크기는 약 36Mb 가 됩니다.

여기에는 다양한 압축 설정으로 저장된 이미지가 있습니다. 첫 번째 이미지는 품질을 최대화하는 기본 설정으로 저장되고, 두 번째 이미지는 50%, 최종 이미지는 90%로 저장되므로 파일 크기가 가장 작아집니다. 차이점을 발견할 수 있나요? 일부 사진 이미지에서는 품질 저하를 확인하기 어려울 수 있는데, 이는 압축 알고리즘이 실제로 얼마나 좋은지를 보여주는 증거입니다.

압축률이 낮은 레인 체인 (517Kb)

50% 압축 설정의 동일한 이미지 (140Kb)

90% 압축 설정의 동일한 이미지 (46Kb)

JPEG 압축 방법을 사용하여 사진을 압축하면 좋은 결과를 얻을 수 있지만, 다른 유형의 이미지에서는 동일한 결과를 얻지 못할 수도 있습니다. 특히 가장자리가 선명하거나 대비되는 색상이 근접해 있는 이미지는 화질이 나빠지는 경향이 있습니다. 회사 로고 및 비디오 게임 아트와 같은 이러한 이미지의 예로는 JPEG과 같은 손실 압축 방법에서 잘 작동하지 않는 이미지 유형이 있습니다.

여기에 비디오게임 픽셀 아트가 있습니다. 왼쪽의 원본 이미지는 무손실 압축을 활용하는 PNG로 저장됩니다. 두 번째 이미지는 50% 압축 설정을 사용하여 JPEG로 저장되며 오른쪽 이미지는 90% 압축 설정을 사용하여 저장됩니다. 선명하고 대비되는 색상이 흐려지거나 번지는 것을 볼 수 있어 원본 이미지의 표현이 눈에 띄게 저하될 뿐만 아니라 원본 PNG 이미지보다 JPEG 버전의 파일 크기가 실제로 훨씬 더 큽니다. 이는 생성 중인 이미지 유형에 맞는 올바른 파일 형식을 선택하는 것이 중요함을 보여줍니다. JPEG과 같은 손실 압축 기반 형식은 모든 이미지에 적합하지 않습니다.

원본 PNG 형식의 일부 비디오 게임 아트 (12Kb)

50% 압축 설정의 동일한 게임 아트 (55Kb)

90% 압축 설정의 동일한 게임 아트 (23Kb)

손실이 있는 오디오 압축

오디오 파일의 경우 가장 일반적인 손실 압축 방법은 다음과 같습니다. 심리음향학, 사운드 파일에 포함된 오디오를 분석하고 사람의 귀에 들리지 않는 특정 사운드를 제거합니다. 이렇게 하면 청취자가 품질 저하를 느끼지 않고도 파일 크기를 크게 줄일 수 있습니다.

절약할 수 있는 종류의 예는 컴팩트 디스크 (CD )에 저장된 오디오에서 볼 수 있습니다. 일반적인 CD에는 80분 분량의 오디오, 약 700Mb 의 데이터를 담을 수 있습니다. 최고의 청취 경험을 보장하기 위해 이 오디오는 고품질의 비압축 형식으로 저장됩니다.

그 80분 분량의 오디오를 중간 음질 (128kbps )로 변환하면 MP3 파일의 경우 결과 파일은 약 74Mb 입니다.

손실이 많은 비디오 압축

MPEG와 같은 영화 파일 형식에 사용되는 압축 기술은 이전에 JPEG 파일에 대해 설명한 손실이 있는 이미지 압축을 논리적인 다음 단계로 가져옵니다. 즉, 각 프레임의 중복 요소를 제거할 뿐만 아니라 프레임의 개별 프레임 간에 반복되는 시퀀스도 제거합니다. 영화. 이 수준의 압축을 적절한 압축 설정으로 수행하면 세부적으로 눈에 띄는 손실이 없는 비디오 파일이 생성됩니다. 이미지 압축과 함께 일반적인 MPEG 비디오 파일 내의 오디오는 MP3 압축을 사용하여 압축되므로 MPEG 형식은 비디오 파일 저장에 최적입니다.

손실 압축에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. 이 기사 여기서 다룬 것보다 더 자세히 설명되어 있습니다.