Compressie met verlies
Compressie met verlies is een methode die door beeld-, video-, audio- en andere mediaformaten wordt gebruikt als middel om de grootte van een bepaald bestand te verkleinen. Het doet dit door gegevens weg te gooien die waarschijnlijk onopgemerkt zouden blijven om de bestandsinhoud te vereenvoudigen, wat een efficiëntere codering mogelijk maakt en dus de grootte van het uiteindelijk opgeslagen bestand verkleint.
Het tegenovergestelde van verliesvrije compressie is uiteraard verliesloze compressie, waarbij bestandsgegevens worden gecomprimeerd met behulp van methoden die niet tot enig detailverlies leiden. Wij gaan erin compressie zonder verlies hier.
Waarom zou je je zorgen maken over de bestandsgrootte, zeg je hier. Kleinere bestandsgroottes betekenen dat er minder opslagruimte nodig is om het bestand op te slaan, en dat er minder bandbreedte nodig is als u het bestand moet uploaden of e-mailen.
Compressie van verliesgevende afbeeldingen
Een voorbeeld van lossy bestandscompressie is het bekende beeldformaat JPEG. Wanneer een afbeelding in dit formaat wordt opgeslagen, worden vergelijkbare delen van de afbeelding geïdentificeerd en opgeslagen op een manier die deze niet dupliceert, waardoor er veel ruimte wordt bespaard. Er kunnen aanzienlijke besparingen worden gerealiseerd binnen elk kleurenfotobeeld, aangezien er vele duizenden kleuren zijn, waarvan er vele zeer vergelijkbaar zijn, en sommige van deze vergelijkbare kleuren kunnen worden weggegooid.
Om te vergelijken hoeveel een afbeeldingsbestand met dit proces kan worden gecomprimeerd, kunnen we een foto inspecteren die is gemaakt met een gemiddelde camera van 12 megapixels met een pixelresolutie van ongeveer 4080x3072. Opgeslagen als JPEG, heeft dit bestand een grootte van ongeveer 2 MB. Als dit bestand zou worden opgeslagen in een onbewerkt, ongecomprimeerd 24-bits RGB-formaat, zou de bestandsgrootte ongeveer 36 MB bedragen.
Hier hebben we een afbeelding opgeslagen met verschillende compressie-instellingen. De eerste afbeelding wordt opgeslagen met de standaardinstelling die de kwaliteit maximaliseert, de tweede afbeelding met 50% en de uiteindelijke afbeelding met 90%, wat resulteert in de kleinste bestandsgrootte. kan je het verschil ontdekken? Bij sommige foto's kan het moeilijk zijn om de kwaliteitsvermindering te zien, wat een bewijs is van hoe goed het compressie-algoritme werkelijk is.
Een regenketting met een lage compressie-instelling (517Kb)
Hetzelfde beeld met een compressie-instelling van 50% (140Kb)
Hetzelfde beeld met een compressie-instelling van 90% (46Kb)
Hoewel het comprimeren van foto's met behulp van de compressiemethode JPEG tot geweldige resultaten leidt, is het mogelijk dat u niet dezelfde resultaten krijgt voor andere soorten afbeeldingen. Met name afbeeldingen met scherpe randen of contrasterende kleuren die zich dicht bij elkaar bevinden, zien er vaak slechter uit. Voorbeelden van deze afbeeldingen, zoals bedrijfslogo's en videogamekunst, zijn enkele van de afbeeldingstypen die niet goed werken met compressiemethoden met verlies, zoals JPEG.
Hier hebben we een stukje pixelkunst van videogames; de originele afbeelding aan de linkerkant wordt opgeslagen als een PNG, waarbij gebruik wordt gemaakt van verliesvrije compressie. De tweede afbeelding wordt opgeslagen als JPEG met een compressie-instelling van 50%, terwijl de afbeelding aan de rechterkant een compressie-instelling van 90% gebruikt. We zien niet alleen het vervagen/uitvloeien van de heldere en contrasterende kleuren, wat leidt tot een zichtbaar slechtere weergave van de originele afbeelding, maar de bestandsgroottes zijn feitelijk veel groter voor de JPEG versies dan de originele PNG afbeelding. Dit illustreert hoe belangrijk het is om het juiste bestandsformaat te kiezen voor het type afbeelding dat u maakt. Op compressie gebaseerde formaten met verlies, zoals JPEG, zijn niet voor alle afbeeldingen geschikt.
Enkele videogamekunst in het originele PNG-formaat (12Kb)
Dezelfde gamekunst met een compressie-instelling van 50% (55Kb)
Dezelfde gamekunst met een compressie-instelling van 90% (23Kb)
Audiocompressie met verlies
Bij audiobestanden is de meest gebruikelijke methode van compressie met verlies Psycho-akoestiek, waarin de audio in het geluidsbestand wordt geanalyseerd en bepaalde geluiden worden verwijderd die voor het menselijk oor niet hoorbaar zouden zijn. Dit kan aanzienlijke besparingen in bestandsgroottes opleveren zonder dat de luisteraar enig kwaliteitsverlies merkt.
Een voorbeeld van de soorten besparingen die kunnen worden gerealiseerd, is te zien met audio die op een compact disc (CD) is opgeslagen. Een typische CD kan 80 minuten audio bevatten, wat neerkomt op ongeveer 700 MB aan gegevens. Om de beste luisterervaring te garanderen, wordt deze audio opgeslagen in een hoogwaardig, ongecomprimeerd formaat.
Als je die 80 minuten audio hebt omgezet naar gemiddelde kwaliteit (128 kbps )MP3 bestand, zou het resulterende bestand ongeveer 74Mb zijn.
Videocompressie met verlies
Compressietechnieken die worden gebruikt in filmbestandsformaten zoals MPEG brengen de verliesgevende beeldcompressie die eerder is beschreven voor JPEG-bestanden naar de logische volgende stap, namelijk het verwijderen van niet alleen dubbele elementen van elk frame, maar ook het verwijderen van herhaalde reeksen tussen de afzonderlijke frames van de film. Dit compressieniveau resulteert, indien uitgevoerd met een redelijke compressie-instelling, in een videobestand zonder merkbaar detailverlies. Naast beeldcompressie wordt audio in een typisch MPEG-videobestand gecomprimeerd met behulp van MP3-compressie, waardoor het MPEG-formaat optimaal is voor het opslaan van videobestanden.
Voor meer informatie over compressie met verlies, zie Dit artikel die dieper ingaat dan we hier hebben behandeld.
