Compressão com perdas
A compressão com perdas é um método usado por formatos de imagem, vídeo, áudio e outros formatos de mídia como forma de reduzir o tamanho de um arquivo específico. Isso é feito descartando dados que provavelmente passariam despercebidos, a fim de simplificar o conteúdo do arquivo, o que permite uma codificação mais eficiente e, portanto, reduz o tamanho do arquivo final salvo.
O oposto da compressão com perdas é, obviamente, a compressão sem perdas, na qual os dados do arquivo são compactados usando métodos que não resultam em nenhuma perda de detalhes. Vamos compressão sem perdas aqui.
Por que você se importaria com o tamanho do arquivo? Arquivos menores significam menos espaço de armazenamento para armazená-los e menos largura de banda para enviá-los por e-mail ou enviá-los por e-mail.
Compressão de imagem com perdas
Um exemplo de compressão de arquivo com perdas é o conhecido formato de imagem JPEG Quando uma imagem é salva neste formato, partes semelhantes da imagem são identificadas e armazenadas de forma a não duplicá-las, economizando bastante espaço no processo. Economias consideráveis podem ser obtidas em qualquer imagem fotográfica colorida, pois existem milhares de cores, muitas das quais muito semelhantes, e algumas dessas cores semelhantes podem ser descartadas.
Para comparar o quanto um arquivo de imagem pode ser compactado usando esse processo, podemos inspecionar uma foto tirada com uma câmera média de 12 megapixels, cuja resolução de pixels é de cerca de 4080x3072. Salvo como JPEG, esse arquivo tem cerca de 2 MB. Se fosse salvo em um formato bruto de 24 bits RGB descompactado, o tamanho do arquivo seria de cerca de 36 MB.
Aqui temos uma imagem salva com diferentes configurações de compressão. A primeira imagem é salva com a configuração padrão que maximiza a qualidade, a segunda com 50% e a última com 90%, resultando no menor tamanho de arquivo. Você consegue notar a diferença? Em algumas imagens fotográficas, pode ser difícil perceber a redução na qualidade, o que comprova a qualidade do algoritmo de compressão.
Uma corrente de chuva com configuração de baixa compressão (517Kb)
A mesma imagem com uma configuração de compressão de 50% (140Kb)
A mesma imagem com uma configuração de compressão de 90% (46Kb)
Embora a compactação de fotos usando o método de compressão JPEG gere ótimos resultados, você pode não obter os mesmos resultados com outros tipos de imagens. Em particular, imagens com bordas nítidas ou cores contrastantes próximas tendem a ter uma aparência pior. Exemplos dessas imagens, como logotipos de empresas e artes de videogames, são alguns dos tipos de imagem que não funcionam bem com métodos de compactação com perdas, como JPEG.
Aqui temos uma pixel art de videogame; a imagem original à esquerda foi salva como PNG, que utiliza compressão sem perdas. A segunda imagem foi salva como JPEG usando uma configuração de compressão de 50%, enquanto a imagem à direita usou uma configuração de compressão de 90%. Não só vemos desfoque/sangramento das cores nítidas e contrastantes, resultando em uma representação visivelmente pior da imagem original, como os tamanhos dos arquivos são, na verdade, muito maiores para as versões JPEG do que para a imagem original PNG. Isso ilustra a importância de escolher o formato de arquivo correto para o tipo de imagem que você está criando. Formatos baseados em compressão com perdas, como JPEG, não são adequados para todas as imagens.
Algumas artes de videogame em seu formato original PNG (12Kb)
A mesma arte do jogo com uma configuração de compressão de 50% (55Kb)
A mesma arte do jogo com uma configuração de compressão de 90% (23Kb)
Compressão de áudio com perdas
Com arquivos de áudio, o método mais comum de compressão com perdas é Psicoacústica, no qual o áudio contido no arquivo de som é analisado e certos sons que não seriam audíveis ao ouvido humano são removidos. Isso pode gerar economias substanciais no tamanho dos arquivos sem que o ouvinte perceba qualquer perda de qualidade.
Um exemplo da economia que pode ser obtida é o áudio armazenado em um CD (Compact Disc). Um CD típico pode armazenar 80 minutos de áudio, o que equivale a cerca de 700 MB de dados. Para garantir a melhor experiência auditiva, esse áudio é armazenado em um formato descompactado e de alta qualidade.
Se você convertesse esses 80 minutos de áudio em um arquivo de qualidade média (128 kbps )MP3 arquivo, o arquivo resultante teria cerca de 74Mb.
Compressão de vídeo com perdas
As técnicas de compressão utilizadas em formatos de arquivo de filme, como o MPEG, levam a compressão de imagem com perdas descrita anteriormente para arquivos JPEG ao próximo nível lógico, que consiste não apenas em remover elementos duplicados de cada quadro, mas também em remover sequências repetidas entre os quadros individuais do filme. Esse nível de compressão, se aplicado em uma configuração de compressão razoável, resulta em um arquivo de vídeo sem perda perceptível de detalhes. Além da compressão de imagem, o áudio em um arquivo de vídeo MPEG típico é comprimido usando a compressão MP3, tornando o formato MPEG ideal para armazenar arquivos de vídeo.
Para obter mais informações sobre compressão com perdas, consulte este artigo que entra em mais detalhes do que abordamos aqui.
