Kompresi Lossless: Apa Artinya Dan Bagaimana Cara Menggunakannya

oleh kim Diperbarui: Juni 28, 2022

Kompresi lossless adalah konsep penting ketika datang ke media digital. Ini mengacu pada proses di mana data dikompresi tanpa ada kehilangan data. Kompresi lossless adalah cara terbaik untuk mengurangi ukuran file media digital Anda tanpa mengorbankan kualitas.

Pada artikel ini, kita akan membahasnya

• apa kompresi lossless itu,
• cara kerjanya, dan
• bagaimana Anda dapat menggunakannya untuk keuntungan Anda.

Mari kita mulai!

Definisi Kompresi Lossless

Kompresi lossless adalah jenis kompresi data yang mempertahankan semua data asli selama proses encoding dan decoding, sehingga hasilnya adalah replika yang tepat dari file atau data asli. Ini bekerja dengan menemukan pola dalam data dan menyimpannya dengan lebih efisien. Misalnya, jika sebuah file memiliki 5 kata berulang, alih-alih menyimpan 5 kata duplikat itu, kompresi lossless hanya akan menyimpan satu kata dari kata tersebut, ditambah referensi ke tempat ia dapat menemukan informasi tentang penggunaannya dalam file.

Berbeda kompresi lossy (yang membuang beberapa informasi secara selektif untuk mengurangi ukuran) Kompresi Lossless memungkinkan Anda untuk mempertahankan resolusi gambar, kejelasan teks dan integritas file dengan tidak ada kehilangan kualitas. Ini membuatnya cocok untuk aplikasi di mana beberapa informasi penting dan tidak dapat dikorbankan untuk pengurangan ukuran. Penggunaan umum untuk kompresi lossless meliputi:

• Mengompresi file musik (oleh karena itu kualitas audio harus tetap terjaga)
• Mengompresi gambar medis (karena detail kecil mungkin penting untuk diagnosis)
• Mengompresi kode sumber aplikasi perangkat lunak
• Mengarsipkan dokumen untuk penyimpanan jangka panjang.

Contoh kompresor yang dapat menggunakan algoritma jenis ini adalah file ZIP dan PNG serta beberapa format gambar seperti TIFF dan GIF.

Manfaat Kompresi Lossless

Kompresi lossless adalah teknologi yang memampatkan data menjadi ukuran yang lebih kecil tanpa kehilangan kualitas. Ini dimungkinkan melalui penggunaan algoritme yang mengidentifikasi rangkaian data yang berlebihan atau berulang, lalu menggantinya dengan kode yang lebih pendek. Menggunakan metode ini dapat membantu mengurangi ukuran data secara signifikan, seringkali dengan setengah atau lebih, memungkinkan pengguna untuk menyimpan dan mengirimkan informasi dalam jumlah besar secara lebih efisien.

Selain menghemat ruang penyimpanan, ada beberapa manfaat utama lainnya menggunakan kompresi lossless. Ini termasuk:

• Peningkatan Kinerja: Kompresi lossless dapat meningkatkan kecepatan transfer file karena ukurannya lebih kecil dan menggunakan lebih sedikit bandwidth saat mengirim atau mengunduh.
• Integritas data: Karena tidak ada data yang hilang saat menggunakan kompresi lossless, informasi apa pun yang dikodekan akan tetap utuh setelah dekompresi.
• kecocokan: File terkompresi biasanya dapat dibuka dengan berbagai aplikasi pada platform yang berbeda karena algoritme penyandian standarnya.
• Mengurangi Waktu Pemrosesan: Mengurangi ukuran file mempercepat proses seperti pencetakan, streaming, dan pengeditan karena file yang lebih kecil memerlukan daya komputasi yang lebih sedikit.

Jenis Kompresi Lossless

Ada berbagai jenis kompresi lossless teknik yang memungkinkan Anda mengompres data tanpa kehilangan informasi apa pun. Jenis kompresi lossless yang paling umum adalah ZIP, gzip, dan LZW. Ketiganya, bersama dengan berbagai jenis lainnya, semuanya memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Pada artikel ini, kita akan membahas berbagai jenis metode kompresi lossless dan cara menggunakannya:

• ZIP
• gzip
• Lzw

Jalankan Pengodean Panjang

Jalankan Pengodean Panjang (RLE) adalah algoritma kompresi data yang digunakan untuk mengurangi ukuran file tanpa kehilangan data apa pun. Ini bekerja dengan menganalisis data, mencari karakter berurutan dan kemudian mengompresnya menjadi bentuk yang lebih kecil dan padat. Ini membuat file lebih mudah disimpan dan ditransfer. Selama proses dekompresi, data asli dapat direkonstruksi sepenuhnya.

Run Length Encoding umumnya digunakan untuk mengompresi gambar digital karena secara efektif mengurangi redundansi informasi dalam materi seperti pola berulang, run of piksel atau area besar yang diisi dengan satu warna. Dokumen teks juga merupakan kandidat yang cocok untuk kompresi RLE karena sering berisi kata dan frasa yang berulang.

Run Length Encoding memanfaatkan fakta yang dimiliki oleh banyak sampel berurutan dalam file audio nilai identik untuk mengurangi ukurannya tetapi mempertahankan kualitas aslinya setelah dekompresi. Hal ini dapat menyebabkan pengurangan yang signifikan dalam ukuran file – biasanya 50% atau lebih – dengan sangat sedikit kerugian dalam hal kualitas dan performa audio.

Saat menggunakan pengkodean RLE, penting untuk diingat bahwa meskipun kemungkinan untuk mengurangi ukuran file yang terkait dengan file suara atau gambar, ini mungkin tidak benar-benar bermanfaat untuk jenis file teks yang cenderung tidak memiliki banyak redundansi karena cara pembuatannya secara konvensional. . Oleh karena itu, beberapa percobaan dengan berbagai jenis aplikasi mungkin diperlukan sebelum membuat pilihan akhir apakah jenis teknologi kompresi ini paling cocok untuk kebutuhan Anda.

Pengkodean Huffman

Pengkodean Huffman adalah algoritma kompresi data yang adaptif dan lossless. Algoritma ini menggunakan sekumpulan simbol data, atau karakter, beserta frekuensi kemunculannya dalam file untuk membuat kode prefiks yang efisien. Kode ini terdiri dari kata kode yang lebih pendek yang mewakili karakter yang lebih sering dan kata kode yang lebih panjang yang mewakili karakter yang lebih jarang. Dengan menggunakan kode-kode ini, Huffman Coding dapat mengurangi ukuran file dengan sedikit efek pada integritas datanya.

Huffman Coding bekerja dalam dua langkah: membangun satu set kode simbol unik dan menggunakannya untuk mengompres aliran data. Kode-kode simbol umumnya dibangun dari distribusi karakter file lain-lain dan dari informasi yang diperoleh dengan memeriksa frekuensi relatifnya karakter yang berbeda terjadi di dalamnya. Secara umum, Huffman Coding beroperasi lebih efisien daripada algoritma kompresi lossless lainnya saat digunakan pada aliran data yang berisi simbol yang memiliki probabilitas kejadian yang tidak sama – misalnya, mencirikan dokumen teks di mana beberapa huruf (seperti "e") terjadi lebih sering daripada yang lain (seperti "z").

Pengkodean Aritmatika

Salah satu jenis kompresi lossless yang dapat digunakan disebut Pengkodean Aritmatika. Metode ini memanfaatkan fakta bahwa aliran data dapat memiliki bagian berlebihan yang menghabiskan ruang, tetapi tidak menyampaikan informasi aktual. Ini memampatkan data dengan menghapus bagian yang berlebihan ini sambil mempertahankan konten informasi aslinya.

Untuk memahami cara kerja Pengkodean Aritmatika, mari pertimbangkan contoh berbasis teks. Misalkan ada empat karakter dalam aliran data kami - A, B, C, dan D. Jika data dibiarkan tidak terkompresi, setiap karakter akan mengambil delapan bit dengan total 32 bit di seluruh aliran. Namun, dengan Pengkodean Aritmatika, nilai berulang seperti A dan b dapat direpresentasikan dengan masing-masing kurang dari delapan bit.

Dalam contoh ini kita akan menggunakan blok empat-bit untuk mewakili setiap karakter yang berarti keempat karakter dapat dikemas menjadi satu blok 16-bit. Pembuat enkode melihat aliran data dan menetapkan probabilitas untuk setiap karakter berdasarkan kemungkinan kemunculannya dalam string yang berurutan untuk menghemat ruang sambil memastikan akurasi maksimum saat didekompresi di ujung lainnya. Oleh karena itu, selama kompresi, hanya karakter dengan probabilitas lebih tinggi yang mengambil bit lebih sedikit, sedangkan karakter dengan frekuensi lebih rendah atau yang muncul lebih jarang akan memerlukan lebih banyak bit per blok karakter, tetapi tetap dibundel dalam satu blok 16-bit seperti sebelum menyimpan beberapa byte di seluruh aliran data saat dibandingkan dengan versi yang tidak terkompresi.

Cara Menggunakan Kompresi Lossless

Kompresi lossless adalah cara menyandikan dan mengompresi data tanpa kehilangan informasi. Metode kompresi ini digunakan untuk memperkecil ukuran file gambar digital, audio, dan video. Kompresi lossless memungkinkan data untuk disimpan di sebagian kecil dari ukuran aslinya, menghasilkan file yang jauh lebih kecil.

Jadi, mari masuk ke detail dan jelajahi cara menggunakan kompresi lossless:

File Format

Kompresi lossless adalah jenis kompresi data yang mengurangi ukuran file tanpa mengorbankan data apa pun yang ada di dalam file aslinya. Ini menjadikannya metode yang ideal untuk mengompresi file besar seperti foto digital, file audio, dan klip video. Untuk menggunakan jenis kompresi ini, Anda harus memahami jenis file yang didukung oleh kompresor lossless dan cara mengaturnya dengan benar untuk hasil yang optimal.

Saat mengompresi file untuk tujuan tanpa kehilangan, Anda memiliki beberapa opsi untuk format file. Kemungkinan besar, Anda akan memilih antara JPEG dan PNG karena keduanya memberikan hasil yang sangat baik dengan ukuran file yang bagus. Anda juga bisa menggunakan format seperti GIF atau TIFF jika perangkat lunak Anda mendukungnya. Ada juga beberapa format terkompresi khusus yang dirancang khusus untuk audio atau video. Ini termasuk FLAC (lossless audio), AVI (lossless video), dan format Apple Lossless (ALAC) QuickTime.

Penting untuk diperhatikan bahwa meskipun format ini menawarkan kompresi yang lebih baik daripada format non-kompresi, format ini bisa lebih sulit untuk dikerjakan karena dukungannya yang terbatas pada beberapa aplikasi dan program perangkat lunak. Bergantung pada pengaturan Anda, menggunakan format yang tidak terkompresi mungkin lebih sederhana dalam jangka panjang meskipun membutuhkan lebih banyak ruang disk.

Alat Kompresi

Ada berbagai alat kompresi yang tersedia yang dirancang untuk mengurangi ukuran file data dengan tetap menjaga integritas data aslinya. Alat ini menggunakan algoritme untuk mengidentifikasi data yang berlebihan dan membuangnya dari file tanpa kehilangan informasi apa pun.

Kompresi lossless sangat berguna untuk gambar grafik, atau rekaman audio dan video. Alat seperti ZIP, RAR, Stuffit X, GZIP dan ARJ mendukung berbagai tingkat kompresi lossless untuk berbagai jenis file termasuk PDF dan executable terkompresi (EXE). Misalnya, jika Anda mengompres gambar dengan salah satu format ini di pengaturan pengurangan ukuran maksimum, Anda akan dapat membuka dan melihat gambar tersebut tanpa kehilangan detail atau informasi warna apa pun.

Algoritma yang digunakan akan mempengaruhi ukuran file yang dapat dicapai serta waktu yang dibutuhkan untuk memproses dan mengkompresi sebuah file. Ini dapat berkisar dari beberapa menit hingga beberapa jam tergantung pada seberapa canggih alat yang Anda pilih. Alat kompresi populer seperti 7-zip (LZMA2) menawarkan tingkat kompresi yang lebih tinggi tetapi membutuhkan waktu pemrosesan yang lebih lama. Program yang sangat optimal seperti SQ=z (LUCU) adalah rutinitas tingkat rendah yang dapat memeras byte tambahan secepat kilat dibandingkan dengan aplikasi yang lebih populer seperti WinZip or WinRAR tetapi kerumitan teknisnya berarti jarang digunakan oleh pengguna PC amatir.

Kompresi gambar

Kompresi gambar adalah cara untuk mengurangi jumlah data yang diperlukan untuk merepresentasikan citra digital. Ini dilakukan dengan salah satu atau kedua pendekatan: dengan menghapus atau mengurangi data gambar yang tidak signifikan, disebut kompresi lossless; atau dengan eliminasi data yang hati-hati, disebut kompresi lossy.

Dengan kompresi lossless, gambar muncul persis seperti sebelum dikompresi dan menggunakan lebih sedikit memori untuk penyimpanan. Dengan kompresi lossy teknik, beberapa data hilang saat file disimpan dan dikompresi ulang tetapi bila dilakukan dengan benar, tidak ada distorsi yang terlihat dari file asli yang tidak dikompresi.

Teknik kompresi lossless banyak digunakan dalam fotografi digital, dan dalam alur kerja desain grafis. Teknik lossless memungkinkan file dikompresi menjadi ukuran yang jauh lebih kecil daripada jika dikompresi dengan metode lain seperti gambar JPEG yang dirancang untuk kompresi lossy di mana Anda mendapatkan ukuran file yang lebih kecil dengan mengorbankan kualitas atau detail yang hilang.

Format gambar lossless meliputi:

• Kembang api PNG (ortf)
• GIF (gif)
• dan format yang paling umum digunakan TIFF (bertengkar).

Aplikasi perangkat lunak pengolah gambar seperti Photoshop dapat membuka berbagai jenis gambar dan mengubahnya menjadi salah satu format ini menggunakan fitur seperti "Simpan Sebagai" yang merupakan seberapa sering file dikonversi antar format tanpa harus mengunduh perangkat lunak tambahan.

Beberapa alternatif format gambar seperti JPEG 2000 (jp2) juga menggunakan jenis teknik kompresi ini namun mereka memberikan manfaat tambahan karena mereka dapat menyimpan informasi langsung yang lebih akurat dibandingkan dengan JPEG sambil tetap memiliki ukuran file yang kecil karena skema pengkodeannya yang efisien.

Kesimpulan

Kompresi lossless adalah alat canggih yang dapat membantu Anda mengurangi ukuran file dan menghemat ruang penyimpanan, sekaligus memastikan Anda tidak kehilangan data apa pun dalam prosesnya. Ini memungkinkan Anda untuk mengompres file tanpa kehilangan informasi apa pun yang dikandungnya, membuatnya lebih mudah disimpan, diakses, dan dibagikan.

Sebagai kesimpulan, kompresi lossless adalah alat penting untuk penyimpanan dan manajemen data modern.

Ringkasan Kompresi Lossless

Kompresi lossless adalah jenis teknik kompresi data yang mengurangi ukuran file tanpa mengorbankan data apa pun yang ada di dalamnya. Ini sangat ideal untuk mengompresi file berbasis teks seperti dokumen, spreadsheet, serta file gambar dan audio.

Manfaat utama dari kompresi lossless adalah itu memungkinkan Anda untuk mengurangi ukuran file tanpa mengorbankan kualitas file. Artinya, file yang persis sama dapat dikompresi berkali-kali, membuatnya lebih mudah untuk menyimpan dan mentransfer file besar dengan cepat dan mudah. Ini juga memungkinkan penggunaan penyimpanan yang lebih efisien dengan menghapus data yang berlebihan dari file dan hanya menyimpan elemen informasi yang penting.

Secara umum, ada dua jenis algoritma kompresi lossless – algoritma berbasis kamus seperti Deflate/GZip atau Lempel-Ziv (yang memampatkan file ke dalam daftar yang diindeks) atau metode eliminasi redundansi seperti pengkodean aritmatika atau pengkodean run length (yang menghilangkan redundansi dengan pengkodean pola berulang). Setiap jenis memiliki tujuan spesifiknya sendiri dalam hal jenis media dan aplikasi.

Untuk gambar, khususnya format gambar lossless seperti PNG lebih disukai daripada format lossy lainnya seperti JPEG karena mereka mempertahankan detail gambar lebih baik daripada JPEG sambil tetap menawarkan tingkat kompresi yang wajar tanpa penurunan kualitas gambar yang signifikan atau kesulitan dalam mendekode atau mengambil data sumber asli. Begitu pula dengan audio digital file bentuk gelombang yang tidak terkompresi cenderung berbuat lebih baik dengan teknik kuantisasi vektor daripada teknik pengurangan bitrate murni.

Kesimpulannya, kompresi lossless adalah cara yang efektif untuk mengurangi ukuran file yang besar tanpa mengorbankan kualitas; ini menjadikannya alternatif yang bagus untuk menyimpan data berharga sambil menghemat ruang penyimpanan dan biaya. Karena algoritme yang berbeda sesuai dengan jenis media yang berbeda secara lebih efektif daripada yang lain, selalu terbaik untuk melakukan penelitian tentang format mana yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda untuk perlindungan privasi dan efisiensi ruang – pilihan yang tepat dapat membuat semua perbedaan!

Manfaat Kompresi Lossless

Kompresi lossless adalah proses encoding dan decoding data yang memungkinkan file menghemat ruang tanpa mengorbankan kualitas. Meskipun biaya penyimpanan menurun secara konsisten, mempertahankan konten digital berkualitas tinggi bisa jadi mahal dan menghabiskan waktu. Algoritme kompresi lossless memfasilitasi penyimpanan, pengoptimalan jaringan, dan transfer file di berbagai sistem. Selain itu, kecepatan transmisi data yang dioptimalkan dapat mengurangi biaya operasional yang terkait dengan operasi I/O dan membantu departemen analisis data ilmiah atau medis memvalidasi hasilnya dengan lebih cepat.

Keuntungan menggunakan teknik kompresi lossless meliputi:

• Pengurangan ukuran file tanpa menimbulkan distorsi atau penurunan kualitas
• Peningkatan kecepatan memuat halaman dengan mengurangi jumlah data yang ditransfer melalui web
• Gateway ke aplikasi sumber terbuka yang mengurangi biaya komunikasi untuk mengakses konten di server online
• Peningkatan kemampuan pengarsipan untuk pelestarian konten digital jangka panjang
• Membuka jalan untuk instrumentasi virtual dan layanan media streaming Internet dengan melayani audiens yang berpotensi besar dengan sumber daya bandwidth minimum

Hai, saya Kim, seorang ibu dan penggila stop-motion dengan latar belakang pembuatan media dan pengembangan web. Saya memiliki hasrat besar untuk menggambar dan animasi, dan sekarang saya menyelam lebih dulu ke dunia stop-motion. Dengan blog saya, saya berbagi pembelajaran saya dengan kalian.