Compressione con perdita: cos'è e come si usa

di Kim aggiornato: 28 Giugno 2022

Compressione in perdita è un metodo utilizzato per ridurre le dimensioni dei file di dati senza compromettere l'integrità dei dati originali.

Ti consente di prendere file di grandi dimensioni che contengono molti dati e di ridurne le dimensioni rimuovendo alcuni dei dati ma senza intaccare la qualità generale. Ciò può essere particolarmente vantaggioso quando si ha a che fare con file video o immagini di grandi dimensioni.

Il resto di questo articolo spiegherà i principi della compressione con perdita e come applicarlo e usarlo in modo efficace:

Definizione di compressione con perdita

Compressione in perdita è un tipo di tecnica di compressione dei dati che utilizza metodi per ridurre le dimensioni di un file o di un flusso di dati senza perdere quantità significative del suo contenuto informativo. Questo tipo di compressione produce file di dimensioni inferiori rispetto alle versioni originali, garantendo al contempo la conservazione della qualità, della chiarezza e dell'integrità dei dati. Funziona eliminando selettivamente parti dei dati multimediali (come audio o grafica) che rimangono impercettibili ai sensi umani. La compressione con perdita esiste da molti anni e il suo utilizzo è diventato sempre più popolare grazie ai progressi tecnologici.

Questo tipo di compressione è vantaggioso in situazioni in cui la larghezza di banda o lo spazio di archiviazione sono limitati, rendendolo particolarmente utile in:

• Applicazioni in streaming come video on demand (VoD),
• Trasmissione satellitare,
• Immagini mediche,
• Formati audio digitali.

Questa tecnica è anche ampiamente utilizzata all'interno di applicazioni audio e editor di immagini per mantenere la qualità con file di dimensioni inferiori durante il salvataggio di un file di progetto modificato. La compressione con perdita può essere applicata ad altri tipi di dati come i file di testo, a condizione che durante il processo non venga perso alcun contenuto originale significativo.

In contrasto con compressione con perdita, C'è compressione senza perdite che tenta di ridurre al minimo la distorsione tra i flussi di dati in ingresso e in uscita senza ridurre la chiarezza percettiva utilizzando informazioni ridondanti dall'interno del materiale sorgente stesso invece di eliminare qualsiasi informazione da esso.

Vantaggi della compressione con perdita

Compressione in perdita è un modo efficace per ridurre le dimensioni del file pur mantenendo la qualità complessiva dell'immagine. A differenza di più tradizionali Tecniche di compressione dei dati senza perdita, che selezionano e scartano le ridondanze nei dati per ridurre le dimensioni e aumentare la velocità di trasmissione, la compressione con perdita funziona scartando selettivamente le informazioni non importanti e ridondanti in un file. Questo tipo di compressione utilizza algoritmi per analizzare i dati all'interno di un file digitale ed eliminare parti non necessarie senza influire notevolmente sulla qualità complessiva o sul risultato finale.

Se utilizzata correttamente, la compressione con perdita può fornire molti vantaggi, come ad esempio:

• Requisiti di archiviazione ridotti: Rimuovendo i dettagli irrilevanti da un file digitale, la dimensione dell'immagine risultante può essere significativamente inferiore rispetto alla sua controparte originale, offrendo un maggiore risparmio di spazio di archiviazione per i webmaster.
• Velocità di trasmissione migliorate: Gli algoritmi di compressione con perdita utilizzano meno dati eliminando le informazioni non necessarie da un'immagine non visibile all'occhio umano. Ciò significa che i file trasmessi attraverso le reti possono essere sostanzialmente più veloci rispetto alle loro versioni originali senza sacrificare la qualità.
• Esperienza visiva migliorata: Con una significativa riduzione delle dimensioni del file si ottengono migliori esperienze di visualizzazione durante la navigazione online o la visualizzazione di immagini su dispositivi mobili. Le immagini compresse con perdita occupano meno memoria sui dischi rigidi del dispositivo, il che aiuta con le prestazioni di rendering delle immagini durante il caricamento di foto o la navigazione di pagine Web.

Tipi di compressione con perdita

Compressione in perdita è una tecnica di compressione dei dati che riduce le dimensioni di un file scartando parti dei suoi dati ritenute non necessarie. Aiuta a ottimizzare la dimensione del file e può aiutare a risparmiare spazio di archiviazione. Questo tipo di tecnica di compressione può essere utilizzato in varie applicazioni come file immagine, audio e video.

In questo articolo, discuteremo di quattro tipi di compressione con perdita, i loro vantaggi e svantaggi:

JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) è uno standard per compressione con perdita di immagini digitali. JPEG supporta immagini a 8 bit in scala di grigi e immagini a colori a 24 bit. JPG funziona al meglio sulle foto, specialmente quelle con molti dettagli.

Quando viene creato un JPG, l'immagine viene suddivisa in piccoli blocchi chiamati 'macroblocchi'. Una formula matematica riduce la quantità di colori o toni disponibili in ogni blocco ed elimina le imperfezioni che sono un pugno nell'occhio per noi, ma non per i computer. Registra tutte le modifiche apportate a questi blocchi in modo da ripercorrerli e registrarne gli stati originali per ridurne le dimensioni. Quando una foto viene salvata come JPG, apparirà leggermente diversa a seconda di quanta compressione è stata utilizzata per ridurne le dimensioni. La qualità dell'immagine si riduce quando vengono applicate quantità maggiori di compressione e possono iniziare a comparire artefatti, insieme a rumore e pixel. Salvando un'immagine come JPG puoi scegliere quanta chiarezza deve essere sacrificata per quale grado di riduzione delle dimensioni del file, tipicamente chiamato "qualità“. Questa impostazione influisce sulla quantità di compressione con perdita di dati utilizzato sul tuo file.

MPEG

MPEG (Gruppo di esperti di immagini in movimento) è un tipo di compressione con perdita di dati utilizzato principalmente per i file audio e video. È stato progettato come standard per la compressione di file multimediali ed è diventato sempre più popolare nel corso degli anni. L'idea principale alla base della compressione MPEG è quella di ridurre le dimensioni di un file senza comprometterne la qualità: questo viene fatto scartando alcuni elementi del file che non sono percettivamente importanti per lo spettatore.

La compressione MPEG funziona analizzando un video, suddividendolo in blocchi e prendendo decisioni su quali parti possono essere scartate in modo sicuro, pur mantenendo un livello di qualità accettabile. MPEG si concentra su componenti di movimento in un file video; gli oggetti che non si muovono in una scena sono molto più facili da comprimere rispetto agli oggetti che si muovono o hanno rapidi cambiamenti di colore o intensità della luce. Utilizzando algoritmi avanzati, MPEG può creare versioni efficienti di ciascun fotogramma all'interno del file e quindi utilizzare quei fotogrammi per rappresentare porzioni più ampie della scena.

La quantità di qualità persa a causa della compressione MPEG dipende sia dall'algoritmo scelto che dalle impostazioni utilizzate. Il compromesso qui è tra dimensioni e qualità; impostazioni più elevate produrranno risultati migliori ma a un costo maggiore in termini di spazio; al contrario, impostazioni più basse produrranno file più piccoli con perdite di qualità più notevoli, in particolare quando si tratta di video di grandi dimensioni come lungometraggi o video ad alta risoluzione adatti per HDTV.

MP3

MP3, o Immagini in movimento Gruppo di esperti Livello audio 3, è un formato audio compresso che utilizza una gamma di algoritmi specifici per ridurre le dimensioni originali dei file audio. È considerato uno dei formati più popolari grazie alla sua efficienza nella compressione di brani audio digitali in dimensioni più piccole rispetto ad altri lossy formati. L'MP3 utilizza una forma di compressione "con perdita" che elimina alcuni dei dati della registrazione originale e rende più semplice per dispositivi come lettori musicali portatili l'archiviazione e lo streaming di grandi quantità di musica digitale.

MP3 può comprimere qualsiasi tipo di mix digitale che va da mono, duplicato mono, stereo, doppio canale e stereo comune. Lo standard MP3 supporta una velocità in bit di 8-320 Kbps (kilobit al secondo) comprime i dati vocali in 8 kbps che è adatto per scopi di streaming. Offre livelli progressivamente più elevati di qualità del suono fino a 320 Kbps con una fedeltà del suono più elevata e un bitrate più elevato che offre una qualità del suono ancora più realistica a una dimensione del file maggiore con tempi di download più lenti. Quando si utilizza questo metodo di compressione, è normale che gli utenti raggiungano una media Riduzione delle dimensioni del file del 75%. senza alcuna perdita di piacere di ascolto o chiarezza grazie al suo sistema di codifica che trasferisce in modo efficiente grandi quantità di dati mantenendo una qualità del suono adeguata.

Come utilizzare la compressione con perdita

Compressione in perdita è un tipo di compressione dei dati che riduce un file di rimuovendo alcuni dei suoi dati. Ciò si tradurrà in una dimensione del file più piccola e, di conseguenza, in velocità di download più elevate. La compressione con perdita è un ottimo strumento da utilizzare quando è necessario comprimere rapidamente file di grandi dimensioni.

In questo articolo parleremo di:

• Come si usa compressione con perdita di dati
• Quali sono i vantaggi
• Come ottimizza i file che comprimi

Guida passo-passo

L'utilizzo della compressione con perdita in genere richiede i seguenti passaggi:

1. Selezionare il tipo di file o dati che si desidera comprimere: a seconda della dimensione del file risultante e del livello di qualità desiderati, il tipo di formato compresso può variare. I formati comuni includono Jpeg, MPEG, ed MP3.
2. Scegli uno strumento di compressione: diversi strumenti di compressione utilizzano algoritmi diversi per creare vari livelli di compressione dei file. Alcuni strumenti popolari sono WinZip, zipX, 7-Zip ed WinRAR per utenti Windows; Roba X per utenti Mac; e iZarc per utenti multipiattaforma.
3. Regola le impostazioni di compressione: per creare un risultato più personalizzato, apportare modifiche come modificare il livello di compressione, la risoluzione dell'immagine o altre impostazioni incorporate all'interno di un formato compresso prima di comprimere i dati. Esamina anche le impostazioni che ottimizzano le immagini per la visualizzazione sul Web, se applicabile.
4. Comprimi file o dati: avvia il processo di compressione facendo clic su Avvia o su "OK" nell'applicazione al termine delle regolazioni delle impostazioni. A seconda delle dimensioni dei file da comprimere, potrebbero essere necessari diversi minuti per completare questo processo a seconda della velocità del processore e dell'applicazione software utilizzata.
5. Decomprimi file o dati: il processo di estrazione ti consentirà di accedere ai tuoi file appena ridotti una volta completato in modo da poter iniziare a utilizzarli immediatamente, comunque sia più adatto al tuo progetto a portata di mano. Accedi ai file desiderati dalle cartelle compresse tipi che tipicamente variano da .zip .rar .7z .tar .iso ecc. L'estrazione di decompressione consiste semplicemente nell'estrarre specifici componenti compressi tramite applicazioni come WinZip, 7Zip, IZarc ecc.. consentendo il controllo personale su quali componenti vorresti fossero accessibili in un dato momento, mantenendo gli altri nascosti in cartelle sicure e protette in base alle tue preferenze!

Best Practices

Quando si usa compressione con perdita di dati, è importante utilizzare il formato corretto per l'applicazione corretta. Ad esempio, se devi condividere un file di presentazione con altre persone, dovresti utilizzare a Formato di immagine lossy poiché le presentazioni vengono solitamente visualizzate con una risoluzione inferiore e dimensioni ridotte.

Esistono diversi modi per massimizzare l'efficacia della compressione con perdita. Ecco alcune delle migliori pratiche:

• Scegli un formato di compressione appropriato in base al tuo caso d'uso (jpeg per le immagini, mp3 per l'audio, Ecc.).
• Imposta un livello di qualità appropriato in base alla quantità di dati che desideri eliminare.
• Regola i parametri in base alle tue esigenze; analizzare il compromesso tra dimensione e qualità del file.
• Tieni presente che l'applicazione della compressione con perdita più volte può indurre artefatti visibili nei file multimediali e degradare la loro qualità in modo più significativo di quanto farebbe normalmente un singolo passaggio di compressione.
• Assicurati che i metadati associati ai file compressi siano correttamente conservati in modo che tutte le informazioni importanti rimangano disponibili durante la distribuzione o la visualizzazione di elementi del contenuto del file.

Conclusione

In conclusione, compressione con perdita di dati è un ottimo modo per ridurre le dimensioni dei file e ridurre i tempi di caricamento sui siti Web mantenendo comunque un file alto livello di qualità. Ti consente di ridurre le dimensioni del file di un'immagine o di un file audio senza avere un impatto importante sulla qualità del file. È importante ricordarlo, tuttavia compressione con perdita di dati influenzerà comunque la qualità del file e deve essere utilizzato con cura.

Riepilogo della compressione con perdita

Compressione in perdita è un tipo di compressione dei dati che riduce le dimensioni del file rimuovendo alcune delle informazioni contenute nel file originale. Questo processo in genere si traduce in file più piccoli dei file originali e sono stati compressi utilizzando algoritmi come JPEG, MP3 e H.264 per dirne alcuni. Le tecniche di compressione con perdita tendono a compromettere la qualità con le dimensioni, ma gli algoritmi ottimizzati possono produrre file con una differenza percepibile molto ridotta rispetto all'originale non compresso.

Quando si applica la compressione con perdita, è importante considerare quanta qualità sarà accettabile per un determinato obiettivo di riduzione delle dimensioni del file. Alcune compressioni con perdita possono ridurre drasticamente le dimensioni dei file offrendo perdite di qualità relativamente minime, mentre altre possono produrre file estremamente piccoli ma con distorsioni o artefatti inaccettabili. In generale, se si desiderano riduzioni dimensionali maggiori, ci si può aspettare maggiori perdite di qualità e viceversa.

Nel complesso, la compressione con perdita fornisce un modo efficace per ridurre le dimensioni dei file senza sacrificare troppe prestazioni rispetto ai formati non compressi in molte situazioni; tuttavia, questi problemi devono essere valutati caso per caso prima di decidere se sia o meno una soluzione appropriata per un determinato insieme di problemi.

Vantaggi dell'utilizzo della compressione con perdita

La compressione con perdita offre molti vantaggi ai file multimediali digitali. Il vantaggio più ovvio è che la compressione con perdita offre un maggior grado di riduzione della dimensione del file rispetto al tradizionale algoritmi di compressione senza perdita. Ciò consente di ridurre al minimo i requisiti di archiviazione e utilizzo della larghezza di banda durante il trasferimento di file multimediali di grandi dimensioni su Internet o per la loro compressione per l'archiviazione locale.

Oltre a offrire una migliore riduzione delle dimensioni dei file rispetto alle tradizionali tecniche senza perdita di dati, l'uso della compressione con perdita consente anche di ridurre ulteriormente le dimensioni dei file pur mantenendo un livello di qualità accettabile (a seconda del tipo di supporto da comprimere). Inoltre, l'utilizzo di algoritmi con perdita consente agli utenti di farlo regolare localmente la qualità dell'immagine e dell'audio secondo necessità senza dover ricodificare l'intero file: questo rende il salvataggio dei file di progetto molto più semplice e veloce poiché è necessario modificare solo parti di un file multimediale.

Infine, l'utilizzo di algoritmi con perdita può anche fornire una sicurezza aggiuntiva in alcuni casi; poiché l'audio con bitrate inferiore è generalmente meno distinto e più difficile da interpretare in modo identico rispetto alle versioni con bitrate più elevato, può fornire un ulteriore livello di sicurezza nel caso in cui i set di dati di grandi dimensioni necessitino di protezione dall'ascolto o dalla visualizzazione non autorizzati. L'ampia gamma di vantaggi della compressione con perdita renderlo popolare tra gli utenti di media digitali che lo desiderano file più piccoli con il minimo sforzo.

Ciao, sono Kim, una mamma e un'appassionata di stop-motion con un background nella creazione di media e nello sviluppo web. Ho una grande passione per il disegno e l'animazione, e ora mi sto tuffando a capofitto nel mondo dello stop-motion. Con il mio blog, sto condividendo le mie conoscenze con voi ragazzi.