Compressão com perdas: o que é e como usar

por Kim Atualizado: 28 de Junho de 2022

Compressão com perda é um método usado para reduzir o tamanho dos arquivos de dados sem comprometer a integridade dos dados originais.

Ele permite que você pegue arquivos grandes que contêm muitos dados e reduza seu tamanho removendo alguns dos dados mas sem afetar a qualidade geral. Isso pode ser especialmente benéfico ao lidar com grandes arquivos de vídeo ou imagem.

O restante deste artigo explicará os princípios de compressão com perdas e como aplicá-lo e usá-lo de forma eficaz:

Definição de compressão com perdas

Compressão com perda é um tipo de técnica de compactação de dados que usa métodos para reduzir o tamanho de um arquivo ou fluxo de dados sem perder quantidades significativas de seu conteúdo de informações. Esse tipo de compactação produz arquivos menores que suas versões originais, garantindo a preservação da qualidade, clareza e integridade dos dados. Ele funciona excluindo seletivamente partes dos dados de mídia (como áudio ou gráficos) que permanecem imperceptíveis aos sentidos humanos. A compressão com perdas existe há muitos anos e seu uso tornou-se cada vez mais popular devido aos avanços da tecnologia.

Esse tipo de compactação é vantajoso em situações em que a largura de banda ou o espaço de armazenamento é limitado, tornando-o especialmente útil em:

• Aplicativos de streaming, como vídeo sob demanda (VoD),
• Transmissão por satélite,
• imagiologia médica,
• Formatos de áudio digital.

Essa técnica também é amplamente usada em aplicativos de edição de áudio e imagem para manter a qualidade com tamanhos de arquivo menores ao salvar um arquivo de projeto editado. A compactação com perdas pode ser aplicada a outros tipos de dados, como arquivos de texto, desde que nenhum conteúdo original significativo seja perdido durante o processo.

Em contraste com compressão com perdas, Há sim compressão sem perdas que tenta minimizar a distorção entre os fluxos de dados de entrada e saída sem reduzir a clareza perceptiva, utilizando informações redundantes de dentro do próprio material de origem, em vez de excluir qualquer informação dele.

Benefícios da compressão com perdas

Compressão com perda é uma maneira eficaz de reduzir o tamanho do arquivo e, ao mesmo tempo, manter a qualidade geral da imagem. Ao contrário dos mais tradicionais técnicas de compressão de dados sem perdas, que seleciona e descarta redundâncias nos dados para reduzir o tamanho e aumentar a velocidade de transmissão, a compactação com perdas funciona descartando seletivamente informações sem importância e redundantes em um arquivo. Esse tipo de compactação usa algoritmos para analisar os dados em um arquivo digital e eliminar partes desnecessárias sem afetar muito a qualidade geral ou o resultado final.

Quando usada corretamente, a compactação com perdas pode oferecer muitos benefícios, como:

• Requisitos de armazenamento reduzidos: ao remover detalhes irrelevantes de um arquivo digital, o tamanho da imagem resultante pode ser significativamente menor do que o original, proporcionando maior economia de armazenamento para os webmasters.
• Velocidades de transmissão melhoradas: algoritmos de compactação com perdas usam menos dados, eliminando informações desnecessárias de uma imagem que não é visível ao olho humano. Isso significa que os arquivos transmitidos pelas redes podem ser substancialmente mais rápidos do que suas versões originais sem sacrificar a qualidade.
• Experiência de visualização aprimorada: com uma redução significativa no tamanho do arquivo, há experiências de visualização aprimoradas ao navegar online ou visualizar imagens em dispositivos móveis. As imagens compactadas com perdas ocupam menos memória nos discos rígidos do dispositivo, o que ajuda no desempenho da renderização da imagem ao carregar fotos ou navegar em páginas da web.

Tipos de compressão com perdas

Compressão com perda é uma técnica de compactação de dados que reduz o tamanho de um arquivo descartando partes de seus dados que são consideradas desnecessárias. Isso ajuda a otimizar o tamanho do arquivo e pode ajudar a economizar espaço de armazenamento. Esse tipo de técnica de compactação pode ser usado em vários aplicativos, como arquivos de imagem, áudio e vídeo.

Neste artigo, vamos discutir o quatro tipos de compressão com perdas, suas vantagens e desvantagens:

JPEG

JPEG (Grupo misto de especialistas em fotografia) é um padrão para compressão com perdas de imagens digitais. JPEG suporta imagens em tons de cinza de 8 bits e imagens coloridas de 24 bits. JPG funciona melhor em fotos, especialmente aquelas com muitos detalhes.

Quando um JPG é criado, a imagem é dividida em pequenos blocos chamados 'macroblocos'. Uma fórmula matemática reduz a quantidade de cores ou tons disponíveis em cada bloco e elimina imperfeições que nos incomodam, mas não para os computadores. Ele registra todas as alterações feitas nestes blocos para que ele volte sobre eles e grave seus estados originais para reduzir seu tamanho. Quando uma foto é salva como JPG, ela aparecerá um pouco diferente, dependendo de quanta compactação foi usada para reduzir seu tamanho. A qualidade da imagem diminui quando quantidades maiores de compactação são aplicadas e artefatos podem começar a aparecer – junto com ruído e pixelização. Ao salvar uma imagem como JPG, você pode escolher quanta clareza precisa ser sacrificada para qual grau de redução do tamanho do arquivo – normalmente chamado de “qualidade“. Esta configuração afeta a quantidade de compressão com perda usado em seu arquivo.

MPEG

MPEG (Grupo de Especialistas em Imagens em Movimento) é um tipo de compressão com perda que é usado principalmente para arquivos de áudio e vídeo. Ele foi projetado como um padrão para compactar arquivos multimídia e tornou-se cada vez mais popular ao longo dos anos. A principal ideia por trás da compactação MPEG é reduzir o tamanho de um arquivo sem comprometer a qualidade – isso é feito descartando-se certos elementos do arquivo que não são perceptivamente importantes para o visualizador.

A compactação MPEG funciona analisando um vídeo, dividindo-o em partes e tomando decisões sobre quais partes podem ser descartadas com segurança, mantendo um nível aceitável de qualidade. MPEG se concentra em componentes de movimento em um arquivo de vídeo; objetos que não se movem em uma cena são muito mais fáceis de compactar do que objetos que se movem ou têm mudanças rápidas de cor ou intensidade de luz. Usando algoritmos avançados, o MPEG pode criar versões eficientes de cada quadro dentro do arquivo e então usar esses quadros para representar porções maiores da cena.

A quantidade de perda de qualidade devido à compactação MPEG depende do algoritmo escolhido e das configurações usadas. A compensação aqui é entre tamanho e qualidade; configurações mais altas produzirão melhores resultados, mas com um custo maior em termos de espaço; por outro lado, configurações mais baixas produzirão arquivos menores com perdas de qualidade mais notáveis, principalmente quando se trata de vídeos grandes, como longas-metragens ou vídeos de alta resolução adequados para HDTVs.

MP3

MP3ou Grupo de especialistas em imagens em movimento Camada de áudio 3, é um formato de áudio compactado que usa uma variedade de algoritmos específicos para reduzir o tamanho original dos arquivos de áudio. É considerado um dos formatos mais populares devido à sua eficiência em compactar músicas de áudio digital em tamanhos menores do que outros lossy formatos. O MP3 usa uma forma de compactação “com perdas” que elimina alguns dos dados da gravação original e torna mais fácil para dispositivos como tocadores de música portáteis armazenar e transmitir grandes quantidades de música digital.

O MP3 pode compactar qualquer tipo de mixagem digital, desde mono, mono duplicado, estéreo, canal duplo e estéreo comum. O padrão MP3 suporta taxa de bits de 8-320 Kbps (kilobits por segundo) comprime dados de voz em 8 kbps, o que é adequado para fins de streaming. Ele oferece níveis progressivamente mais altos de qualidade de som de até 320 Kbps com maior fidelidade de som e taxa de bits mais alta, proporcionando uma qualidade de som ainda mais realista com um tamanho de arquivo maior, resultando em tempos de download mais lentos. Ao usar esse método de compactação, seria normal que os usuários alcançassem uma média 75% de redução do tamanho do arquivo sem perda de prazer auditivo ou clareza devido ao seu sistema de codificação que transfere com eficiência grandes quantidades de dados, mantendo a qualidade de som adequada.

Como usar a compactação com perdas

Compressão com perda é um tipo de compactação de dados que reduz um arquivo em removendo alguns de seus dados. Isso resultará em um tamanho de arquivo menor e, consequentemente, em velocidades de download mais rápidas. A compactação com perdas é uma ótima ferramenta para usar quando você precisa compactar arquivos grandes rapidamente.

Neste artigo, vamos discutir:

• Como usar compressão com perda
• Quais são os benefícios
• Como otimizar os arquivos compactados

Guia Passo a Passo

O uso da compactação com perdas geralmente requer as seguintes etapas:

1. Selecione o tipo de arquivo ou dados que deseja compactar – Dependendo do tamanho do arquivo resultante desejado e do nível de qualidade, o tipo de formato compactado pode variar. Formatos comuns incluem JPEG, MPEG, e MP3.
2. Escolha uma ferramenta de compactação – Diferentes ferramentas de compactação usam algoritmos diferentes para criar vários níveis de compactação de arquivo. Algumas ferramentas populares são WinZip, zipX, 7-Zip e WinRAR para usuários do Windows; Coisas X para usuários de Mac; e iZarc para usuários multiplataforma.
3. Ajuste as configurações de compactação – Para criar um resultado mais personalizado, faça ajustes, como alterar o nível de compactação, a resolução da imagem ou outras configurações incorporadas em um formato compactado antes de compactar os dados. Verifique também as configurações que otimizam as imagens para visualização na Web, se aplicável.
4. Compactar arquivo ou dados – Inicie o processo de compactação clicando em iniciar ou “OK” em seu aplicativo quando terminar os ajustes de configuração. Dependendo do tamanho dos arquivos que estão sendo compactados, pode levar vários minutos para concluir esse processo, dependendo da velocidade do processador e do aplicativo de software usado.
5. Descompacte arquivo ou dados – O processo de extração permitirá que você acesse seus arquivos recém-encolhidos depois de concluídos, para que você possa começar a usá-los imediatamente, da maneira mais adequada ao seu projeto em questão. Acesse os arquivos desejados de pastas compactadas tipos tipicamente variando de .zip .rar .7z .tar .iso etc. A extração de descompactação é simplesmente extrair componentes compactados específicos por meio de aplicativos como WinZip, 7Zip, IZarc etc. permitindo o controle pessoal sobre quais componentes você gostaria de acessar a qualquer momento, mantendo os outros escondidos em pastas seguras e protegidas com base em suas preferências!

Melhores Práticas

Ao usar compressão com perda, é importante usar o formato certo para o aplicativo certo. Por exemplo, se você precisar compartilhar um arquivo de apresentação com outras pessoas, deverá usar um Formato de imagem com perdas já que as apresentações geralmente são exibidas em uma resolução menor e tamanho pequeno.

Existem várias maneiras de maximizar a eficácia da compactação com perdas. Aqui estão algumas das melhores práticas:

• Escolha um formato de compactação apropriado de acordo com seu caso de uso (jpeg para imagens, mp3 para áudio, Etc.)
• Defina um nível de qualidade apropriado, dependendo da quantidade de dados que deseja descartar.
• Ajuste os parâmetros de acordo com suas necessidades; analisar o trade-off entre tamanho de arquivo e qualidade.
• Esteja ciente de que a aplicação de compactação com perdas várias vezes pode induzir artefatos visíveis em seus arquivos de mídia e degradar sua qualidade mais significativamente do que uma única passagem de compressão normalmente faria.
• Certifique-se de que os metadados associados aos arquivos compactados sejam preservados adequadamente para que todas as informações importantes permaneçam disponíveis ao distribuir ou exibir elementos do conteúdo do arquivo.

Conclusão

Em conclusão, compressão com perda é uma ótima maneira de reduzir o tamanho dos arquivos e o tempo de carregamento em sites, mantendo um alto nível de qualidade. Permite reduzir o tamanho de um arquivo de imagem ou áudio sem causar grande impacto na qualidade do arquivo. É importante lembrar, porém, que compressão com perda ainda afetará a qualidade do arquivo e deve ser usado com cuidado.

Resumo da compressão com perdas

Compressão com perda é um tipo de compactação de dados que reduz o tamanho do arquivo removendo algumas das informações contidas no arquivo original. Esse processo geralmente resulta em arquivos menores que os arquivos originais e que foram compactados usando algoritmos como JPEG, MP3 e H.264 para nomear alguns. Técnicas de compressão com perdas tendem a trocar alguma qualidade por tamanho, mas algoritmos otimizados podem produzir arquivos com muito pouca diferença perceptível em relação ao original não compactado.

Ao aplicar compactação com perdas, é importante considerar quanta qualidade será aceitável para uma determinada meta de redução de tamanho de arquivo. Algumas compactações com perdas podem reduzir drasticamente o tamanho dos arquivos enquanto oferecem perdas de qualidade relativamente mínimas, enquanto outras podem produzir arquivos extremamente pequenos, mas com distorções ou artefatos inaceitáveis. Em geral, se forem desejadas maiores reduções de tamanho, então maiores perdas de qualidade podem ser esperadas e vice-versa.

No geral, a compactação com perdas fornece uma maneira eficaz de reduzir o tamanho dos arquivos sem sacrificar muito o desempenho em comparação com os formatos não compactados em muitas situações; no entanto, esses problemas devem ser avaliados caso a caso antes de tomar uma decisão sobre se é ou não uma solução apropriada para um determinado conjunto de problemas.

Vantagens de usar compressão com perdas

A compactação com perdas oferece muitas vantagens aos arquivos de mídia digital. A vantagem mais óbvia é que a compressão com perdas oferece um maior grau de redução do tamanho do arquivo do que o tradicional algoritmos de compressão sem perdas. Isso ajuda a manter os requisitos mínimos de armazenamento e uso de largura de banda ao transferir grandes arquivos de mídia pela Internet ou para compactá-los para armazenamento local.

Além de oferecer uma redução de tamanho de arquivo melhor do que as técnicas tradicionais sem perdas, o uso da compactação com perdas também possibilita reduzir ainda mais o tamanho dos arquivos, mantendo um nível aceitável de qualidade (dependendo do tipo de mídia que está sendo compactada). Além disso, o uso de algoritmos com perdas permite que os usuários ajustar localmente a qualidade de imagem e áudio conforme necessário, sem ter que recodificar o arquivo inteiro - isso torna o salvamento de arquivos de projeto muito mais fácil e rápido, pois apenas partes de um arquivo de mídia precisam ser modificados.

Por fim, o uso de algoritmos com perdas também pode fornecer segurança extra em alguns casos; como o áudio de taxa de bits mais baixa geralmente é menos distinto e mais difícil de interpretar de forma idêntica em comparação com as versões de taxa de bits mais alta, ele pode fornecer uma camada adicional de segurança caso grandes conjuntos de dados precisem de proteção contra escuta ou visualização não autorizada. Ampla gama de benefícios da compressão com perdas torná-lo popular entre os usuários de mídia digital que desejam arquivos menores com esforço mínimo.

Olá, sou Kim, mãe e entusiasta de stop-motion com experiência em criação de mídia e desenvolvimento web. Tenho uma paixão enorme por desenho e animação, e agora estou mergulhando de cabeça no mundo do stop-motion. Com meu blog, estou compartilhando meus aprendizados com vocês.