Kompressionsmetoder

Kompressionsmetoder är tekniker som används för att reducera mängden data som behövs för att representera information. Genom att utnyttja mönster, redundans och irrelevanta detaljer kan de spara lagringsutrymme och bandbredd vid överföring, ofta utan avsevärd upplevd försämring av kvaliteten.

Metoderna delas vanligtvis in i två huvudkategorier: lossless (förlustfri) och lossy (förlustbaserad). Lossless-metoder bevarar originalinnehållet exakt och möjliggör full återställning. Lossy-metoder tillåter viss distorsion i utbyte mot högre kompressionsgrad och används när fullständig återställning inte är nödvändig eller önskvärd.

Exempel på lossless-tekniker är Huffman-kodning, LZ77/LZ78/LZW samt deflate som används i gzip och zip. Bzip2 bygger på Burrows-Wheeler-transformen. PNG använder deflate och GIF använder LZW.

Exempel på lossy-tekniker inkluderar bildkompression med JPEG (DCT, kvantisering), WebP och HEIC/HEIF; ljudkompression med MP3 och AAC; video där H.264/AVC, HEVC/H.265 och AV1 dominerar. Dessa metoder bygger på transformkodning, kvantisering och perceptuella modeller samt effektiva sätt att hantera rörelse och tidskomponenter.

Nyckelparametrar för prestanda är kompressionsförhållande, kvalitet och bitrate. Valet av metod beror på krav på exakt återställning eller perceptuell kvalitet, latens, felkänslighet och beräkningskostnader, samt applikationens område som arkivering, strömning eller överföring.