فشرده سازی اتلافی Lossy Compression

فشرده سازی اتلافی یا Lossy Compression چیست؟

فشرده سازی اتلافی (Lossy Compression) به گونه‌ای از روش‌های فشرده سازی (یا کدگذاری داده‌ها) اطلاق می‌شود که با حذف بخشی از داده‌ها و تخمین‌های نسبی از محتوای اصلی، نمایی تقریبی از آن ارائه می‌کنند. به این نوع فشرده سازی، فشرده سازی بازگشت ناپذیر (Irreversible) نیز گفته می‌شود.

معمولا روش‌های اتلافی به منظور کاهش حجم داده‌های اصلی (جهت نگه‌داری یا انتقال آن از طریق یک شبکه) به کار می‌روند. در اثر اعمال این روش‌ها روی محتوای اصلی (همان‌طور که از نام آن‌ها نیز برمی‌آید)، بخشی از محتوا به صورت غیرقابل بازگشت از دست خواهد رفت و پس از کدگشاییِ نمونه‌ی فشرده شده، نسخه‌ای با تخمین تقریبی از نمونه‌ی اصلی را در اختیار خواهیم داشت. در مقابل این تکنیک‌ها، روش‌هایی تحت عنوان روش‌های فشرده سازی بدون اتلاف (Lossless Compression) نیز وجود دارد که در آن‌ها برخلاف روش‌های Lossy می‌توان داده‌های اصلی را بدون از دست رفتن کوچکترین جزئیاتی از روی داده‌های فشرده شده بازسازی نمود. با اینحال در اغلب موارد، میزان فشرده سازی داده‌ها و کاهش حجم در روش‌های اتلافی بسیار بیشتر از روش‌های بدون اتلاف است. البته روش‌های اتلافی قدرتمند می‌توانند با از دست رفتن ناچیز و غیرقابل تشخیص محتوای اصلی تا حد قابل قبولی حجم آن را کاهش دهند. به علاوه در بسیاری از کاربردها (نظیر انتقال سریع فایل) ترجیح داده می‌شود با استفاده از روش‌های فشرده سازی اتلافی حتی در صورتی که تفاوت میان محتوای فشرده شده و محتوای اصلی مشخص باشد باز هم فشرده سازی بیشتر (و حجم کمتری) داشته باشیم.

رایج‌ترین کاربرد روش‌های فشرده سازی اتلافی را می‌توان در حوزه فشرده‌سازی داده‌های چندرسانه‌ای (نظیر موسیقی‌ها، ویدیوها و تصاویر) مشاهده نمود. معمولا به هنگام اعمال این روش‌ها روی چنین داده‌هایی تلاش می‌شود از جزئیات محتوا تا حدی صرف نظر شود که تفاوت نتیجه فشرده‌سازی و محتوای اصلی برای انسان‌ها غیر قابل تشخیص باشد. به عنوان مثال اغلب تصاویری که در صفحات وب مشاهده می‌کنید (نظیر فرمت JPEG) با استفاده از روش‌های اتلافی فشرده سازی شده‌اند در حالی که معمولا چشم انسان قادر به تشخیص افت کیفیت حاصل در این تصاویر نمی‌باشد.

در تصاویر زیر می‌توانید نمونه اِعمال فشرده سازی اتلافی با سطوح فشرده سازی متفاوت را روی تصویری یکسان مشاهده نمایید. با اندکی دقت می‌توانید کاهش کیفیت در تصویر دوم را تشخیص دهید. البته در کنار این افت کیفیت حجم فایل نیز به حدود یک پنجم کاهش پیدا کرده است.