Compressão com perda de dados

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Compressão com perda de dados (do inglês lossy data compression) é um método de compressão em que a informação obtida após a descompressão é diferente da original (antes da compressão), mas suficientemente "parecida" para que seja de alguma forma útil. Este tipo de compressão é frequentemente utilizado para compactar áudio e vídeo para a internet. É um método de compressão oposto à compressão sem perda de dados.

Índice

1 Perdas generativas
2 Tipos de compressão com perda de dados
3 Comparação entre compactação com e sem perda de dados
4 Métodos de compressão com perda de dados
5 Ver também
6 Ligações externas

[editar] Perdas generativas

Dependendo do algoritmo aplicado, a compressão com perda de dados pode levar à perda generativa (generation loss), perdendo cada vez mais informações à medida em que a compressões são feitas sobre compressões.

[editar] Tipos de compressão com perda de dados

Existem dois esquemas básicos de compressão com perda de dados:

Em codecs de transformação, exemplos de imagem ou som são tirados, cortados em segmentos pequenos, transformados em um novo espaço de base, e quantizados. Os valores quantizados resultantes são então codificados.
Em codecs de previsão, dados codificados anteriores ou subseqüentes são usados para prever o atual exemplo de som ou quadro de imagem. O erro entre os dados previstos e os reais, juntos com qualquer informação extra necessária para reproduzir a previsão, é então quantizado e codificado.

Em alguns sistemas as duas técnicas são combinadas, com codecs de transformação sendo usados para comprimir os sinais de erro gerados pelo estágio de previsão.

[editar] Comparação entre compactação com e sem perda de dados

A vantagem dos métodos de compressão com perda de dados sobre os sem perda de dados é que normalmente consegue-se um ficheiro comprimido de menor dimensão, mantendo, no entanto, uma qualidade mínima em relação ao original, conforme o objectivo que se pretende.

A compressão sem perda de dados é normalmente usada em som, imagens e vídeo/animação. A razão de compressão (ou seja, a dimensão do ficheiro comprimido comparado com o original, ou por comprimir) dos codecs de vídeo é quase sempre superior às obtidas em som e imagens fixas. O som pode ser comprimido a uma razão de 10:1 (o ficheiro comprimido ocupa 1 décimo do original), sem perda muito notável de qualidade. Já o vídeo pode ser comprimido a uma razão 300:1. As imagens fixas são normalmente comprimidas a uma razão de 10:1, tal como no som, mas neste caso a qualidade é bastante afectada, optando-se normalmente por uma razão menor, 2:1, por exemplo.

Quanto um utilizador recebe um ficheiro comprimido com perda de dados, (por exemplo, para reduzir o tempo de download), esse ficheiro posteriormente descomprimido pode ser bem diferente do original ao nível do bit, e no entanto ser quase idêntico numa observação normal, para o olho ou ouvido humano. Muitos métodos /algoritmos de compressão recorrem a limitações da anatomia humana tomando em conta, por exemplo, que o olho humano apenas pode visionar certas frequências da luz. O modelo psicoacústico descreve como o som pode ser muito comprimido sem que se perceba a degradação da qualidade do sinal sonoro. Os erros/falhas, causados pela compressão com perda de dados, que sejam perceptíveis para o olho ou ouvido humano são conhecidos por artefactos de compressão (compression artifacts).

[editar] Métodos de compressão com perda de dados

Imagens fixas
- Fractal compression
- JPEG
- JPEG 2000, sucessor do JPEG.
- Wavelet compression
- Cartesian Perceptual Compression (CPC)
- DjVu
- ICER, utilizado pelo Mars Rovers: relacionado com JPEG2000 em seu uso de wavelets
Filmes/animações
- Flash (também suporta JPEG sprites)
- H.261
- H.263
- H.264/MPEG-4 AVC
- MNG (suporta JPEG sprites)
- Motion JPEG
- MPEG-1 Part 2
- MPEG-2 Part 2
- MPEG-4 Part 2
- Ogg Theora (sem restrições de patentes)
- Sorenson video codec
- VC-1
Som
- Música
  - AAC - utilizado pela Apple Computer
  - ADPCM
  - ATRAC
  - Dolby AC-3
  - DTS
  - MP2
  - MP3
  - Musepack
  - Ogg Vorbis (sem restrições de patentes)
  - Windows Media Audio (WMA)- criado pela Microsoft
- Voz
  - CELP
  - G.711
  - G.726
  - HILN
  - Adaptive Multi-Rate (AMR) (used by GSM cell carriers, such as T-Mobile)
  - Speex (sem restrições de patentes)

Outros tipos de dados- Tecnicamente, reduzir o tamanho do texto removendo todas as vogais também pode ser considerado compressão com perda de dados. O texto geralmente ainda é legível pelo contexto dado pelas consoantes. Pesquisadores também usaram compressão com perda de dados em texto por ou usar um dicionário para substituir palavras pequenas por grandes, ou técnicas geradoras de texto [1], embora esses possam cair na categoria relacionada de Conversão com perda de dados.