可逆圧縮・不可逆圧縮とは?

可逆・不可逆圧縮 について説明しています。

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可逆圧縮・不可逆圧縮とは?

「可逆圧縮」とは、

  • デコード※1 すれば、完全にもとの品質に戻すことができる(=劣化が生じない)圧縮方式
    ※1 伸張=圧縮したものを元に戻すこと。
のことで、
「不可逆圧縮」とは、
  • デコードしても、もとの品質に戻すことができない(=劣化が生じる)圧縮方式
のことを言います。
簡単に言うと、あとで元に戻せる圧縮方法が「可逆」、元に戻せないのが「不可逆」です。
「非可逆圧縮」も、「不可逆圧縮」と同義語です。


主な可逆・不可逆フォーマットには、以下のようなものがあります。
(各種形式で保存すると、圧縮が行われます)

可逆

画像 GIF、PNG、TIFF、TGA、PSD
音声 APE、 FLAC、TAK、 TTA、WV、WMA※2
映像 HuffyuvLagarithUt Video Codec SuiteMLC

不可逆

画像 JPEG
音声 MP3、 OGG、AAC、MP4、MPC、MP2、AC3、WV、WMA※2
映像 DivXXvidWMV9H.264、 RM、MPEG1、MPEG2

※2 WV とWMA は、可逆にも不可逆にもできる。
ちなみに、ZIP やLZH 等のアーカイブも、可逆圧縮です。


可逆圧縮が、

  • 「数学的な方法でデータをまとめて、ファイルサイズを小さくしている」
のに対し、非可逆圧縮は
  • 「人に感知されにくい部分(データ)を実際に削って、ファイルサイズを小さく」
しています。
データを計算して縮めるのが「可逆」、物理的に小さくするのが「不可逆」です。
(もちろん、ファイルは物理的には存在しないのだけれども)

可逆圧縮はデータが劣化しないため、「ロスレス(Lossless)圧縮」とも呼ばれています。
同じように、不可逆圧縮は「ロッシー(lossy)圧縮」とも言います。


元に戻すことができるなら、なんでもかんでも可逆な方法で圧縮した方が良いように思えますが、可逆圧縮には以下のようなデメリットがあるのです。

  • 不可逆圧縮に比べ、圧縮率が低い(ファイルサイズをあまり小さくできない)
  • デコード時、CPU に負荷がかかる(圧縮率にもよるが...)
  • デコードに時間がかかる
また、たとえば「GIF」は可逆であるけれど、256 色までしか扱うことができないので、写真などに使用するのには向いていません。
(「PNG」はフルカラーにも対応しているが、JPEG に比べるとほとんど圧縮できない)

という訳で、一概にどちらが優れているとは言えないので、自分の環境、用途や目的に応じて圧縮方法を使い分ける必要があります。


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