Sei alla ricerca di un modo per comprimere le dimensioni dei file musicali o video senza perdere di risoluzione e di qualità? Con la compressione lossless puoi farlo.

La compressione lossless è una tecnica che consente di comprimere i dati in modo da occupare meno spazio su disco, ma senza alterare il contenuto dei dati stessi.

Viene utilizzata in molti contesti in ambito informatico, come ad esempio per comprimere file audio, video, immagini, documenti e dati in generale. La sua applicazione è molto diffusa e consente di risparmiare spazio di archiviazione e trasmissione dei dati, migliorando l’efficienza e la velocità di elaborazione.

È particolarmente utile in contesti in cui la qualità dei dati è fondamentale, come nel caso di archiviazioni di documenti importanti, o nell’elaborazione di file audio o video ad alta definizione.

Grazie a questa tecnica è possibile ridurre le dimensioni dei file senza alterarne la qualità, garantendo una perfetta fedeltà del contenuto originale.

In questo articolo esploreremo il mondo della compressione lossless in modo dettagliato, analizzandone i principi di funzionamento, i vantaggi, gli svantaggi, nonché le applicazioni più comuni nell’ambito informatico.

Che vuol dire lossless

Cosa vuol dire lossless
Lossless significa “senza perdita di dati”, un termine che si riferisce alla tecnica di comprimere dati o ridurre le dimensioni di un file senza comprometterne il contenuto o la risoluzione.

In altre parole la compressione lossless ti permette di comprimere dati e averli esattamente identici agli originali.

Per garantire la qualità, utilizza specifici algoritmi matematici che analizzano il contenuto del file, lo identificano e usano queste informazioni per crearne uno nuovo identico all’originale ma compresso.

Un esempio di questo tipo di compressione è rappresentato dai file .

Per le immagini è possibile utilizzare la compressione lossless, in questo caso l’algoritmo analizza le ripetizioni e le simmetrie presenti all’interno dell’immagine per eliminare le informazioni ridondanti e quindi ridurre le dimensioni del file. 

Particolarmente utile in contesti in cui la qualità dell’immagine è importante, come ad esempio in ambito medico (lastre, risonanze magnetiche ecc.), nell’archiviazione di documenti legali e nella grafica professionale (progetti di edifici, ingegneria, impiantistica).

In questi casi la dimensione dei file viene ridotta senza alcuna perdita di informazioni.

Cosa sono i tipi di compressione lossless e lossy

Oltre alla compressione lossless esiste un altro tipo di sistema che sfrutta gli algoritmi per comprimere dati: il “sistema lossy”.

Come abbiamo visto la compressione lossless conserva i dati originali anche dopo la compressione mentre nel caso della compressione lossy si sacrificano parte dei dettagli contenuti nel file a beneficio di una maggiore compressione.

Per fare un esempio, la compressione lossy di un’immagine diminuisce le dimensioni del file immagine, ma quando viene decompressa, l’immagine ricostruita contiene molte differenze.

Il più delle volte non sono distinguibili, questo perché le informazioni che vanno perse sono quelle che non si riescono a percepire a occhio nudo. 

Nel caso dei file audio il discorso è molto simile. La compressione lossy consente di ridurre le dimensioni dei file audio sacrificando la qualità del suono, ma solo in alcuni casi la perdita di qualità può essere percepibile dall’ascoltatore.

Supponiamo che si desidera archiviare una vasta libreria di file audio sul proprio dispositivo mobile o su un’unità di archiviazione con capacità limitata, la compressione lossy potrebbe essere una buona scelta. Permette di risparmiare spazio di archiviazione senza sacrificare troppo la qualità del suono.

Molte applicazioni di streaming audio online utilizzano questo tipo di sistema per comprimere al minimo i file e garantire una riproduzione fluida dei contenuti.

D’altra parte se si desidera una qualità audio elevata per la produzione musicale professionale o per l’ascolto in ambienti critici come sale da concerto, o studi di registrazione è consigliabile la compressione lossless per avere la massima qualità dell’audio.

Come funziona la compressione lossless

Come funziona Compressione lossless
Per comprendere come funziona la compressione lossless facciamo un esempio: immagina di dover comprimere un file di testo e nel farlo vuoi utilizzare il formato zip.

Il funzionamento della compressione è piuttosto semplice, il software di compressione esamina il contenuto del file e cerca di trovare modelli ripetitivi o dati duplicati all’interno del file.

Successivamente, invece di ripetere ogni volta i dati identici, sostituisce questi modelli con riferimenti che puntano ai dati originali già presenti nel file. In questo modo, il software riduce le dimensioni eliminando le ripetizioni dei dati identici.

Il file compresso può quindi essere decompresso in qualsiasi momento per ripristinare quello originale con tutte le informazioni al loro posto, senza perderne nemmeno una.

Se il file di testo compresso contiene molte parole ripetute, la compressione lossless le sostituirà con un riferimento alla prima occorrenza della parola, in questo modo il file compresso sarà molto più piccolo dell’originale, ma conterrà tutte le informazioni necessarie per ricostruirlo esattamente come era prima.

I vantaggi

La compressione lossless offre diversi vantaggi nell’ambito dell’archiviazione e della trasmissione di dati. Innanzitutto come abbiamo visto consente di ridurre le dimensioni senza perdita di qualità o di informazioni.

I file compressi in questa maniera sono notevolmente più piccoli per questo occupano meno spazio, richiedono meno tempo per essere elaborati e nel caso dovessero essere trasferiti attraverso la rete, il procedimento sarebbe molto più rapido.

Un altro interessante vantaggio è legato alla sicurezza. I file compressi in questa maniera possono essere criptati e protetti da password limitando al minimo gli accessi non autorizzati.

Gli svantaggi della compressione lossless

Compressione lossless svantaggi
Sebbene ci siano dei vantaggi a comprimere file in questo modo, ci sono anche alcuni svantaggi da considerare.

Per prima cosa la compressione lossless richiede più tempo e maggiori risorse rispetto alla compressione lossy per comprimere e decomprimere dati.

Le informazioni da mantenere sono molte e il software deve lavorare duramente per trovare dati duplicati o modelli ripetitivi all’interno del file. Per farlo aumenta il tempo di compressione e decompressione.

Un altro svantaggio è che il file non può essere compresso in modo significativo perché le informazioni del file originale da mantenere sono molte.

Nel caso delle immagini i formati più utilizzati sul web sono PNG e JPEG. Se devi trasferire velocemente un’immagine in formato PNG ad alta definizione la compressione lossless è sconsigliata perché impiegherebbe molto tempo.

Tuttavia la maggior parte delle immagini utilizzate sono in formato JPEG e per il trasferimento di queste immagini puoi scegliere la compressione lossy.

Programmi generici per la compressione – Fonte Wikipedia

Qui una lista di programmi di compressione e l’algoritmo usato:

Supportano tutti la cifratura con algoritmo AES-128 o AES-256.

Conclusione

Per ottimizzare e migliorare le prestazioni di un sito web utilizzare la compressione dei dati è un metodo ottimale per farlo.

Attraverso questo articolo abbiamo visto come farlo utilizzando la compressione lossless, quali sono i vantaggi di utilizzarla e quali sono i suoi svantaggi.

Scegliere un metodo di compressione rispetto a un altro può essere difficile. Da una parte vorresti risparmiare spazio per guadagnare in prestazioni e velocità, dall’altra vuoi che l’aspetto e la qualità dei contenuti sia la migliore.

Come ampiamente discusso in questo articolo sia la compressione senza perdita di dati che quella con perdita hanno dei benefici, la loro applicazione dipende dalle specifiche esigenze.

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