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La compresión de archivos es una parte fundamental del funcionamiento de la web. Nos permite transferir archivos que de otro modo tomarían demasiado tiempo y ancho de banda. Siempre que acceda a archivos ZIP o vea imágenes JPEG, se beneficiará de la compresión de archivos.
Por lo tanto, en algún momento probablemente se haya hecho una pregunta: ¿cómo funciona la compresión de archivos? Aquí hay un vistazo básico a cómo funciona la compresión.
¿Qué significa la compresión?
En pocas palabras, la compresión de archivos (o compresión de datos) es el acto de reducir el tamaño de un archivo mientras se conservan los datos originales. Hacerlo permite que el archivo ocupe menos espacio en un dispositivo de almacenamiento, además de facilitar la transferencia a través de Internet o de otro modo.
Es importante tener en cuenta que la compresión no es infinita. Si bien comprimir un archivo en un ZIP reduce su tamaño, no puede seguir comprimiendo el archivo para reducir aún más el tamaño a cero.
Generalmente, la compresión de archivos se divide en dos tipos principales: con pérdida y sin pérdida. Veamos cómo funcionan ambos a su vez.
Cómo funciona la compresión de archivos: compresión con pérdida
La compresión con pérdida reduce el tamaño del archivo al eliminar bits de información innecesarios. Es más común en formatos de imagen, video y audio, donde no es necesaria una representación perfecta de los medios de origen. Muchos formatos comunes para este tipo de medios utilizan compresión con pérdida; MP3 y JPEG son dos ejemplos populares.
Un MP3 no contiene toda la información de audio de la grabación original, sino que emite algunos sonidos que los humanos no pueden escuchar. No notaría que faltan de todos modos, por lo que eliminar esa información da como resultado un tamaño de archivo más bajo sin básicamente inconvenientes.
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Del mismo modo, los archivos JPEG eliminan partes no vitales de las imágenes. Por ejemplo, en una imagen que contiene un cielo azul, la compresión JPEG puede cambiar todos los píxeles del cielo a uno o dos tonos de azul, en lugar de usar docenas de tonos diferentes.
Sin embargo, cuanto más comprime un archivo, más notoria se vuelve la caída en la calidad. Probablemente hayas experimentado esto con archivos MP3 embarrados subidos a YouTube. Por ejemplo, compare esta pista de música de alta calidad:
Con esta versión muy comprimida de la misma canción:
La compresión con pérdida es adecuada cuando un archivo contiene más información de la que necesita para sus propósitos. Por ejemplo, digamos que tiene un archivo de imagen RAW enorme. Si bien es probable que desee conservar esa calidad al imprimir la imagen en un banner grande, no tiene sentido cargar el archivo RAW en Facebook.
La imagen contiene tantos datos que no se notan cuando se ven en los sitios de redes sociales. Comprimir la imagen a un JPEG de alta calidad arroja algo de información, pero la imagen se ve casi igual a simple vista. Ver nuestra comparación de formatos de imagen populares para una mirada más profunda a esto.
Compresión con pérdida en uso general
Como hemos mencionado, la compresión con pérdida es ideal para la mayoría de los medios. Por eso, es vital para empresas como Spotify y Netflix que transmiten constantemente cantidades masivas de información. Reducir el tamaño del archivo tanto como sea posible, sin dejar de preservar la calidad, hace que su operación sea más eficiente. ¿Te imaginas si todos los videos de YouTube se almacenaran y transmitieran en su formato original sin comprimir?
Pero la compresión con pérdida no funciona tan bien para archivos en los que toda la información es crucial. Por ejemplo, el uso de compresión con pérdida en un archivo de texto o una hoja de cálculo daría como resultado una salida distorsionada. Realmente no se puede tirar nada sin dañar gravemente el producto final.
Al guardar en un formato con pérdida, a menudo puede establecer el nivel de calidad. Por ejemplo, muchos editores de imágenes tienen un control deslizante para elegir la calidad de un JPEG de 0 a 100.
Guardar en algo como el 90 u 80 por ciento reduce bastante el tamaño del archivo, con poca diferencia a la vista. Pero guardar en mala calidad o guardar repetidamente el mismo archivo en un formato con pérdida lo degradará.
A continuación puede ver un ejemplo de esto (haga clic para ver las imágenes más grandes). A la izquierda está la imagen original descargada de Pixabay como JPEG. La imagen del medio es el resultado de guardarla como JPEG con una calidad del 50 por ciento. Y la imagen de la derecha muestra la imagen original guardada en su lugar como un JPEG de calidad del 10 por ciento.
Galería de imágenes (3 imágenes) Expandir Expandir Expandir CerrarDe un vistazo rápido, la imagen del medio no se ve tan mal. Solo puede notar los artefactos alrededor de los bordes de los cuadros si hace zoom. Por supuesto, la imagen de la derecha inmediatamente se ve terrible.
Antes de recortar para cargar, los tamaños de archivo eran 874 KB, 310 KB y 100 KB respectivamente.
Cómo funciona la compresión de archivos: compresión sin pérdida
La compresión sin pérdida es una forma de reducir el tamaño del archivo para que pueda reconstruir perfectamente el archivo original. Al contrario de la compresión con pérdida, no arroja ninguna información. En cambio, la compresión sin pérdidas funciona esencialmente eliminando la redundancia.
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Tomemos un ejemplo básico para mostrar lo que esto significa. A continuación se muestra una pila de 10 ladrillos: dos azules, cinco amarillos y tres rojos. Esta pila es una forma sencilla de ilustrar esos bloques, pero hay otra forma de hacerlo.
En lugar de mostrar los 10 bloques, podemos eliminar todos menos uno de cada color. Entonces, si usamos números para mostrar cuántos ladrillos de cada color había, hemos representado exactamente el mismo bit de información usando muchos menos ladrillos. En lugar de 10 ladrillos, ahora solo necesitamos tres.
Esta es una ilustración simple de cómo es posible la compresión sin pérdidas. Almacena la misma información de una manera más eficiente al eliminar la redundancia. Considere un archivo real, donde la siguiente cadena:
|_+_|Puede 'comprimir' a la siguiente forma mucho más corta:
|_+_|Esto nos permite utilizar siete caracteres en lugar de 24 para representar los mismos datos, lo que supone un ahorro significativo.
Compresión sin pérdidas en el uso diario
Como mencionamos anteriormente, la compresión sin pérdida es importante en los casos en que no puede eliminar ninguno de los archivos originales. Si ha sentido curiosidad por saber cómo funcionan los archivos ZIP, esta es la respuesta.
Cuando crea un archivo ZIP a partir de un programa ejecutable en Windows, utiliza compresión sin pérdidas. La compresión del archivo ZIP es una forma más eficiente de almacenar el programa, pero cuando lo descomprime (descomprime), toda la información original está presente. Si usó compresión con pérdida para comprimir ejecutables, la versión descomprimida estaría dañada e inutilizable.
Los formatos sin pérdida comunes incluyen PNG para imágenes, FLAC para audio y ZIP. Los formatos sin pérdida para video son raros, porque ocuparían cantidades masivas de espacio.
Cuándo usar compresión con pérdida o sin pérdida
Ahora que hemos analizado ambas formas de compresión de archivos, es posible que se pregunte cuándo debería usar una u otra. Resulta que no existe una forma 'mejor' de compresión, todo depende de para qué estés usando los archivos.
En general, debe utilizar la compresión sin pérdida cuando desee una copia perfecta del material de origen y la compresión con pérdida cuando una copia imperfecta sea lo suficientemente buena. Veamos otro ejemplo para ver cómo pueden trabajar en armonía.
Di que acabas de desenterró su antigua colección de CD y quiere digitalizarla para que tengas toda tu música en tu computadora. Cuando copia sus CD, tiene sentido utilizar un formato como FLAC, que no tiene pérdidas. Esto le permite tener una copia maestra en su computadora que es tan buena como el CD original.
Más tarde, tal vez desee poner algo de música en su teléfono o en un viejo reproductor MP3 para que pueda escuchar sobre la marcha. Probablemente no te importe que tu música tenga la calidad perfecta para esto, así que puedes convertir los archivos FLAC a MP3 . Esto le brinda un archivo de audio que aún se puede escuchar perfectamente, pero no ocupa tanto espacio en su dispositivo móvil. La calidad del MP3 convertido de FLAC será tan buena como si hubiera creado un MP3 comprimido directamente desde el CD original. Usted puede incluso comprime un video directamente en tu iPhone .
El tipo de datos representados en un archivo también puede determinar qué tipo de compresión es mejor. Debido a que las imágenes PNG usan compresión sin pérdida, ofrecen tamaños de archivo pequeños para imágenes con mucho espacio uniforme, como capturas de pantalla de computadora. Sin embargo, notará que los PNG ocupan mucho más espacio cuando representan la mezcla de colores en las fotos del mundo real.
Preocupaciones durante la compresión de archivos
Como hemos visto, la conversión de formatos sin pérdida a con pérdida está bien, al igual que la conversión de un formato sin pérdida a otro. Sin embargo, nunca debe convertir un formato con pérdida a sin pérdida, y debe tener cuidado al convertir un formato con pérdida a otro.
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Convertir formatos con pérdida a sin pérdida es simplemente una pérdida de espacio. Recuerde que los formatos con pérdida arrojan datos; es imposible recuperar esos datos.
Supongamos que tiene un archivo MP3 de 3 MB. Convertir eso a FLAC puede resultar en un archivo de 30 MB, pero esos 30 MB contienen los sonidos exactos que tenía el MP3 mucho más pequeño. La conversión de nuevo a un formato sin pérdidas no 'recupera' la información que arrojó la compresión MP3.
Finalmente, como se mencionó anteriormente, convertir un formato con pérdida a otro (o guardar repetidamente en el mismo formato) degradará aún más la calidad. Cada vez que aplica la compresión con pérdida, pierde más detalles. Esto se vuelve cada vez más notorio hasta que el archivo se arruina esencialmente.
¿Cómo funciona la compresión? Ahora lo sabes
Hemos analizado la compresión con pérdida y sin pérdida para ver cómo funcionan. Ahora sabe cómo es posible almacenar un archivo en un tamaño más pequeño que su forma original y cómo elegir el mejor método para sus necesidades.
Por supuesto, los algoritmos que deciden qué datos se descartan en métodos con pérdidas y cómo almacenar mejor los datos redundantes en compresión sin pérdidas son mucho más complicados de lo que hemos explicado aquí. Hay mucho más por descubrir sobre este tema si está interesado.
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Ben es editor adjunto y director de incorporación de MakeUseOf. Dejó su trabajo de TI para escribir a tiempo completo en 2016 y nunca miró hacia atrás. Ha estado cubriendo tutoriales de tecnología, recomendaciones de videojuegos y más como escritor profesional durante más de siete años.
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