데이터 압축은 파일 크기를 줄여줍니다. 파일 크기가 작을수록 저장 공간을 덜 차지하고, 네트워크 전송 속도가 빠르며, 보관 비용도 절감됩니다. 하지만 그 대가로 연산 능력이 소모됩니다. 압축 및 압축 해제에는 CPU 시간이 소요됩니다. 목표는 처리 시간에 소모되는 비용보다 저장 공간과 대역폭을 더 많이 절약하는 것입니다. 대부분의 경우, 계산상으로는 이득이 됩니다.

압축에는 두 가지 유형이 있습니다. 무손실 압축은 원본 데이터의 모든 비트를 보존합니다. ZIP 파일, PNG 이미지, FLAC 오디오 파일이 무손실 압축 방식을 사용합니다. 손실 압축은 사람이 알아차리기 어려운 정보를 버립니다. JPEG 이미지, MP3 오디오, H.264 비디오가 손실 압축 방식을 사용합니다. 화질 손실이 발생하지만, 적절한 설정에서는 대부분 인지하기 어렵습니다. 어떤 방식을 선택할지는 사용 사례에 따라 다릅니다. 의료 영상은 모든 픽셀이 중요하기 때문에 무손실 압축이 필요합니다. 마케팅 사진은 보는 사람이 화질 차이를 알아차리지 못하므로 손실 압축을 사용해도 무방합니다. 압축 알고리즘은 패턴을 활용합니다. 반복되는 시퀀스, 일반적인 문자, 예측 가능한 구조는 더 효율적으로 인코딩됩니다. 무작위 데이터는 압축되지 않습니다. 따라서 암호화된 파일이나 이미 압축된 미디어는 더 이상 압축되지 않습니다. 알고리즘이 활용할 만한 패턴을 찾지 못하기 때문입니다. 엔트로피가 압축의 한계입니다.

압축 유형

• 무손실 — 정확한 복원, 더 큰 파일 크기
• 손실 압축 — 대략적인 복원, 파일 크기 감소
• 스트리밍 — 데이터가 도착하는 즉시 압축합니다.
• 사전 기반 방식 — 반복되는 패턴을 참조로 대체합니다.

압축은 장단점이 있습니다. 한쪽에는 저장 공간과 대역폭이 있고, 다른 한쪽에는 품질과 연산 능력이 있습니다. 작업에 맞는 균형점을 찾아야 합니다.