Nén dữ liệu giúp giảm kích thước tệp. Các tệp nhỏ hơn chiếm ít dung lượng lưu trữ hơn, truyền tải nhanh hơn trên mạng và chi phí lưu trữ thấp hơn. Nhược điểm là về khả năng tính toán. Nén và giải nén tiêu tốn thời gian của CPU. Mục tiêu là tiết kiệm dung lượng lưu trữ và băng thông nhiều hơn so với chi phí xử lý. Đối với hầu hết các trường hợp sử dụng, phép tính này khá hợp lý.

Nén dữ liệu có hai dạng. Nén không mất dữ liệu (lossless compression) bảo toàn từng bit dữ liệu gốc. Các tệp ZIP, hình ảnh PNG và âm thanh FLAC sử dụng phương pháp nén không mất dữ liệu. Nén mất dữ liệu (lossy compression) loại bỏ thông tin mà con người khó có thể nhận ra. Hình ảnh JPEG, âm thanh MP3 và video H.264 sử dụng phương pháp nén mất dữ liệu. Sự suy giảm chất lượng là có thật nhưng thường không thể nhận thấy ở các thiết lập hợp lý. Sự lựa chọn phụ thuộc vào trường hợp sử dụng. Hình ảnh y tế cần nén không mất dữ liệu vì mỗi pixel đều quan trọng. Ảnh quảng cáo có thể chấp nhận nén mất dữ liệu vì người xem sẽ không nhận thấy. Các thuật toán nén khai thác các mẫu. Các chuỗi lặp lại, các ký tự phổ biến và các cấu trúc có thể dự đoán được đều được mã hóa hiệu quả hơn. Dữ liệu ngẫu nhiên không thể nén được. Đó là lý do tại sao các tệp được mã hóa và các phương tiện đã được nén không thể thu nhỏ thêm nữa. Thuật toán không tìm thấy gì để khai thác. Giới hạn nằm ở entropy.

Các loại nén

• Không mất dữ liệu — tái tạo chính xác, dung lượng tệp lớn hơn
• Nén mất dữ liệu — tái tạo gần đúng, kích thước tệp nhỏ hơn
• Truyền phát trực tuyến — nén dữ liệu khi dữ liệu đến
• Dựa trên từ điển — thay thế các mẫu lặp lại bằng các tham chiếu

Nén dữ liệu là một sự đánh đổi. Dung lượng lưu trữ và băng thông là một bên, chất lượng và khả năng tính toán là bên kia. Hãy chọn sự cân bằng phù hợp với từng nhiệm vụ.