数据压缩可以减小文件大小。更小的文件占用更少的存储空间，网络传输速度更快，存储成本也更低。但代价是计算成本。压缩和解压缩都需要消耗 CPU 时间。目标是在存储空间和带宽方面节省的资源比处理成本更多。对于大多数应用场景来说，这样做是划算的。

压缩分为两种形式。无损压缩保留原始数据的每一位。ZIP 文件、PNG 图像和 FLAC 音频都使用无损压缩方法。有损压缩会丢弃一些人类不易察觉的信息。JPEG 图像、MP3 音频和 H.264 视频都使用有损压缩方法。质量损失是真实存在的，但在合理的设置下通常难以察觉。选择哪种压缩方式取决于具体应用场景。医学图像需要无损压缩，因为每个像素都至关重要。营销图片可以接受有损压缩，因为观看者通常不会注意到。压缩算法会利用数据模式。重复序列、常见字符和可预测的结构都能被更高效地编码。随机数据无法压缩。这就是为什么加密文件和已压缩的媒体文件无法进一步缩小的原因。因为算法找不到可以利用的信息。熵是压缩的极限。

压缩类型

• 无损——精确重建，文件更大
• 有损——近似重建，文件较小
• 流媒体——在数据到达时对其进行压缩。
• 基于字典——用引用替换重复模式

压缩是一种权衡。一方面是存储空间和带宽，另一方面是质量和计算能力。选择最适合任务的平衡点。