Bagaimana Cara Kerja Kompresi File?

Bagaimana cara kerja kompresi file? Pelajari dasar-dasar kompresi file dan perbedaan antara kompresi lossy versus lossless.

Kompresi file adalah bagian inti dari cara kerja web. Hal ini memungkinkan kita untuk mentransfer file yang jika tidak akan memakan terlalu banyak bandwidth dan waktu. Setiap kali Anda mengakses file ZIP atau melihat gambar JPEG, Anda mendapat manfaat dari kompresi file.

Jadi, pada titik tertentu Anda mungkin mengajukan pertanyaan: bagaimana cara kerja kompresi file? Berikut kami memberikan sedikit Informasi Teknologi, yaitu tampilan dasar tentang cara kerja kompresi.

Apa Arti Kompresi?

Sederhananya, kompresi file (atau kompresi data) adalah tindakan mengurangi ukuran file sambil mempertahankan data asli. Melakukannya memungkinkan file untuk mengambil lebih sedikit ruang pada perangkat penyimpanan, selain membuatnya lebih mudah untuk ditransfer melalui internet atau sebaliknya.

Penting untuk dicatat bahwa kompresi tidak terbatas. Saat mengompresi file ke dalam ZIP mengurangi ukurannya, Anda tidak dapat terus mengompresi file untuk mengurangi ukurannya menjadi nol.

Secara umum, kompresi file dibagi menjadi dua jenis utama: lossy dan lossless. Mari kita lihat bagaimana keduanya bekerja secara bergantian.

Cara Kerja Kompresi File: Kompresi Lossy

Kompresi lossy mengurangi ukuran file dengan menghapus bit informasi yang tidak perlu. Ini paling umum dalam format gambar, video, dan audio, di mana representasi sempurna dari media sumber tidak diperlukan. Banyak format umum untuk jenis media ini menggunakan kompresi lossy; MP3 dan JPEG adalah dua contoh populer.

MP3 tidak berisi semua informasi audio dari rekaman aslinya sebagai gantinya, MP3 mengeluarkan beberapa suara yang tidak dapat didengar manusia. Anda tidak akan melihat mereka hilang, jadi menghapus info itu menghasilkan ukuran file yang lebih rendah dengan pada dasarnya tidak ada kekurangan.

Demikian pula, JPEG menghapus bagian gambar yang tidak vital. Misalnya, dalam gambar yang berisi langit biru, kompresi JPEG mungkin mengubah semua piksel langit menjadi satu atau dua warna biru, daripada menggunakan lusinan warna yang berbeda.

Namun, semakin banyak Anda mengompres file, semakin terlihat penurunan kualitasnya. Anda mungkin pernah mengalami ini dengan file MP3 berlumpur yang diunggah ke YouTube. Misalnya, bandingkan trek musik berkualitas tinggi ini:

Dengan versi terkompresi dari lagu yang sama ini:

Kompresi lossy cocok ketika file berisi lebih banyak informasi daripada yang Anda butuhkan untuk tujuan Anda. Misalnya, Anda memiliki file gambar RAW yang besar. Meskipun Anda mungkin ingin mempertahankan kualitas itu saat mencetak gambar ke spanduk besar, tidak ada gunanya mengunggah file RAW ke Facebook.

Gambar berisi begitu banyak data yang tidak terlihat ketika dilihat di situs media sosial. Mengompresi gambar ke JPEG berkualitas tinggi membuang beberapa informasi, tetapi gambar terlihat hampir sama dengan mata telanjang. 

Kompresi Lossy dalam Penggunaan Umum

Seperti yang telah kami sebutkan, kompresi lossy sangat bagus untuk sebagian besar bentuk media. Karena itu, sangat penting bagi perusahaan seperti Spotify dan Netflix yang terus-menerus mengirimkan informasi dalam jumlah besar. Mengurangi ukuran file sebanyak mungkin, sambil tetap menjaga kualitas, membuat operasinya lebih efisien. Bisakah Anda bayangkan jika setiap video YouTube disimpan dan dikirim dalam format aslinya yang tidak terkompresi?

Tetapi kompresi lossy tidak bekerja dengan baik untuk file yang semua informasinya sangat penting. Misalnya, menggunakan kompresi lossy pada file teks atau spreadsheet akan menghasilkan keluaran yang kacau. Anda benar-benar tidak dapat membuang apa pun tanpa sangat merusak produk akhir.

Saat menyimpan dalam format lossy, Anda sering dapat mengatur tingkat kualitas. Misalnya, banyak editor gambar memiliki penggeser untuk memilih kualitas JPEG dari 0-100.

Menyimpan pada sesuatu seperti 90 atau 80 persen mengurangi ukuran file sedikit, dengan sedikit perbedaan mata. Tetapi menyimpan dalam kualitas yang buruk atau berulang kali menyimpan file yang sama dalam format lossy akan menurunkannya.

Di bawah ini Anda dapat melihat contohnya (klik untuk melihat gambar yang lebih besar). Di sebelah kiri adalah gambar asli yang diunduh dari Pixabay sebagai JPEG. Gambar tengah adalah hasil penyimpanan ini sebagai JPEG dengan kualitas 50 persen. Dan gambar paling kanan menunjukkan gambar asli yang disimpan sebagai JPEG kualitas 10 persen.

Sekilas, gambar tengah tidak terlihat terlalu buruk. Anda hanya dapat melihat artefak di sekitar tepi kotak jika Anda memperbesar. Tentu saja, gambar paling kanan langsung terlihat mengerikan.

Sebelum dipotong untuk diunggah, ukuran file masing-masing adalah 874KB, 310KB, dan 100KB.

Cara Kerja Kompresi File: Kompresi Lossless

Kompresi lossless adalah cara untuk mengurangi ukuran file sehingga Anda dapat merekonstruksi file asli dengan sempurna. Berlawanan dengan kompresi lossy, itu tidak membuang informasi apa pun. Sebaliknya, kompresi lossless pada dasarnya bekerja dengan menghilangkan redundansi.

Mari kita ambil contoh dasar untuk menunjukkan apa artinya ini. Di bawah ini adalah tumpukan 10 batu bata: dua biru, lima kuning, dan tiga merah. Tumpukan ini adalah cara sederhana untuk mengilustrasikan blok tersebut, tetapi ada cara lain untuk melakukannya.

Alih-alih menampilkan semua 10 blok, kita dapat menghapus semua kecuali satu dari setiap warna. Kemudian, jika kami menggunakan angka untuk menunjukkan berapa banyak batu bata dari setiap warna yang ada, kami telah mewakili sedikit informasi yang sama dengan menggunakan batu bata yang jauh lebih sedikit. Alih-alih 10 batu bata, kami sekarang hanya membutuhkan tiga.

Ini adalah ilustrasi sederhana tentang bagaimana kompresi lossless dimungkinkan. Ini menyimpan informasi yang sama dengan cara yang lebih efisien dengan menghilangkan redundansi. Pertimbangkan file aktual, di mana string di bawah ini:

mmmmmuuuuuuuoooooooooooo

Dapat “mengompres” ke bentuk berikut yang jauh lebih pendek:

m5u7o12

Ini memungkinkan kita untuk menggunakan tujuh karakter, bukan 24 untuk mewakili data yang sama, yang merupakan penghematan yang signifikan.

Kompresi Lossless dalam Penggunaan Sehari-hari

Seperti yang kami sebutkan di atas, kompresi lossless penting jika Anda tidak dapat menghapus file asli apa pun. Jika Anda penasaran dengan cara kerja file ZIP, inilah jawabannya.

Saat Anda membuat file ZIP dari program yang dapat dieksekusi di Windows, itu menggunakan kompresi lossless. Kompresi file ZIP adalah cara yang lebih efisien untuk menyimpan program, tetapi ketika Anda membuka zip (mendekompresinya), semua informasi asli ada. Jika Anda menggunakan kompresi lossy untuk mengompresi file yang dapat dieksekusi, versi yang tidak di-zip akan rusak dan tidak dapat digunakan.

Format lossless umum termasuk PNG untuk gambar, FLAC untuk audio, dan ZIP. Format lossless untuk video jarang terjadi, karena akan memakan banyak ruang.

Kapan Menggunakan Kompresi Lossy vs. Lossless

Sekarang kita telah melihat kedua bentuk kompresi file, Anda mungkin bertanya-tanya kapan Anda harus menggunakan satu atau yang lain. Ternyata, tidak ada bentuk kompresi yang “lebih baik” semuanya tergantung pada apa yang Anda gunakan untuk file tersebut.

Secara umum, Anda harus menggunakan kompresi lossless ketika Anda menginginkan salinan sempurna dari materi sumber, dan kompresi lossy ketika salinan yang tidak sempurna cukup baik. Mari kita lihat contoh lain untuk melihat bagaimana mereka dapat bekerja secara harmonis.

Katakanlah Anda baru saja menggali koleksi CD lama Anda dan ingin mendigitalkannya sehingga Anda memiliki semua musik di komputer Anda. Saat Anda menyalin CD, masuk akal untuk menggunakan format seperti FLAC, yang tidak memiliki kerugian. Ini memungkinkan Anda memiliki salinan master di komputer Anda yang sebagus CD aslinya.

Nanti, mungkin Anda ingin memasukkan musik ke ponsel Anda atau pemutar MP3 lama sehingga Anda dapat mendengarkannya saat bepergian. Anda mungkin tidak peduli dengan kualitas musik yang sempurna untuk ini, sehingga Anda dapat mengonversi file FLAC ke MP3. Ini memberi Anda file audio yang masih dapat didengarkan dengan sempurna, tetapi tidak memakan banyak ruang di perangkat seluler Anda. Kualitas MP3 yang dikonversi dari FLAC akan sebagus jika Anda membuat MP3 terkompresi langsung dari CD aslinya. Anda bahkan dapat mengompres video langsung di iPhone Anda.

Jenis data yang diwakili dalam file juga dapat menentukan jenis kompresi mana yang terbaik. Karena gambar PNG menggunakan kompresi lossless, gambar tersebut menawarkan ukuran file kecil untuk gambar dengan banyak ruang seragam, seperti tangkapan layar komputer. Namun, Anda akan melihat bahwa PNG menggunakan lebih banyak ruang saat mewakili campuran warna dalam foto dunia nyata.

Kekhawatiran Selama Kompresi File

Seperti yang telah kita lihat, mengonversi format lossless ke lossy tidak masalah, seperti halnya mengonversi satu format lossless ke format lain. Namun, Anda tidak boleh mengonversi format lossy menjadi lossless, dan harus berhati-hati dalam mengonversi satu format lossy ke format lain.

Mengonversi format lossy menjadi lossless hanyalah membuang-buang ruang. Ingat bahwa format lossy membuang data; tidak mungkin untuk memulihkan data itu.

Katakanlah Anda memiliki file MP3 3MB. Mengonversinya ke FLAC mungkin menghasilkan file 30MB, tetapi 30MB itu berisi suara persis seperti yang dilakukan MP3 yang jauh lebih kecil. Mengonversi kembali ke format lossless tidak “memulihkan” informasi yang dikeluarkan oleh kompresi MP3.

Terakhir, seperti yang disebutkan sebelumnya, mengonversi satu format lossy ke format lain (atau berulang kali menyimpan dalam format yang sama) akan menurunkan kualitas lebih lanjut. Setiap kali Anda menerapkan kompresi lossy, Anda kehilangan lebih banyak detail. Ini menjadi lebih dan lebih terlihat sampai file pada dasarnya hancur.

Bagaimana Kompresi Bekerja? Sekarang kamu tau

Kami telah melihat kompresi lossy dan lossless untuk melihat cara kerjanya. Sekarang Anda tahu bagaimana mungkin untuk menyimpan file dalam ukuran yang lebih kecil dari bentuk aslinya, dan bagaimana memilih metode terbaik untuk kebutuhan Anda.

Tentu saja, algoritme yang memutuskan data apa yang dibuang dalam metode lossy dan cara terbaik menyimpan data redundan dalam kompresi lossless jauh lebih rumit daripada yang telah kami jelaskan di sini. Ada banyak lagi yang bisa ditemukan tentang topik ini jika Anda tertarik.

Mencoba kompresi lossless dan perlu mengirim sesuatu ke teman? Cobalah cara cepat ini untuk mentransfer file besar secara online. Dan jika Anda membutuhkan bantuan untuk mengompresi file audio berukuran besar, berikut adalah beberapa cara yang mudah dan efektif.