電子データ圧縮の意味としくみ

電子データの圧縮は、通信速度の改善や、メモリーに無駄が無いようにデータをコンパクトに保管できるため、重要な技術です。記事では、電子データのデータ圧縮の意味と、圧縮する仕組みなどについて、圧縮事例をまじえて分かりやすく紹介しています。

圧縮の意味

一般的な用語としての圧縮は、圧力を加えるなどして、容積を小さくすることです。では、ネットワークデータなどの電子データの圧縮をすることの意味は、何でしょう。

それは、データを一定の割合で加工して、データの中身を損なわないようにしながら容量を減らすことです。もちろん、圧縮したデータは元通りに復元することが求められます。

データ圧縮の役目

電子データを圧縮する意味は、データを圧縮して、小さくすることです。

データを圧縮すると、保管する容量を削減して、通信時に占有する時間や容量を小さくできます。そのため、装置などの負担が軽減できます。

データ圧縮とはどんな仕組みなの？

データ圧縮には様々な方式があります。

例えば、次のような電子データを、送信しようとした時、このままでは、随分長いデータです。

データ圧縮では、次のようにしてデータを小さく表現します。

「10001111000001111000111」
上のデータを、ある約束事に従って次のように表記するとどうでしょう。
「11304150413031」

先頭の11の意味は、1が1つです。
30は、0が3つ続くことを意味します。
41は、1が4つ続くことを意味します。
50は、0が5つ続くことを意味します。
41は、1が4つ続くことを意味します。
30は、0が3つ続くことを意味します。
31は、0が3つ続くことを意味します。という約束に従っています。

データを送られた側でも、この約束がどうなっているのかを知らされていれば、
簡単にデータを復元して元に戻すことができます。

データを圧縮した場合のメリット

電子データを圧縮して通信すると、送信速度が早くなります。しかも、実際のデータ量も小さくなるので電波は節約できます。

但し、送信する際には、圧縮して、受信後に復元という手順があります。そのため、場合によっては、端末や交換局に負荷をかけることもあります。

先程の例では、先頭のデータが元のデータは1でしたが、圧縮後に11になって、増大しています。

圧縮率の意味

圧縮率とは、電子データが、元のデータに対してどれだけの割合で圧縮したのかを示すものです。

可逆圧縮と非可逆圧縮

可逆圧縮は圧縮したデータを完全に元通りに復元する方式です。非可逆圧縮は、一部のデータが変形や破壊して消失してしまう場合です。

非可逆圧縮は、圧縮率が高い場合などで生じます。高い圧縮率を得るために、しかたなく完全には復元することができなくなったと言った方が近いでしょう。

非可逆性圧縮にならざるを得ないデータは、容量の大きな、画像や映像、音声などです。

非可逆性圧縮は、データを復元した時に（多少違っても）人の感覚では気が付きにくいようなデータの場合に使用されます。

まとめ

データの圧縮は、一定の割合で加工して、データの中身を損なわないようにして容量を減らすことです。

圧縮のメリットは、通信する場合には、送信速度が早くなって電波を節約できます。また、データの大きさが小さくなるため、メモリー容量も節約できます。

圧縮方法には様々な方式がありますが、漫然と並んだデータに意味を持たせて、まとめる等の方法で圧縮します。

通常は、完全に復元することのできる可逆圧縮です。

非可逆的な圧縮は大容量データで、完全には元のデータに復元できなくても、実害の無い画像や映像、音声などで使用されます。