Bestanden nemen veel opslagruimte in. Dit kan nadelig zijn voor opslag en het downloaden van bestanden.
Om dit op te lossen, bestaat bestandscompressie. Hiermee wordt de bestandsgrootte van bijvoorbeeld afbeeldingen, muziek of video's verkleind, waardoor opslagruimte bespaard wordt en bestanden sneller gedownload kunnen worden.
Er zijn twee soorten bestandencompressies:
Lossy compressie: informatie uit het originele bestand gaat verloren.
Lossless compressie: originele kwaliteit blijft hetzelfde, geen informatie gaat verloren.
Afbeeldingen:
Een bitmapfoto van 12 megapixels (4000×3000) in RGB gebruikt 36 MegaBytes (een megabyte = 1.000.000 bytes) opslag. JPEG-compressie kan dit naar ongeveer 5 MB brengen.
Lossy compressie beperkt bijvoorbeeld het aantal kleuren of het aantal bits per kleurkanaal. Lossless compressie slaat herhaalde pixels efficiënt op, zoals bij Run Length Encoding (RLE).
Geluid:
Een geluidsfragment van 4 minuten op 48 kH en 16 bits per sample kan zonder compressie 23 MB kosten.
MP3-compressie (lossy) verkleint de grootte van het bestand met weinig hoorbaar kwaliteitsverlies.
De bitrate van een geluid wordt berekend als sample rate × bitdiepte.
Voor muziek wordt vaak een sample rate van 44.100 Hz gebruikt. Hogere of lagere bitrates beïnvloeden hoe groot een bestand is en als de hoorbare kwaliteit beter of slechter zou zijn.
Bytes en opslag:
1 byte = 8 bits. (herhaling).
Fabrikanten gebruiken vaak SI-voorvoegsels (1 kB = 1000 bytes), computers gebruiken binaire waarden (1 KiB = 1024 bytes).
Korte voorbeeld:
64 GB (SI) = 64.000.000.000 bytes
64 GiB (binair) = 68.719.476.736 bytes
formaten en extensies:
Elk bestand heeft een extensie, zoals .txt, .jpg of .png.
Het besturingssysteem gebruikt de extensie of het MIME-type om het juiste programma te openen.
Voorbeeld: een .docx bestand wordt geopend door Word, een .jpeg bestand door bijvoorbeeld de Photos app en zo met alles.
JPEG-compressie:
Onze ogen zijn gevoeliger voor helderheid dan voor kleur. JPEG gebruikt het YUV/YCbCr-kleurmodel:
- Het Heldersheidskanaal (Y) wordt minder gecomprimeerd.
- De Kleurkanalen (Cb en Cr) worden sterker gecomprimeerd.
Hierdoor blijft het beeld scherp terwijl het bestand kleiner wordt.