Bezstratová kompresia zachováva každý bit dát, ale nedokáže dosiahnuť veľmi malé súbory. Stratová kompresia ide ďalej — zahodí časti informácií, ktoré ľudské oko alebo ucho takmer nepostrehne, a tým dosiahne oveľa vyššiu úsporu miesta.
Čo je stratová kompresia?
Pri stratovej kompresii sa niektoré dáta z originálu natrvalo stratia. Súbor po dekompresii nie je identický s originálom — ale rozdiel je navrhnutý tak, aby bol čo najmenej viditeľný alebo počuteľný.
Kľúčový princíp: ľudské zmysly majú obmedzenia — oko nerozozná rozdiel medzi 16 miliónmi odtieňov, ucho necíti niektoré ultra-vysoké alebo ultra-nízke frekvencie. Stratová kompresia práve tieto informácie zahodí.
Stratová kompresia je nevratná — raz stratené dáta sa nedajú obnoviť. Preto sa nikdy nepoužíva pre zdrojový kód, tabuľky alebo medicínske snímky.
JPEG — stratová kompresia obrázkov
JPEG (Joint Photographic Experts Group) je najrozšírenejší stratový formát pre fotografie. Postup kompresie:
- Obrázok sa rozdelí na bloky 8×8 pixelov.
- Každý blok sa podrobí matematickej transformácii (DCT — diskrétna kosínusová transformácia).
- Menej dôležité frekvencie (jemné detaily) sa zahodia.
- Výsledok sa zakóduje bezstratovým algoritmom.
Výsledok: fotografia, ktorá na obrazovke vyzerá takmer rovnako, ale zaberá 5–20× menej miesta.
# Uloženie obrázka s rôznou kvalitou JPEG (knižnica Pillow)
from PIL import Image
obr = Image.open("original.png")
# Vysoká kvalita (malá strata, väčší súbor)
obr.save("vysoka_kvalita.jpg", "JPEG", quality=95)
# Nízka kvalita (väčšia strata, menší súbor)
obr.save("nizka_kvalita.jpg", "JPEG", quality=30)
JPEG kvalita 75–85 % je zvyčajne ideálny kompromis pre webové obrázky — súbor je 10–20× menší ako nekomprimovaný originál, ale strata kvality je takmer neviditeľná.
MP3 — stratová kompresia zvuku
MP3 (MPEG-1 Audio Layer III) komprimuje zvuk odstránením:
- Frekvencií, ktoré ľudské ucho počuje len zle (veľmi nízke a veľmi vysoké)
- Tichých zvukov, ktoré sú v rovnakom okamihu prekryté hlasnejšími
Výsledok:
- CD kvalita: ~10 MB na minútu zvuku
- MP3 (128 kbps): ~1 MB na minútu — 10-násobná úspora
Porovnanie stratovej a bezstratovej kompresie
| Vlastnosť | Bezstratová | Stratová |
|---|---|---|
| Obnova originálu | Áno (100 % presná) | Nie |
| Typická úspora | 20–80 % | 80–98 % |
| Vhodné pre | Kód, texty, zálohy | Fotografie, zvuk, video |
| Príklady | ZIP, PNG, FLAC | JPEG, MP3, MP4/H.264 |
Artefakty stratovej kompresie
Pri vysokej kompresii sa objavujú viditeľné chyby — artefakty:
- JPEG: rozmazané hrany, farebné bloky (blokový efekt) v okolí ostrých línií
- MP3: kovový alebo šumivý zvuk pri nízkych bitrate hodnotách
Nikdy neukladaj dôležitý obrázok viackrát ako JPEG! Každé nové uloženie ho znova skomprimuje a artefakty sa hromadia. Pracuj vždy s originálom (PNG alebo RAW) a JPEG exportuj až nakoniec.
Cvičné príklady
Fotografia má v nekomprimovanom formáte 6 MB. Po uložení ako JPEG má 400 KB. O koľko percent sa zmenšila? Aký je kompresný pomer?
Zobraziť odpoveď
Prečo je stratová kompresia nevhodná pre archívne zálohy súborov (napr. ZIP vs. stratový formát)?