La compresión de archivos es una parte fundamental del funcionamiento de la web. Nos permite transferir archivos que, de otro modo, requerirían demasiado ancho de banda y tiempo. Cada vez que accede a archivos ZIP o ve imágenes JPEG, se está beneficiando de la compresión de archivos.
Por lo tanto, en algún momento te habrás hecho una pregunta: ¿cómo funciona la compresión de archivos? A continuación, te ofrecemos un vistazo básico a cómo funciona la compresión.
¿Qué significa la compresión?
En pocas palabras, la compresión de archivos (o compresión de datos) es el acto de reducir el tamaño de un archivo conservando los datos originales. Hacerlo permite que el archivo ocupe menos espacio en un dispositivo de almacenamiento, además de facilitar su transferencia a través de Internet o de otro modo.
Es importante señalar que la compresión no es infinita. Si bien la compresión de un archivo en un ZIP reduce su tamaño, no se puede seguir comprimiendo el archivo para reducir aún más el tamaño hasta la nada.
En general, la compresión de archivos se divide en dos tipos principales: con y sin pérdidas. Veamos cómo funcionan ambas a su vez.
Cómo funciona la compresión de archivos: Compresión con pérdidas
La compresión con pérdidas reduce el tamaño del archivo eliminando los bits de información innecesarios. Es más común en los formatos de imagen, vídeo y audio, donde no es necesaria una representación perfecta del medio de origen. Muchos formatos comunes para estos tipos de medios utilizan la compresión con pérdida; MP3 y JPEG son dos ejemplos populares.
Un MP3 no contiene toda la información de audio de la grabación original, sino que elimina algunos sonidos que los humanos no pueden oír. De todos modos, no se notaría su ausencia, por lo que la eliminación de esa información da lugar a un tamaño de archivo menor sin apenas inconvenientes.
De forma similar, los JPEG eliminan las partes no vitales de las imágenes. Por ejemplo, en una imagen que contiene un cielo azul, la compresión JPEG podría cambiar todos los píxeles del cielo a uno o dos tonos de azul, en lugar de utilizar docenas de tonos diferentes.
Sin embargo, cuanto más se comprime un archivo, más se nota la caída de la calidad. Probablemente lo hayas experimentado con archivos MP3 embarrados subidos a YouTube. Por ejemplo, compara esta pista musical de alta calidad:
Con esta versión muy comprimida de la misma canción:
La compresión con pérdidas es adecuada cuando un archivo contiene más información de la que necesitas para tus fines. Por ejemplo, digamos que tienes un enorme archivo de imagen RAW. Aunque probablemente quieras conservar esa calidad al imprimir la imagen en una pancarta grande, no tiene sentido subir el archivo RAW a Facebook.
La imagen contiene tantos datos que no se nota cuando se ve en las redes sociales. Al comprimir la imagen en un JPEG de alta calidad se pierde algo de información, pero la imagen se ve casi igual a simple vista. Consulta nuestra comparación de formatos de imagen populares para profundizar en este tema.
La compresión con pérdidas en el uso general
Como hemos mencionado, la compresión con pérdidas es excelente para la mayoría de los medios. Debido a esto, es vital para empresas como Spotify y Netflix que transmiten constantemente cantidades masivas de información. Reducir el tamaño de los archivos al máximo, sin perder la calidad, hace que su funcionamiento sea más eficiente. Te imaginas que cada vídeo de YouTube se almacenara y transmitiera en su formato original sin comprimir?
Pero la compresión con pérdidas no funciona tan bien para los archivos en los que toda la información es crucial. Por ejemplo, utilizar la compresión con pérdidas en un archivo de texto o una hoja de cálculo daría lugar a una salida confusa. Realmente no se puede tirar nada sin perjudicar gravemente el producto final.
Cuando se guarda en un formato con pérdidas, a menudo se puede establecer el nivel de calidad. Por ejemplo, muchos editores de imágenes tienen un control deslizante para elegir la calidad de un JPEG de 0 a 100.
Guardar en algo como el 90 o el 80 por ciento reduce bastante el tamaño del archivo, con poca diferencia para el ojo. Pero guardar en mala calidad o guardar repetidamente el mismo archivo en un formato con pérdidas lo degradará.
Abajo puedes ver un ejemplo de esto (haz clic para ver las imágenes más grandes). A la izquierda está la imagen original descargada como JPEG. La imagen del medio es el resultado de guardarla como JPEG con una calidad del 50%. Y la imagen de la derecha muestra la imagen original guardada en su lugar como un JPEG al 10 por ciento de calidad.
En un vistazo rápido, la imagen del medio no parece tan mala. Sólo se notan los artefactos en los bordes de las cajas si se amplía la imagen. Por supuesto, la imagen de la derecha se ve inmediatamente terrible.
Antes de recortarlas para subirlas, los tamaños de los archivos eran 874KB, 310KB y 100KB respectivamente.
Cómo funciona la compresión de archivos: La compresión sin pérdidas
La compresión sin pérdidas es una forma de reducir el tamaño del archivo para poder reconstruir perfectamente el archivo original. Al contrario que la compresión con pérdidas, no tira ninguna información. En cambio, la compresión sin pérdidas funciona esencialmente eliminando la redundancia.
Tomemos un ejemplo básico para mostrar lo que esto significa. A continuación se muestra una pila de 10 ladrillos: dos azules, cinco amarillos y tres rojos. Esta pila es una forma sencilla de ilustrar esos bloques, pero hay otra forma de hacerlo.
En lugar de mostrar los 10 bloques, podemos eliminar todos menos uno de cada color. Entonces, si usamos números para mostrar cuántos ladrillos de cada color había, hemos representado exactamente la misma información usando muchos menos ladrillos. En lugar de 10 ladrillos, ahora sólo necesitamos tres.
Esta es una simple ilustración de cómo es posible la compresión sin pérdidas. Almacena la misma información de una manera más eficiente al eliminar la redundancia. Considere un archivo real, donde la cadena de abajo:
mmmmmuuuuuuuooooooooooooPuede «comprimirse» a la siguiente forma, mucho más corta:
m5u7o12Esto nos permite utilizar siete caracteres en lugar de 24 para representar los mismos datos, lo que supone un importante ahorro.
Compresión sin pérdidas en el uso cotidiano
Como hemos mencionado anteriormente, la compresión sin pérdidas es importante en los casos en los que no se puede eliminar nada del archivo original. Si has sentido curiosidad por saber cómo funcionan los archivos ZIP, esta es la respuesta.
Cuando se crea un archivo ZIP a partir de un ejecutable de un programa en Windows, se utiliza la compresión sin pérdidas. La compresión del archivo ZIP es una forma más eficiente de almacenar el programa, pero cuando lo descomprimes, toda la información original está presente. Si se utilizara la compresión con pérdidas para comprimir los ejecutables, la versión descomprimida quedaría dañada e inutilizable.
Los formatos sin pérdida más comunes son PNG para imágenes, FLAC para audio y ZIP. Los formatos sin pérdidas para el vídeo son raros, porque ocuparían cantidades masivas de espacio.
Cuándo utilizar la compresión con pérdidas o sin ellas
. Compresión sin pérdidas
Ahora que hemos visto ambas formas de compresión de archivos, puede que te preguntes cuándo debes usar una u otra. Resulta que no hay una forma «mejor» de compresión… todo depende del uso que le des a los archivos.
En general, debe utilizar la compresión sin pérdidas cuando quiera una copia perfecta del material de origen, y la compresión con pérdidas cuando una copia imperfecta sea suficiente. Veamos otro ejemplo para ver cómo pueden funcionar en armonía.
Digamos que acabas de desenterrar tu vieja colección de CD y quieres digitalizarla para tener toda tu música en el ordenador. Al ripear tus CDs, tiene sentido utilizar un formato como FLAC, que es sin pérdidas. Esto te permite tener una copia maestra en tu ordenador que es tan buena como el CD original.
Más tarde, quizás quieras poner algo de música en tu teléfono o en un viejo reproductor de MP3 para poder escucharla sobre la marcha. Probablemente no te importe que tu música tenga una calidad perfecta para esto, así que puedes convertir los archivos FLAC a MP3. Así obtendrás un archivo de audio que sigue siendo perfectamente escuchable, pero que no ocupa tanto espacio en tu dispositivo móvil. La calidad del MP3 convertido a partir del FLAC será tan buena como si hubieras creado un MP3 comprimido directamente desde el CD original. Incluso puedes comprimir un vídeo directamente en tu iPhone.
El tipo de datos representados en un archivo también puede dictar qué tipo de compresión es mejor. Como las imágenes PNG utilizan una compresión sin pérdidas, ofrecen tamaños de archivo pequeños para imágenes con mucho espacio uniforme, como las capturas de pantalla de ordenador. Sin embargo, notará que los PNG ocupan mucho más espacio cuando representan el revoltijo de colores de las fotos del mundo real.
Preocupaciones durante la compresión de archivos
Como hemos visto, convertir formatos sin pérdida a con pérdida está bien, al igual que convertir un formato sin pérdida a otro. Sin embargo, nunca hay que convertir un formato con pérdidas a otro sin pérdidas, y hay que tener cuidado al convertir un formato con pérdidas a otro.
Convertir formatos con pérdidas a sin pérdidas es simplemente una pérdida de espacio. Recuerde que los formatos con pérdidas arrojan datos; es imposible recuperar esos datos.
Digamos que tiene un archivo MP3 de 3 MB. Convertirlo a FLAC puede dar como resultado un archivo de 30MB, pero esos 30MB contienen los mismos sonidos que el MP3, mucho más pequeño. Convertir de nuevo a un formato sin pérdidas no «recupera» la información que la compresión del MP3 desechó.
Por último, como se ha mencionado anteriormente, convertir un formato con pérdidas a otro (o guardar repetidamente en el mismo formato) degradará aún más la calidad. Cada vez que se aplica la compresión con pérdidas, se pierde más detalle. Esto se hace cada vez más notable hasta que el archivo está esencialmente arruinado.
¿Cómo funciona la compresión? Ahora lo sabes
Hemos echado un vistazo a la compresión con y sin pérdidas para ver cómo funcionan. Ahora ya sabes cómo es posible almacenar un archivo en un tamaño más pequeño que su forma original, y cómo elegir el mejor método para tus necesidades.
Por supuesto, los algoritmos que deciden qué datos se desechan en los métodos con pérdidas y cómo almacenar mejor los datos redundantes en la compresión sin pérdidas son mucho más complicados de lo que hemos explicado aquí. Hay mucho más que descubrir sobre este tema si te interesa.
¿Has probado la compresión sin pérdidas y necesitas enviar algo a un amigo? Prueba estas formas rápidas de transferir archivos grandes en línea. Y si necesitas ayuda para comprimir archivos de audio grandes, aquí tienes algunas formas fáciles y eficaces.
Ben es editor adjunto y director de incorporación en MakeUseOf. Dejó su trabajo de TI para escribir a tiempo completo en 2016 y nunca ha mirado atrás. Ha estado cubriendo tutoriales de tecnología, recomendaciones de videojuegos y más como escritor profesional durante más de seis años.
Más de Ben Stegner