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Qué significa lossless y lossy

Lossless y lossy son dos términos usados frecuentemente en el mundo de los códecs.

En la mayoría de los casos, cuando hablamos de códecs, nos referimos a unos programas informáticos que se utilizan para comprimir ficheros multimedia (audio, vídeo e imágenes).

Que un códec sea lossless significa que no tiene pérdida de calidad.

Que un códec sea lossy significa que tiene pérdida de calidad.
Lossless = compresión sin pérdida

Con la compresión sin pérdida (lossless), cada bit que estaba originalmente en el archivo, se puede restaurar al aplicar la decodificación.

El flujo sería el siguiente:

Tenemos un fichero original

Lo codificamos con un algoritmo (fórmulas matemáticas) lossless

Tenemos un fichero comprimido, pero con la misma información que el original

Lo decodificamos

Obtenemos el fichero original
En general estos códecs se usan en el mundo del audio (FLAC, ALAC, APE, DSD) y de en la fotografía (GIF, PNG). Aunque, también un fichero comprimido ZIP es el resultado de un algoritmo lossless ya que al descomprimir tenemos el fichero original

Lossy = compresión con pérdida

Por otro lado, la compresión con pérdida reduce un archivo al eliminar permanentemente cierta información. Naturalmente los algoritmos intentan preservar la mayor calidad posible, eliminando información duplicada o información que los sentidos no sean capaces de captar.

La compresión con pérdida se usa habitualmente para vídeo (MPEG-1, H.264…), audio (MP3, AAC, OGG, WMA…) y fotografía (JPEG, WebP…). Cuando la compresión es pequeña, la mayoría de los usuarios no notarán una pérdida de calidad, pero a medida que se aumenta la compresión, la pérdida de calidad se hace más visible.

Ejemplos de compresión con pérdida

A la hora de comprimir una imagen a JPEG podemos elegir la cantidad de compresión que queremos hacer.

En el siguiente ejemplo, hemos comprimido una imagen JPEG en dos calidades 90% (ocupa 159 KiB) y 40% (ocupa 46 KiB).

imagen-comprimida-jpeg-gimp-40
Imagen JPEG comprimida al 40% de calidad con Gimp

imagen-comprimida-jpeg-gimp-90
Imagen JPEG comprimida al 90% de calidad con Gimp

Las mayores diferencias las podemos ver en los degradados del cielo, donde en la del 40% de calidad se pueden ver dientes de sierra en los cambios de tonalidades.

En el mundo del audio, las compresiones con pérdidas suelen ser del orden de 10 o mayores. Por ejemplo, una pista de audio de 100 MiB convertida con un códec con pérdidas, con una calidad buena, puede ocupar fácilmente menos de 10 MiB.

Conclusiones

El término lossless hace referencia a la compresión sin pérdida, mientras que lossy significa compresión con pérdida.

Ambas técnicas se utilizan para reducir el tamaño de los ficheros, pero como es obvio, se consigue una mayor compresión (un menor tamaño de fichero) en las compresiones lossy.

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