Trong công nghệ thông tin, Nén dữ liệu (tiếng Anh: Data compression) là việc chuyển định dạng thông tin sử dụng ít bit hơn cách thể hiện ở dữ liệu gốc. Tùy theo dữ liệu có bị thay đổi trước và sau khi giải nén không, người ta chia nén thành hai loại: Nguyên vẹn (lossless) và bị mất dữ liệu (lossy). Nén mất dữ liệu giảm số lượng bit bằng cách xác định các thông tin không cần thiết và loại bỏ chúng.
Nén dữ liệu là thiết yếu vì giảm được nguồn tài nguyên cũng như dung tích tàng trữ hay băng thông đường truyền. Tuy nhiên, vì dữ liệu nén cần được giải nén nên sẽ yên cầu nhiều phần cứng và giải quyết và xử lý .
Nén không mất dữ liệu[sửa|sửa mã nguồn]
Các thuật toán nén không mất dữ liệu thường dựa trên giả thuyết dư thừa trong dữ liệu và bộc lộ dữ liệu đúng chuẩn hơn mà không mất những thông tin. Nén mà không làm mất dữ liệu là khả thi vì toàn bộ những dữ liệu thực tiễn đều có dư thừa. Ví dụ một hình ảnh hoàn toàn có thể có những vùng sắc tố không biến hóa trong nhiều px. Thay vì ghi nhận từng px như đỏ, đỏ, đỏ … dữ liệu hoàn toàn có thể được ghi là 279 điểm ảnh đỏ liên tục. Đây là một ví dụ về run-length encoding ; ngoài những còn có rất nhiều giải thuật khác .
Dựa theo mức áp dụng thuật toán nén người ta chia nén thành các dạng sau:
– Nén tệp tin : Đây là dạng thức nén truyền thống cuội nguồn và thuật toán nén được vận dụng cho từng tệp tin riêng không liên quan gì đến nhau. Tuy vậy nếu 2 tệp tin giống nhau thì vẫn được nén 2 lần và được ghi 2 lần. Chỉ những byte trùng lắp trong 1 file được loại trừ để giảm kích cỡ. Tùy dữ liệu nhưng thường thì năng lực giảm sau khi nén chỉ từ 2-3 lần .- Loại trừ trùng lắp file : Đây là dạng thức nén mà thuật toán nén được vận dụng cho nhiều tập tin. Các file giống hệt nhau sẽ chỉ được lưu một lần. Ví dụ một thư điện tử có tệp tin đính kèm được gửi cho 1000 người. Chỉ có một bản đính kèm được lưu và vì thế hoàn toàn có thể giảm khá nhiều. Thông thường hoàn toàn có thể giảm từ 5-10 lần so với dữ liệu gốc. – Loại trừ trùng lắp ở mức sub-file : Đây là một dạng thức phối hợp cả nén tệp tin và loại trừ trùng lắp
Nén có mất dữ liệu[sửa|sửa mã nguồn]
Chuẩn nén tín hiệu số gồm có những chuẩn sau :Chuẩn MJPEG :Đây là một trong những chuẩn cổ nhất mà lúc bấy giờ vẫn sử dụng. MJPEG ( Morgan JPEG ). Chuẩn này hiện chỉ sử dụng trong những thiết bị DVR rẻ tiền, chất lượng thấp. Không những chất lượng hình ảnh kém, tốn tài nguyên giải quyết và xử lý, cần nhiều dung tích ổ chứa, và còn hay làm lỗi đường truyền .Chuẩn MPEG2 :
Chuẩn MPEG là một chuẩn thông dụng. Đã được sử dụng rộng rãi trong hơn một thập kỉ qua. Tuy nhiên, kích thước file lớn so với những chuẩn mới xuất hiện gần đây, và có thể gây khó khăn cho việc truyền dữ liệu.
Ví dụ như trong MPEG-2, nơi mà nội dung được tạo ra từ nhiều nguồn như video ảnh động, đồ họa, văn bản … và được tổ hợp thành chuỗi những khung hình phẳng, mỗi khung hình ( gồm có những đối tượng người tiêu dùng như người, vật phẩm, âm thanh, nền khung hình … ) được chia thành những thành phần ảnh pixels và giải quyết và xử lý đồng thời, giống như cảm nhận của con người trải qua những giác quan trong thực tiễn. Các pixels này được mã hoá như thể tổng thể chúng đều là những thành phần ảnh video ảnh động. Tại phía thu của người sử dụng, quy trình giải thuật diễn ra ngược với quy trình mã hoá không khó khăn vất vả. Vì vậy hoàn toàn có thể coi MPEG-2 là một công cụ hiển thị tĩnh, và nếu một nhà truyền thông online truyền phát lại chương trình của một nhà tiếp thị quảng cáo khác về một sự kiện, thì logo của nhà phân phối chương trình này không hề vô hiệu được. Với MPEG-2, bạn hoàn toàn có thể bổ trợ thêm những thành phần đồ hoạ và văn bản vào chương trình hiển thị ở đầu cuối ( theo phương pháp chồng lớp ), nhưng không hề xoá bớt những đồ hoạ và văn bản có trong chương trình gốc .Chuẩn MPEG-4 :Mpeg-4 là chuẩn cho những ứng dụng MultiMedia. Mpeg-4 trở thành một tiêu chuẩn cho nén ảnh kỹ thuật truyền hình số, những ứng dụng về đồ hoạ và Video tương tác hai chiều ( Games, Videoconferencing ) và những ứng dụng Multimedia tương tác hai chiều ( World Wide Web hoặc những ứng dụng nhằm mục đích phân phát dữ liệu Video như truyền hình cáp, Internet Video … ). Mpeg-4 đã trở thành một tiêu chuẩn công nghệ tiên tiến trong quy trình sản xuất, phân phối và truy vấn vào những mạng lưới hệ thống Video. Nó đã góp thêm phần xử lý yếu tố về dung tích cho những thiết bị tàng trữ, xử lý yếu tố về băng thông của đường truyền tín hiệu Video hoặc tích hợp cả hai yếu tố trên .Với MPEG-4, những đối tượng người dùng khác nhau trong một khung hình hoàn toàn có thể được miêu tả, mã hoá và truyền đi một cách riêng không liên quan gì đến nhau đến bộ giải thuật trong những dòng cơ bản ES ( Elementary Stream ) khác nhau. Cũng nhờ xác lập, tách và giải quyết và xử lý riêng những đối tượng người dùng ( như nhạc nền, âm thanh xa gần, vật phẩm, đối tượng người tiêu dùng ảnh video như con người hay động vật hoang dã, nền khung hình … ), nên người sử dụng hoàn toàn có thể vô hiệu riêng từng đối tượng người dùng khỏi khuôn hình. Sự tổng hợp lại thành khung hình chỉ được thực thi sau khi giải thuật những đối tượng người dùng này .H. 264 H. 264 ( MPEG-4 AVC hay MPEG-4 part 10 ), hiện đang là phương pháp tiên tiến và phát triển nhất trong nghành nghề dịch vụ nén video. H. 264 cho chất lượng hình ảnh tốt nhất khi có cùng dung tích so với những chuẩn nén khác. H. 264 cũng được ứng dụng như thuật nén chính trong video độ phân giải cao ( HD )
