圧縮とは
圧縮とは、データの持つ実質的な情報をできるだけ損なわずに、データ全体のファイルサイズ（容量）を小さくする技術のことです。これにより、ハードディスクなどの記憶媒体の容量を節約したり、インターネットを介した送受信の時間を短縮したりできます。圧縮には、解凍したときに元通りに復元できる「可逆圧縮（かぎゃくあっしゅく）」と、人間の五感で気づきにくい不要な部分を間引いて劇的にサイズを下げる代わりに、元通りには戻せない「非可逆圧縮（ひかぎゃくあっしゅく）」の2種類があります。
具体例
- 可逆圧縮の例：文書ファイルやプログラムファイルを小さくする「ZIP形式」があります。この形式は解凍すると完全に元のデータに戻ります。
- 非可逆圧縮の例：写真や画像を保存する「JPEG形式」や、動画を保存する「MPEG形式」があります。写真の極小の色合いの変化などを省略してデータを非常に軽くしていますが、見た目にはほとんど劣化が分かりません。
もう少し詳しく
データの圧縮は、情報理論に基づく高度なアルゴリズムによって行われます。可逆圧縮では、データ内の「出現頻度の偏り」や「同じパターンの繰り返し」を利用します。例えば、テキストデータ内で「あ」という文字が100回連続する場合、そのまま「あああ…」と記録するのではなく、「あ×100」という形で記録することでファイルサイズを小さくします（ランレングス符号化）。また、出現頻度が高い文字ほど短いビット（符号）を割り当てて全体の長さを縮める「ハフマン符号化」なども有名です。一方、非可逆圧縮では、人間の感覚の限界を利用します。例えば画像の場合、隣り合うドット（画素）の極めて微妙な色の違いは人間には区別できないため、それらを同じ色としてまとめて処理します。音データ（MP3など）では、人間が聞き取れない高周波の音や、大きな音の直後に発生する小さな音をカットすることでデータを削ります。これにより、ファイルサイズを10分から20分の1程度にまで劇的に軽量化することができます。
試験でのポイント
試験では、可逆圧縮と非可逆圧縮の定義とそれぞれの対象となるファイル形式を正しく分類できるかどうかが頻繁に問われます。文書やプログラムファイル（誤りがあると動かなくなるデータ）には「可逆圧縮（ZIPなど）」が必要であり、音声や画像、動画（多少の情報欠落があっても人間に気付かれにくいデータ）にはサイズを劇的に削れる「非可逆圧縮（JPEG、MP3、MPEGなど）」が使われるという組み合わせパターンを整理しておきましょう。また、代表的なマルチメディア形式である、静止画の「JPEG」「PNG」「GIF」、動画の「MPEG」、音声の「MP3」などが、それぞれどの圧縮方式を用いているかも重要です（PNGやGIFは可逆圧縮、JPEGは非可逆圧縮です）。
関連する用語
圧縮に関連する用語には、ファイルをまとめて圧縮する「ZIP」、静止画の非可逆圧縮形式である「JPEG」、動画圧縮の標準規格である「MPEG」があります。これらを各データ形式の用途と紐づけて理解することが試験対策に直結します。