非可逆圧縮（ひかぎゃくあっしゅく／Lossy Compression）

非可逆圧縮（ひかぎゃくあっしゅく／Lossy Compression）とは、データを圧縮する際に一部の情報を間引くことで、可逆圧縮よりも大幅にファイルサイズを小さくする圧縮方式のことです。圧縮後に元とまったく同じデータへは戻せませんが、写真や音楽などでは仕上がりの違いが気づかれにくいという特性を利用しています。

現実世界に例えると、非可逆圧縮は要点だけをまとめた会議の議事録のようなものです。発言のすべてを一言一句書き起こすのではなく、重要でない部分を思い切って省くことで、短くても内容が伝わる形にまとめています。

非可逆圧縮の特徴

非可逆圧縮では、人間の目や耳では気づきにくい細かな情報をあえて削り落とすことで、データ量を大きく減らします。可逆圧縮のように繰り返しをまとめるだけでは得られない、高い圧縮率を実現できる点が最大の特徴です。

圧縮の仕組み

例えば画像であれば、色の微妙な違いを人間の目が識別しにくい範囲でまとめてしまうことで、見た目の印象をほとんど変えずにデータ量を減らせます。音声の場合も同様に、人間の耳が感じ取りにくい周波数帯の情報を間引くという考え方が使われています。

代表的な非可逆圧縮形式

可逆圧縮との違い

対になる方式が可逆圧縮で、こちらは圧縮後も元のデータへ完全に復元できます。

圧縮率と画質・音質のトレードオフ

非可逆圧縮では、どれだけ強く圧縮するかを調整でき、圧縮率を上げるほどファイルは小さくなりますが、画質や音質の劣化も大きくなります。JPEG画像を何度も編集・保存し直すと、そのたびに情報が失われ、画質が徐々に低下していく点にも注意が必要です。

メリット

最大の利点は、可逆圧縮では得られないレベルまでファイルサイズを小さくできることです。写真1枚あたりの容量を大幅に抑えられるため、Webサイトの表示速度の向上や、スマートフォンでの保存容量の節約に大きく貢献します。

デメリット・注意点

一方で、一度失われた情報は元に戻せないという不可逆性が最大の弱点です。写真の原本や、正確さが求められる図面・文書などを非可逆圧縮で保存してしまうと、後から必要な情報が失われていることに気づいても取り返しがつきません。

向いている用途

非可逆圧縮は、Webサイトに掲載する写真や、ストリーミング配信される音楽・動画など、多少の劣化があっても実用上問題にならず、かつファイルサイズの小ささが重視される場面に向いています。

あわせて知っておきたい用語

• 可逆圧縮（Lossless Compression）：
  元のデータに完全に戻せる代わりに、圧縮率は控えめになる方式です。
• JPEG（Joint Photographic Experts Group）：
  非可逆圧縮を採用している、写真でよく使われる画像形式です。
• MP3（MPEG Audio Layer-3）：
  非可逆圧縮によって容量を抑えた、代表的な音楽ファイル形式です。
• PNG（Portable Network Graphics）：
  可逆圧縮を採用している、代表的な画像形式です。