可逆圧縮（かぎゃくあっしゅく／Lossless Compression）

可逆圧縮（かぎゃくあっしゅく／Lossless Compression）とは、データを圧縮したあと、元の状態と完全に同じ内容に復元できる圧縮方式のことです。圧縮の前後でデータが1ビットも変わらないため、文章やプログラムなど、内容が少しでも変わると困るデータの保存に向いています。

現実世界に例えると、可逆圧縮は荷物を隙間なく丁寧に畳んでスーツケースに詰める作業のようなものです。畳み方を工夫して小さくまとめても、広げれば元の服の形にきちんと戻せます。

可逆圧縮の特徴

可逆圧縮では、データの中に含まれる「同じパターンの繰り返し」を、より短い表現に置き換えることでファイルサイズを小さくします。復元（解凍）の際は、この置き換えを逆にたどることで、圧縮前とまったく同じデータを完全に再現できます。

圧縮の仕組み

例えば「AAAAA」という文字の並びは、「Aを5回繰り返す」という短い情報に置き換えられます。データの中に潜む無駄な繰り返しや規則性（冗長性）を見つけ出し、それを効率よく表現し直すのが、可逆圧縮の基本的な考え方です。データの内容によって繰り返しの多さが変わるため、圧縮率も対象によって変動します。

代表的な可逆圧縮形式

非可逆圧縮との違い

対になる方式が非可逆圧縮で、元のデータには完全に戻せない代わりに、より高い圧縮率を実現できます。

メリット

最大の利点は、何度圧縮と復元を繰り返しても、データが劣化しないことです。プログラムのソースコードや契約書のデータなど、1文字でも変わってしまうと困る情報を安心して圧縮・保存できます。

デメリット・注意点

一方で、データの内容によっては非可逆圧縮ほど大きく容量を減らせないという弱点があります。すでに繰り返しの少ない、ランダムに近いデータでは、可逆圧縮をかけてもほとんど小さくならない場合もあります。

向いているデータの種類

可逆圧縮は、テキストファイル、プログラムのコード、表計算ソフトのデータ、正確さが求められる図面やイラストといった、内容の一部でも欠けると困るデータに向いています。写真のように多少の変化が気になりにくいデータとは、使い分けの考え方が異なります。

身近な利用例

普段の作業の中でも、複数のファイルをメールに添付する前にZIP形式でまとめたり、資料のスクリーンショットをPNG形式で保存したりする場面で、知らず知らずのうちに可逆圧縮の恩恵を受けています。文字がにじんだり色が変わったりしないからこそ、資料や画面の記録として安心して使えます。

あわせて知っておきたい用語

• 非可逆圧縮（Lossy Compression）：
  元のデータには戻せない代わりに、高い圧縮率を実現する方式です。
• ZIP（ジップ）：
  複数のファイルをまとめて可逆圧縮できる、代表的な形式です。
• 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。
• 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。