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compression numérique

Technique de réduction du volume des signaux numérisés, en vue d'optimiser leur transmission ou leur stockage.

INFORMATIQUE, TÉLÉCOMMUNICATIONS

Les techniques utilisées

La compression numérique consiste à traduire des signaux ou des données numériques dans un format tel qu'ils occupent moins de place. Les premières méthodes avaient pour objectif de supprimer les nombreux « blancs » lors des communications ; les gains ainsi obtenus oscillaient entre 30 et 50 %. Par la suite, ce sont des méthodes algorithmiques qui ont été privilégiées pour atteindre cet objectif. Les plus simples réduisent les redondances, généralisant ainsi la méthode de compression des blancs. Les algorithmes dits de compression physique reposent sur des méthodes statistiques. Leur but est de coder des caractères avec un minimum de bits en fonction de leur fréquence d'apparition dans les données originales : moins de bits sont attribués aux caractères les plus courants, quitte à ce que les caractères les plus rares en requièrent davantage. Parmi eux, on peut citer les algorithmes de Huffman (spécialement destinés aux textes). Suivant les informations que l'on souhaite comprimer, les techniques employées peuvent être divisées en deux familles. Lorsque les données sont des bases de données ou des tableurs, la moindre perte d'information est dommageable. Dans ce cas, la compression requise est dite conservative (compactage) et les données sont rigoureusement préservées après leur expansion. Lorsqu'il s'agit, en revanche, d'images ou de sons numérisés, certaines techniques, dites non conservatives, s'appuient sur les limites de la perception visuelle ou auditive pour obtenir un gain de compression avantageux sans perte apparente de précision. Le message est effectivement altéré, mais cette dégradation n'est pas perçue.

La compression des images

Les techniques de compression d'images font fréquemment appel à des transformées rapides de Fourier, mises en œuvre à l'aide de processeurs spécialisés. La technique JPEG (Joint Photographic Expert Group) s'applique aux images fixes en couleurs. Elle exploite les redondances en utilisant des valeurs moyennes à la place de valeurs très voisines. La technique MPEG (Moving Pictures Expert Group) effectue la compression d'images animées. L'analyse de la redondance entre les images permet de ne pas toutes les numériser.