數(shù)據(jù)壓縮是指在不丟失有用信息的前提下，縮減數(shù)據(jù)量以減少存儲空間，提高其傳輸、存儲和處理效率，或按照一定的算法對數(shù)據(jù)進行重新組織，減少數(shù)據(jù)的冗余和存儲的空間的一種技術(shù)方法。數(shù)據(jù)壓縮包括有損壓縮和無損壓縮。在計算機科學和信息論中，數(shù)據(jù)壓縮或者源編碼是按照特定的編碼機制用比未經(jīng)編碼少的數(shù)據(jù)位元(或者其它信息相關(guān)的單位)表示信息的過程。例如，如果我們將“compression”編碼為“comp”那么這篇文章可以用較少的數(shù)據(jù)位表示。一種流行的壓縮實例是許多計算機都在使用的ZIP 文件格式，它不僅僅提供了壓縮的功能，而且還作為歸檔工具(Archiver)使用，能夠?qū)⒃S多文件存儲到同一個文件中。

對于任何形式的通信來說，只有當信息的發(fā)送方和接受方都能夠理解編碼機制的時候壓縮數(shù)據(jù)通信才能夠工作。例如，只有當接受方知道這篇文章需要用英語字符解釋的時候這篇文章才有意義。同樣，只有當接受方知道編碼方法的時候他才能夠理解壓縮數(shù)據(jù)。一些壓縮算法利用了這個特性，在壓縮過程中對數(shù)據(jù)進行加密，例如利用密碼加密，以保證只有得到授權(quán)的一方才能正確地得到數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)壓縮能夠?qū)崿F(xiàn)是因為多數(shù)現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)都有統(tǒng)計冗余。例如，字母“e”在英語中比字母“z”更加常用，字母“q”后面是“z”的可能性非常小。無損壓縮算法通常利用了統(tǒng)計冗余，這樣就能更加簡練地、但仍然是完整地表示發(fā)送方的數(shù)據(jù)。如果允許一定程度的保真度損失，那么還可以實現(xiàn)進一步的壓縮。例如，人們看圖畫或者電視畫面的時候可能并不會注意到一些細節(jié)并不完善。同樣，兩個音頻錄音采樣序列可能聽起來一樣，但實際上并不完全一樣。有損壓縮算法在帶來微小差別的情況下使用較少的位數(shù)表示圖像、視頻或者音頻。由于可以幫助減少如硬盤空間與連接帶寬這樣的昂貴資源的消耗，所以壓縮非常重要，然而壓縮需要消耗信息處理資源，這也可能是費用昂貴的。所以數(shù)據(jù)壓縮機制的設(shè)計需要在壓縮能力、失真度、所需計算資源以及其它需要考慮的不同因素之間進行折衷。一些機制是可逆的，這樣就可以恢復原始的數(shù)據(jù)，這種機制稱為無損數(shù)據(jù)壓縮;另外一些機制為了實現(xiàn)更高的壓縮率允許一定程度的數(shù)據(jù)損失，這種機制稱為有損數(shù)據(jù)壓縮。然而，經(jīng)常有一些文件不能被無損數(shù)據(jù)壓縮算法壓縮，實際上對于不含可以辨別樣式的數(shù)據(jù)任何壓縮算法都不能壓縮。試圖壓縮已經(jīng)經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)通常得到的結(jié)果實際上是擴展數(shù)據(jù)，試圖壓縮經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)通常也會得到這種結(jié)果。實際上，有損數(shù)據(jù)壓縮也會最終達到不能工作的地步。我們來舉一個極端的例子，壓縮算法每次去掉文件最后一個字節(jié)，那么經(jīng)過這個算法不斷的壓縮直至文件變空，壓縮算法將不能繼續(xù)工作。

數(shù)據(jù)壓縮的方式非常多，不同特點的數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)壓縮方式(也就是編碼方式)，下面從幾個方面對其進行分類。 [1] (1)即時壓縮和非即時壓縮比如打IP電話，就是將語音信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，同時進行壓縮，然后通過Internet傳送出去，這個數(shù)據(jù)壓縮的過程是即時進行的。即時壓縮一般應用在影像、聲音數(shù)據(jù)的傳送中。即時壓縮常用到專門的硬件設(shè)備，如壓縮卡等。非即時壓縮是計算機用戶經(jīng)常用到的，這種壓縮在需要的情況下才進行，沒有即時性。例如壓縮一張圖片、一篇文章、一段音樂等。非即時壓縮一般不需要專門的設(shè)備，直接在計算機中安裝并使用相應的壓縮軟件就可以了。

(2)數(shù)據(jù)壓縮和文件壓縮其實數(shù)據(jù)壓縮包含了文件壓縮，數(shù)據(jù)本來是泛指任何數(shù)字化的信息，包括計算機中用到的各種文件，但有時，數(shù)據(jù)是專指一些具有時間性的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)常常是即時采集、即時處理或傳輸?shù)摹６募嚎s就是專指對將要保存在磁盤等物理介質(zhì)的數(shù)據(jù)進行壓縮，如一篇文章數(shù)據(jù)、一段音樂數(shù)據(jù)、一段程序編碼數(shù)據(jù)等的壓縮。(3)無損壓縮與有損壓縮無損壓縮利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余進行壓縮。數(shù)據(jù)統(tǒng)計冗余度的理論限制為2：1到5：1，所以無損壓縮的壓縮比一般比較低。這類方法廣泛應用于文本數(shù)據(jù)、程序和特殊應用場合的圖像數(shù)據(jù)等需要精確存儲數(shù)據(jù)的壓縮。有損壓縮方法利用了人類視覺、聽覺對圖像、聲音中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮的過程中損失一定的信息。雖然不能完全恢復原始數(shù)據(jù)，但是所損失的部分對理解原始圖像的影響較小，卻換來了比較大的壓縮比。有損壓縮廣泛應用于語音、圖像和視頻數(shù)據(jù)的壓縮。