La méthode RLE (Run Length Enconding), la plus simple, consiste à détecter une suite consécutive d’une même donnée, et de la remplacer ensuite par un couple constitué de la donnée redondante et d’un coefficient d’occurrence.

Exemple : aaabbbbbbbRR devient 3a7b2R

Une telle méthode de compression est évidemment peu efficace pour réduire la taille d’un fichier texte de langue française, mais trouve en revanche des applications pour les fichiers d’image et de son. A la suite, par exemple, d’un système d’encodage de compression avec perte: des fréquences très proches les une des autres sont détectées dans un fichier, puis nivelées à une fréquence identique (il y a là perte irréversible d’information) pour augmenter la redondance consécutive et la coder en RLE.

Autre méthode non destructrice, la méthode de Huffman consiste elle aussi à minimiser le nombre de bits sur lesquels les informations redondantes vont être codées, en analysant l’intégralité du fichier et en repérant les données les plus fréquentes, consécutives ou non.

Pour un texte en français, il s’agira typiquement de coder sur moins de bits la lettre « e », a priori la plus redondante, et réserver un plus grand nombre de bits pour coder des lettres moins fréquentes « x,y,z ». Cette méthode, voisine du codage en morse, qui code la lettre « e » par un simple « . », offre un taux de compression tout à fait intéressant pour les fichiers de texte, de l’ordre de 30%.
Pour de la compression audio ou d’image, il s’agira de détecter les fréquences les plus redondantes. Par exemple, les fréquences de la voix humaine sont essentiellement concentrées dans la bande comprise entre 2 kHz et 4 kHz. Pour un enregistrement de voix parlée, coder cette bande de fréquence sur un nombre de bits réduits permettra de compresser le fichier de manière plus efficace.

Cliquez sur ce lien si vous voulez avoir une petite explication plus simplifiée sur comment fonctionne le codage de Huffman

La norme J.P.E.G. est actuellement la méthode de compression d’images fixes avec pertes la plus utilisée.

Schéma de principe :

La compression JPEG est une compression avec pertes, ce qui lui permet, en dépit d'une perte de qualité, un des meilleurs taux de compression (20:1 à 25:1 sans perte notable de qualité).
Cette méthode de compression est beaucoup plus efficace sur les images photographiques (comportant de nombreux pixels de couleurs différentes) et non sur des images géométriques (à la différence de la compression LZW) car sur ces dernières les différences de nuances dûes à la compression sont très visibles.

Les étapes de la compression JPEG sont les suivantes :

1/Rééchantillonnage de la chrominance, car l'oeil ne peut discerner de différences de chrominance au sein d'un carré de 2x2 points

2/Découpage de l'image en blocs de 8x8 points, puis l'application de la fonction DCT (Discrete Cosinus Transform, transformation discrète en cosinus) qui décompose l'image en somme de fréquences

3/Quantification de chaque bloc, c'est-à-dire qu'il applique un coefficient de perte (qui permet de déterminer le ratio taille/qualité) "annulera" ou diminuera des valeurs de hautes fréquences, afin d'atténuer les détails en parcourant le bloc intelligemment avec un codage RLE (en zig-zag pour enlever un maximum de valeurs nulles).

4/Encodage de l'image puis compression avec la méthode d'Huffman


Il est à noter qu'il existe aussi une forme de codage JPEG sans perte (appelé lossless). Bien que peu utilisé par la communauté informatique en général, il sert surtout pour la transmission d'images médicales pour éviter de confondre des artefacts (purement liés à l'image et à sa numérisation) avec de réels signes pathologiques. La compression est alors beaucoup moins efficace (facteur 2 seulement).

Le MP3, ou MPEG audio layer 3, est un format de compression par destruction de données.
C'est le format de compression audio le plus utilisé sur Internet aujourd'hui (sur Youtube, par exemple ).

Technique de compression utilisée :

Il existe plusieurs techniques de compression (on parle aussi d’encodage) pour arriver jusqu’au résultat final. Certaines de ces techniques sont dites « destructives », on perd donc de l’information, d’autres ne le sont pas ( comme le FLAC ).

Parmi ces techniques de compression destructrices, la plupart sont basées sur les caractéristiques de l’oreille humaine. On utilise alors un modèle "psycho-acoustique".

En effet, normalement notre oreille n’entend ni les ultrasons dont la fréquence est supérieure à 20 000 Hertz, ni les infrasons dont la fréquence est inférieure à 20 Hertz. En résumé, chez l’humain, les sons audibles se situent dans la gamme [20 Hz – 20 000 Hz].


Lors d'une écoute avec un volume sonore correct (à peu pres 10 dB), l'oreille humaine n'entend que des sons dont la fréquence est située entre 1 et 6 kHz. Hors de cette gamme de fréquence, il faut augmenter le volume sonore pour pouvoir entendre un son. C'est donc pour cela que certaines gammes de son peuvent être supprimées, car en fonction du volume sonore de la musique, on ne les entend pas.

Mais, ces techniques de compression peuvent être controversées, car en réalité, ce qu'on entend dépend de notre cerveau. Le premier facteur de perception est l'âge :

Une personne de 60 ans perdrait 19 dB lors d'une écoute de fréquences dites "graves" de 125 Hz, alors qu'a 20 ans, il n'y a aucune pertes. De même, dans les fréquences dite "aigues" de 8 kHz, un sujet de 20 ans subirait des pertes de 10 dB, à 60 ans les pertes sont bien plus importantes (près de 72 db de pertes) et pour une personne agée de 90 ans, ces fréquences sont inaudibles.

Il exite encore d'autre facteurs, mais ils sont propres à chacun.

Autre technique de compression utilisée pour encoder un fichier audio en MP3 : le principe des fréquences masquées. Si dans un groupe de fréquences, certaines ont un niveau sonore beaucoup plus élevé que d'autres, il n'est pas nécessaire de conserver les fréquences de niveau sonore faible : on ne les entendra pas. De plus, il y a deux signaux dans un son : le signal droit, et le signal gauche, qui ont tout deux des oscillogrammes qui presentent des différences, et lors d'une compression, le programme "fusionne" les deux signaux pour n'en faire qu'un, qui regroupera les particularités de chaque signal.

Le Mp3 utilise aussi une méthode de compression non destructrice : l'algorithme Huffman, comme phase terminale de compression.

L'extension du fichier est .mp3.

Une vidéo est une succession d'images à une certaine cadence. L'oeil humain a comme caractéristique d'être capable de distinguer environ 20 images par seconde. Ainsi, en affichant plus de 20 images par seconde, il est possible de tromper l'oeil et de lui faire croire à une image animée. C'est sur ce principe que repose la vidéo. On caractèrise la fluidité d'une vidéo par le nombre d'images par secondes (en anglais frame rate), exprimé en FPS (Frames per second, en français trames par seconde).

Les technologies de compression vidéo ont pour but de réduire et de supprimer les données vidéo redondantes de façon à permettre la transmission et le stockage efficaces d’un fichier vidéo numérique sur des disques d’ordinateur par le biais d’un réseau. Avec des techniques de compression performantes, il est possible d’obtenir une réduction sensible de la taille de fichier avec un effet minimal, voire nul, sur la qualité visuelle. La qualité vidéo, toutefois, peut être affectée si la taille de fichier est réduite davantage en augmentant le niveau de compression pour une technique de compression donnée.

Les algorithmes de compression vidéo tels que MPEG-4 utilisent la prédiction interimages pour réduire les données vidéo entre une série d’images. Cela implique des techniques telles que le codage différentiel, où une image est comparée à une image de référence et seuls les pixels qui ont changé par rapport à cette image de référence sont codés. Cela permet de réduire le nombre de valeurs de pixels codées et envoyées. Lorsqu’une séquence encodée de cette façon est affichée, les images apparaissent comme dans la séquence vidéo d’origine.

Avec le codage différentiel, seule la première image (image I) est codée dans son intégralité. Dans les deux images suivantes (images P), il est fait référence à la première image pour les éléments statiques (tels que la maison). Seuls les éléments en mouvement (l’homme qui court) sont codés à l’aide de vecteurs de mouvement, ce qui réduit la quantité d’informations transmises et stockées.