이미지 압축

이미지 압축은 디지털 이미지를 저장하거나 전송하는 데 필요한 데이터의 양을 줄이는 과정이다. 이는 파일 크기를 줄여 저장 공간을 효율적으로 사용하고, 네트워크를 통해 이미지를 더 빠르게 전송할 수 있도록 한다. 이미지 압축은 크게 무손실 압축과 손실 압축 두 가지 방식으로 나뉜다.

무손실 압축 (Lossless Compression)

무손실 압축은 이미지 데이터를 손실 없이 압축하는 방식으로, 압축 해제 후 원래 이미지와 완전히 동일한 이미지를 복원할 수 있다. 이는 이미지의 품질 저하가 없어야 하는 경우에 주로 사용된다. 대표적인 무손실 압축 방식으로는 다음과 같은 것들이 있다.

• LZW (Lempel-Ziv-Welch): GIF 이미지 포맷에 주로 사용되었으며, 반복되는 문자열 패턴을 찾아 압축한다.
• Deflate: PNG 이미지 포맷과 gzip 압축 방식에 사용되며, LZW와 유사한 압축 방식에 허프만 코딩을 결합하여 효율성을 높였다.
• Run-Length Encoding (RLE): 이미지 내에 동일한 색상 값이 연속적으로 나타나는 경우, 해당 색상 값과 반복 횟수를 저장하여 압축한다.

손실 압축 (Lossy Compression)

손실 압축은 이미지 데이터를 압축하는 과정에서 일부 정보를 손실시키는 방식으로, 압축률을 높일 수 있지만 압축 해제 후 원래 이미지와 약간의 차이가 발생한다. 손실 압축은 파일 크기를 최대한 줄여야 하는 경우에 주로 사용된다. 대표적인 손실 압축 방식으로는 다음과 같은 것들이 있다.

• JPEG (Joint Photographic Experts Group): 사진과 같은 복잡한 이미지에 널리 사용되며, DCT (Discrete Cosine Transform) 변환을 통해 이미지 데이터를 주파수 영역으로 변환한 후, 인간의 시각에 덜 민감한 고주파 성분을 제거하여 압축한다.
• JPEG 2000: JPEG의 단점을 개선하기 위해 개발되었으며, 웨이블릿 변환을 사용하여 압축 효율을 높였다. 무손실 압축도 지원한다.
• WebP: 구글에서 개발한 이미지 포맷으로, JPEG보다 더 높은 압축률을 제공하며, 투명도 (alpha channel)와 애니메이션 기능도 지원한다.

압축률과 이미지 품질의 관계

압축률이 높을수록 파일 크기는 줄어들지만, 손실 압축의 경우 이미지 품질이 저하될 수 있다. 따라서 이미지 사용 목적과 필요한 품질 수준을 고려하여 적절한 압축 방식을 선택하는 것이 중요하다.

이미지 압축의 활용

이미지 압축은 웹 페이지 로딩 속도 향상, 저장 공간 절약, 데이터 전송 비용 감소 등 다양한 분야에서 활용된다. 특히 웹 개발 분야에서는 이미지 최적화를 통해 사용자 경험을 개선하는 데 중요한 역할을 한다.