Definición de LZW (compresión de datos)
LZW (Lempel-Ziv-Welch) es una popular técnica de compresión de datos desarrollada originalmente en 1977 por Abraham Lempel y Jacob Ziv, y refinada posteriormente por Terry Welch en 1984. Este algoritmo de compresión sin pérdida es ampliamente conocido por su uso en archivos gráficos de formato GIF, uno de los estándares gráficos más utilizados en la WWW y por servicios como CompuServe.
Durante muchos años, la patente de LZW perteneció a Unisys, que inicialmente permitió su uso gratuito, pero en 1995 cambió a un modelo de licencia paga, generando controversia en la comunidad informática. Actualmente, la patente ha expirado y LZW se encuentra en el dominio público en la mayoría de los países, aunque pueden existir restricciones en ciertas jurisdicciones, por lo que se recomienda verificar la situación legal antes de implementarlo en productos comerciales.
¿Cómo funciona LZW?
El LZW es un algoritmo de compresión sin pérdida que elimina redundancias en los datos mediante la identificación de patrones repetitivos. Utiliza un diccionario dinámico para almacenar secuencias de símbolos o bytes que aparecen en el flujo de datos. Cada vez que un patrón repetido es encontrado, se reemplaza por un código único, logrando así una reducción significativa del tamaño sin perder información.
Ejemplo:
Si el texto "ABABABAB" se comprime con LZW, el algoritmo detecta la repetición de "AB" y asigna un código especial para esa secuencia, logrando una compresión eficiente.
LZW es especialmente útil en formatos de imagen como GIF y TIFF, donde los gráficos suelen tener áreas uniformes y paletas de colores limitadas. También se ha aplicado en la compresión de archivos de texto (como los archivos .Z en sistemas Unix) y en algunos sistemas de almacenamiento de datos.
Ventajas de LZW
- Compresión sin pérdida: Permite recuperar los datos originales exactamente tras la descompresión.
- Alta eficacia en datos repetitivos: Excelente para comprimir imágenes con áreas de color uniforme y archivos de texto con patrones repetidos.
- Implementación sencilla: Su lógica de diccionario es relativamente fácil de implementar y entender.
- Dominio público: Actualmente, su uso es libre en la mayoría de los países.
Desventajas de LZW
- Limitada eficiencia con datos aleatorios: Su desempeño disminuye en archivos sin patrones repetitivos o ya comprimidos.
- Crecimiento del diccionario: El diccionario puede volverse muy grande, lo que afecta la eficiencia y el uso de memoria.
- Restricciones legales en algunos países: Aunque la patente ha expirado en la mayoría de los lugares, puede haber limitaciones locales.
Comparación con otros algoritmos
LZW se compara frecuentemente con el algoritmo de Huffman. Mientras que Huffman codifica símbolos individuales según su frecuencia, LZW codifica secuencias completas, lo que puede resultar en mayor compresión para datos con patrones repetidos. Sin embargo, algoritmos modernos como Deflate (usado en ZIP y GZIP) suelen ofrecer mejores tasas de compresión y mayor velocidad en muchos casos.
Aplicaciones comunes de LZW
- Imágenes: GIF, TIFF y algunos formatos de fax digital.
- Archivos de texto: Archivos comprimidos .Z en Unix.
- Dispositivos de almacenamiento: Compresión interna en discos y sistemas de backup.
- Transmisión de datos: Compresión en protocolos de red para optimizar el uso del ancho de banda.
¿Qué tipos de datos se pueden comprimir con LZW?
LZW es efectivo para comprimir archivos de texto, imágenes y ciertos tipos de datos binarios con patrones repetitivos. No es adecuado para datos ya comprimidos o altamente aleatorios, como archivos de audio MP3 o videos MP4.
Limitaciones y consideraciones
- No es eficaz para comprimir archivos que ya han sido comprimidos con otros algoritmos.
- Puede consumir mucha memoria si el diccionario crece demasiado.
- En algunos formatos modernos, ha sido reemplazado por algoritmos más avanzados debido a sus limitaciones.
Resumen: LZW
LZW es una técnica de compresión de datos sin pérdida que reduce el tamaño de los archivos al identificar y codificar patrones repetitivos. Es ampliamente utilizada en formatos de imagen como GIF y archivos de texto, y actualmente puede ser implementada libremente en la mayoría de los países. Sin embargo, su eficiencia depende del tipo de datos y puede no ser la mejor opción para todos los casos.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 03-07-2025
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2025). Definición de LZW. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/lzw.php
