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 圧縮してもデータを失わずに元の状態に復号できる方式のこと。可逆圧縮とも呼ぶ。一方、圧縮してデータを失う方式を非可逆圧縮という。

 画像データのJPEGや動画データのMPEGは非可逆圧縮で、一度圧縮すると元の品質に戻すことはできない。ロスレス圧縮はこれらの可逆圧縮ほどデータを小さくできないが、品質を損なわずに圧縮することが可能だ。最近では大容量ハードディスクが普及してきたため、ロスレス圧縮を採用したファイル形式も一般に利用されるようになってきた。