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无损数据压缩（Lossless Compression），是指资料经过压缩后，信息不被破坏，还能完全恢复到压缩前的原样。相比之下，有损数据压缩只允许一个近似原始资料进行重建，以换取更好的压缩率。
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无损数据压缩通常用于严格要求“经过压缩、解压缩的资料必须与原始资料一致”的场合。典型的例子包括文字档、程序可执行文件、程序源代码。有些图片文件格式，例如PNG和GIF，使用的是无损数据压缩。其他例如TIFF、MNG则可以采用非破坏性或破坏性压缩。非破坏性音频格式最常用于归档或制作用途。破坏性音频格式则常用于便携式播放器或存储空间受限制的设备，或不要求音频完全还原的情况。
多数的无损数据压缩程序会依序进行这两个步骤：
生成比特序列的编码算法主要有霍夫曼编码（也用于DEFLATE）和算术编码。算术编码能使压缩率接近信息熵所给出的最佳可能压缩率。而霍夫曼编码较简单快速，但在符号的出现几率接近1的时候效果不彰。
有两种建构统计模型的主要方法：
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