Kompresija sa gubitkom: šta je to i kako je koristiti

by kim Ažurirano: Juni 28, 2022

Kompresija sa gubitkom je metoda koja se koristi za smanjenje veličine datoteke podataka bez ugrožavanja integriteta originalnih podataka.

Omogućava vam da uzmete velike datoteke koje sadrže mnogo podataka i da smanjite njihovu veličinu uklanjanje nekih podataka ali ne utiče na ukupni kvalitet. Ovo može biti posebno korisno kada radite s velikim video ili slikovnim datotekama.

Ostatak ovog članka će objasniti principe kompresije s gubicima i kako ga primijeniti i efikasno koristiti:

Definicija kompresije sa gubitkom

Kompresija sa gubitkom je vrsta tehnike kompresije podataka koja koristi metode za smanjenje veličine datoteke ili toka podataka bez gubitka značajnih količina sadržaja informacija. Ova vrsta kompresije proizvodi datoteke koje su manje od originalnih verzija, istovremeno osiguravajući očuvanje kvaliteta, jasnoće i integriteta podataka. Djeluje tako što selektivno briše dijelove medijskih podataka (kao što su audio ili grafika) koji ostaju neprimjetni ljudskim osjetilima. Kompresija sa gubitkom postoji već dugi niz godina i njena upotreba postaje sve popularnija zbog napretka u tehnologiji.

Ova vrsta kompresije je korisna u situacijama kada je propusni opseg ili prostor za skladištenje ograničen, što ga čini posebno korisnim u:

• Streaming aplikacije kao što su video na zahtjev (VoD),
• satelitsko emitovanje,
• medicinsko snimanje,
• Digitalni audio formati.

Ova tehnika se takođe uveliko koristi u aplikacijama za uređivanje zvuka i slika kako bi se održao kvalitet sa nižim veličinama fajla kada se sprema uređivani projektni fajl. Kompresija sa gubitkom se može primijeniti na druge vrste podataka kao što su tekstualne datoteke sve dok se tokom procesa ne izgubi značajan originalni sadržaj.

Za razliku od kompresija sa gubicima, tu je kompresija bez gubitaka koji pokušava minimizirati distorziju između ulaznih i izlaznih tokova podataka bez smanjenja perceptivne jasnoće korištenjem suvišnih informacija iz samog izvornog materijala umjesto brisanja bilo koje informacije iz njega.

Prednosti kompresije sa gubitkom

Kompresija sa gubitkom je efikasan način smanjenja veličine datoteke uz istovremeno održavanje ukupnog kvaliteta slike. Za razliku od tradicionalnijih tehnike kompresije podataka bez gubitaka, koji odabiru i odbacuju suvišne podatke u podacima kako bi smanjili veličinu i povećali brzinu prijenosa, kompresija s gubicima funkcionira tako što selektivno odbacuje nevažne i suvišne informacije u datoteci. Ova vrsta kompresije koristi algoritme za analizu podataka unutar digitalne datoteke i eliminaciju nepotrebnih dijelova bez značajnog utjecaja na ukupni kvalitet ili krajnji rezultat.

Kada se pravilno koristi, kompresija sa gubicima može pružiti mnoge prednosti, kao što su:

• Smanjeni zahtjevi za skladištenje: Uklanjanjem nebitnih detalja iz digitalne datoteke, rezultujuća veličina slike može biti znatno manja od originalne, pružajući veću uštedu prostora za skladištenje za webmastere.
• Poboljšane brzine prenosa: Algoritmi kompresije sa gubitkom koriste manje podataka tako što eliminišu nepotrebne informacije sa slike koja nije vidljiva ljudskom oku. To znači da datoteke koje se prenose preko mreža mogu biti znatno brže od svojih originalnih verzija bez žrtvovanja kvaliteta.
• Poboljšano iskustvo gledanja: Sa značajnim smanjenjem veličine datoteke dolazi do poboljšanog iskustva gledanja dok pretražujete na mreži ili gledate slike na mobilnim uređajima. Kompresovane slike sa gubitkom zauzimaju manje memorije na tvrdim diskovima uređaja što pomaže u performansama prikazivanja slika prilikom učitavanja fotografija ili pregledavanja web stranica.

Vrste kompresije sa gubitkom

Kompresija sa gubitkom je tehnika kompresije podataka koja smanjuje veličinu datoteke odbacivanjem dijelova njenih podataka koji se smatraju nepotrebnim. Pomaže da optimizirati veličinu datoteke i može pomoći u uštedi prostora za skladištenje. Ova vrsta tehnike kompresije može se koristiti u različitim aplikacijama kao što su slike, audio i video datoteke.

U ovom članku ćemo razgovarati o četiri vrste kompresije sa gubicima, njihove prednosti i mane:

JPEG

JPEG (Zajednička grupa stručnjaka za fotografiju) je standard za kompresija digitalnih slika sa gubicima. JPEG podržava 8-bitne slike u sivim tonovima i 24-bitne slike u boji. JPG najbolje funkcionira na fotografijama, posebno onima s puno detalja.

Kada se kreira JPG, slika se dijeli na male blokove zvane 'makroblokovi'. Matematička formula smanjuje količinu dostupnih boja ili tonova u svakom bloku i uklanja nesavršenosti koje su nama na oku, ali ne i kompjuterima. On bilježi sve promjene napravljene u ovim blokovima tako da se vraća preko njih i bilježi njihova originalna stanja kako bi smanjila njihovu veličinu. Kada se fotografija sačuva kao JPG, izgledat će malo drugačije ovisno o tome koliko je kompresije korišteno za smanjenje njene veličine. Kvalitet slike se smanjuje kada se primjeni veća količina kompresije i mogu se početi pojavljivati ​​artefakti – zajedno sa šumom i pikselizacijom. Prilikom spremanja slike u JPG formatu možete odabrati koliko jasnoće treba žrtvovati za koji stupanj smanjenja veličine datoteke – obično se naziva “kvalitet“. Ova postavka utiče na količinu kompresija sa gubicima korišteno u vašem fajlu.

MPEG

MPEG (Grupa stručnjaka za pokretne slike) je vrsta kompresija sa gubicima koji se prvenstveno koristi za audio i video datoteke. Dizajniran je kao standard za komprimiranje multimedijalnih datoteka i postao je sve popularniji tokom godina. Glavna ideja iza MPEG kompresije je smanjenje veličine datoteke bez ugrožavanja kvaliteta – to se radi odbacivanjem određenih elemenata datoteke koji nisu perceptivno važni za gledaoca.

MPEG kompresija funkcioniše tako što analizira video, razbija ga na delove i donosi odluke o tome koji delovi se mogu bezbedno odbaciti, uz održavanje prihvatljivog nivoa kvaliteta. MPEG se fokusira na komponente pokreta u video datoteci; objekte koji se ne kreću u sceni mnogo je lakše komprimirati od objekata koji se kreću ili imaju brze promjene u boji ili intenzitetu svjetlosti. Koristeći napredne algoritame, MPEG može kreirati efikasne verzije svakog kadra unutar datoteke, a zatim koristiti te okvire za predstavljanje većih dijelova scene.

Količina izgubljenog kvaliteta zbog MPEG kompresije ovisi o odabranom algoritmu i korištenim postavkama. Ovdje je kompromis između veličine i kvaliteta; veće postavke će dati bolje rezultate, ali uz veću cijenu u smislu prostora; obrnuto, niže postavke će proizvesti manje datoteke sa značajnijim gubicima kvaliteta, posebno kada su u pitanju veliki video zapisi kao što su dugometražni filmovi ili video zapisi visoke rezolucije pogodni za HDTV.

MP3

MP3, ili Audio sloj grupe stručnjaka za pokretne slike 3, je komprimirani audio format koji koristi niz specifičnih algoritama za smanjenje originalne veličine audio datoteka. Smatra se jednim od najpopularnijih formata zbog svoje efikasnosti u komprimiranju digitalnih audio pjesama u manje veličine od ostalih gubitnički formati. MP3 koristi "gubitak" oblik kompresije koji eliminiše neke od podataka originalnog snimka i olakšava uređajima kao što su prenosivi muzički plejeri da skladište i strimuju velike količine digitalne muzike.

MP3 može komprimirati bilo koju vrstu digitalnog miksa u rasponu od mono, dupli mono, stereo, dvokanalni i zajednički stereo. MP3 standard podržava 8-320Kbps bitrate (kilobita u sekundi) komprimuje glasovne podatke u 8kbps što je pogodno za strimovanje. Nudi progresivno viši nivo kvaliteta zvuka do 320Kbps s većom vjernošću zvuka i većom brzinom u bitovima dajući još realističniji kvalitet zvuka uz povećanu veličinu datoteke što rezultira sporijim vremenom preuzimanja. Kada se koristi ovaj metod kompresije, bilo bi tipično za korisnike da postignu prosjek 75% smanjenje veličine datoteke bez gubitka uživanja u slušanju ili jasnoće zbog svog sistema kodiranja koji efikasno prenosi veće količine podataka uz održavanje odgovarajućeg kvaliteta zvuka.

Kako koristiti kompresiju sa gubitkom

Kompresija sa gubitkom je vrsta kompresije podataka koja smanjuje datoteku za uklanjanje nekih njegovih podataka. To će rezultirati manjom veličinom datoteke i posljedično većim brzinama preuzimanja. Kompresija sa gubitkom je odličan alat za korištenje kada trebate brzo komprimirati velike datoteke.

U ovom članku ćemo razgovarati o:

• Kako koristiti kompresija sa gubicima
• Koje su prednosti
• Kako optimizirajte datoteke koje komprimirate

Vodič korak po korak

Upotreba kompresije s gubicima obično zahtijeva sljedeće korake:

1. Odaberite vrstu datoteke ili podataka koje želite komprimirati – Ovisno o željenoj rezultujućoj veličini datoteke i nivou kvaliteta, tip komprimovanog formata može varirati. Uobičajeni formati uključuju JPEG, MPEG, i MP3.
2. Odaberite alat za kompresiju – Različiti alati za kompresiju koriste različite algoritme za kreiranje različitih nivoa kompresije datoteka. Neki popularni alati su WinZip, zipX, 7-Zip i WinRAR za Windows korisnike; Stuffit X za Mac korisnike; i iZarc za korisnike sa više platformi.
3. Prilagodite postavke kompresije – Da biste stvorili prilagođeniji rezultat, izvršite podešavanja kao što je promjena nivoa kompresije, rezolucije slike ili drugih ugrađenih postavki unutar kompresovanog formata prije kompresije podataka. Također pogledajte postavke koje optimiziraju slike za pregled weba ako je primjenjivo.
4. Sažimanje datoteke ili podataka – Započnite proces kompresije tako što ćete kliknuti na Start ili “OK” u vašoj aplikaciji kada završite sa podešavanjima postavki. Ovisno o veličini datoteka koje se komprimiraju, može potrajati nekoliko minuta da se ovaj proces završi, ovisno o brzini procesora i softverske aplikacije koja se koristi.
5. Dekomprimirajte datoteku ili podatke – Proces izdvajanja omogućit će vam pristup vašim novosmanjenim datotekama kada se završi, tako da možete odmah početi koristiti ih kako god najbolje odgovara vašem projektu. Pristupite željenim datotekama iz komprimiranih foldera tipovi koji se obično razlikuju od .zip .rar .7z .tar .iso itd.. Unzip ekstrakcija je jednostavno izdvajanje određenih komprimiranih komponenti putem aplikacija kao što su WinZip, 7Zip, IZarc itd.. omogućavajući ličnu kontrolu nad komponentama koje želite da budu dostupne u bilo kojem trenutku, dok druge držite skrivene u sigurnim zaštićenim fasciklama na osnovu vaših preferencija!

najbolje prakse

Kada koristite kompresija sa gubicima, važno je koristiti pravi format za pravu aplikaciju. Na primjer, ako trebate podijeliti datoteku prezentacije s drugim ljudima, trebali biste koristiti a Format slike sa gubitkom budući da se prezentacije obično prikazuju u nižoj rezoluciji i maloj veličini.

Postoji nekoliko načina da se maksimizira efikasnost kompresije sa gubicima. Evo nekih od najboljih praksi:

• Odaberite odgovarajući format kompresije prema vašem slučaju upotrebe (jpeg za slike, mp3 za audio, Itd).
• Postavite odgovarajući nivo kvaliteta u zavisnosti od toga koliko podataka želite da odbacite.
• Podesite parametre prema vašim potrebama; analizirati kompromis između veličine datoteke i kvaliteta.
• Imajte na umu da primjena kompresije s gubicima više puta može izazvati vidljive artefakte u vašim medijskim datotekama i degradiraju njihov kvalitet značajnije nego što bi to obično činio jedan prolaz kompresije.
• Uvjerite se da su metapodaci povezani sa komprimiranim datotekama ispravno sačuvani tako da sve važne informacije ostanu dostupne prilikom distribucije ili prikazivanja elemenata sadržaja datoteke.

zaključak

U zakljucku, kompresija sa gubicima je odličan način da smanjite veličinu datoteka i smanjite vrijeme učitavanja na web-mjesta uz zadržavanje a visok nivo kvaliteta. Omogućava vam da smanjite veličinu datoteke slike ili audio datoteke bez većeg utjecaja na kvalitetu datoteke. Međutim, važno je to zapamtiti kompresija sa gubicima i dalje će uticati na kvalitet datoteke i mora se pažljivo koristiti.

Sažetak kompresije sa gubicima

Kompresija sa gubitkom je vrsta kompresije podataka koja smanjuje veličinu datoteke uklanjanjem nekih informacija sadržanih u originalnoj datoteci. Ovaj proces obično rezultira datotekama koje su manje od originalnih datoteka i koje su komprimirane pomoću algoritama kao što su JPEG, MP3 i H.264 da navedem neke. Tehnike kompresije sa gubitkom imaju tendenciju da ustupe određeni kvalitet za veličinu, ali optimizirani algoritmi mogu proizvesti datoteke s vrlo malo vidljive razlike u odnosu na nekomprimirani original.

Prilikom primjene kompresije s gubicima, važno je uzeti u obzir koliko će kvaliteta biti prihvatljiva za dati cilj smanjenja veličine datoteke. Neke kompresije sa gubitkom mogu dramatično smanjiti veličinu datoteka, nudeći relativno minimalne gubitke u kvaliteti, dok druge mogu proizvesti izuzetno male datoteke, ali s neprihvatljivim izobličenjem ili artefaktima. Općenito, ako se želi veće smanjenje veličine, onda se mogu očekivati ​​veći gubici u kvaliteti i obrnuto.

Sve u svemu, kompresija sa gubicima pruža efikasan način za smanjenje veličine datoteka bez žrtvovanja previše performansi u poređenju sa nekomprimovanim formatima u mnogim situacijama; međutim, ovi problemi se moraju procijeniti od slučaja do slučaja prije donošenja odluke o tome da li je to odgovarajuće rješenje za dati skup problema.

Prednosti korištenja kompresije sa gubitkom

Kompresija sa gubitkom pruža mnoge prednosti digitalnim medijskim datotekama. Najočiglednija prednost je da kompresija sa gubicima nudi veći stepen smanjenje veličine datoteke nego tradicionalni algoritmi kompresije bez gubitaka. Ovo pomaže da se zahtjevi za skladištenje i korištenje propusnog opsega svedu na minimum prilikom prijenosa velikih medijskih datoteka preko interneta ili za njihovo komprimiranje za lokalnu pohranu.

Osim što nudi bolje smanjenje veličine datoteke od tradicionalnih tehnika bez gubitaka, upotreba kompresije s gubicima također omogućava još više smanjenje veličine datoteke uz održavanje prihvatljivog nivoa kvaliteta (u zavisnosti od vrste medija koji se komprimuje). Osim toga, korištenje algoritama s gubitkom omogućava korisnicima da lokalno prilagodite kvalitet slike i zvuka po potrebi bez ponovnog kodiranja cijele datoteke – ovo čini spremanje projektnih datoteka mnogo lakšim i bržim jer samo dijelovi medijske datoteke moraju biti modificirani.

Konačno, korištenje algoritama s gubicima također može pružiti dodatnu sigurnost u nekim slučajevima; budući da je zvuk sa nižim bitrate-om općenito manje jasan i teže ga je identično interpretirati u usporedbi s verzijama s većim bitrate-om, može pružiti dodatni sloj sigurnosti ako velikim skupovima podataka bude potrebna zaštita od neovlaštenog slušanja ili gledanja. Širok spektar prednosti kompresije sa gubitkom učiniti ga popularnim među korisnicima digitalnih medija koji žele manji fajlovi uz minimalan napor.

Zdravo, ja sam Kim, mama i zaljubljenik u stop-motion sa iskustvom u kreiranju medija i web razvoju. Imam ogromnu strast prema crtanju i animaciji, a sada zaranjam glavom u svijet stop-motiona. Sa svojim blogom, dijelim svoja saznanja sa vama.