Ztrátová komprese: Co to je a jak ji používat

od kim Aktualizováno: Června 28, 2022

Ztráta komprese je metoda používaná ke zmenšení velikosti datových souborů bez ohrožení integrity původních dat.

Umožňuje pořizovat velké soubory, které obsahují velké množství dat, a zmenšovat jejich velikost odstranění některých dat ale nemá to vliv na celkovou kvalitu. To může být výhodné zejména při práci s velkými soubory videa nebo obrázků.

Zbytek tohoto článku vysvětlí principy ztrátové komprese a jak jej efektivně aplikovat a používat:

Definice ztrátové komprese

Ztráta komprese je typ techniky komprese dat, která využívá metody ke zmenšení velikosti souboru nebo datového toku bez ztráty významného množství jeho informačního obsahu. Tento typ komprese vytváří soubory, které jsou menší než jejich původní verze, a zároveň zajišťuje zachování kvality, jasnosti a integrity dat. Funguje tak, že selektivně maže části mediálních dat (jako je zvuk nebo grafika), které zůstávají lidskými smysly nepostřehnutelné. Ztrátová komprese existuje již mnoho let a její použití je stále populárnější díky pokroku v technologii.

Tento typ komprese je výhodný v situacích, kdy je omezená šířka pásma nebo úložný prostor, takže je zvláště užitečný v:

• Streamovací aplikace jako např video-on-demand (VoD),
• satelitní vysílání,
• lékařské zobrazování,
• Digitální audio formáty.

Tato technika se také široce používá v aplikacích pro úpravu zvuku a obrázků, aby byla zachována kvalita s menší velikostí souborů při ukládání upraveného souboru projektu. Ztrátovou kompresi lze použít na jiné typy dat, jako jsou textové soubory, pokud se během procesu neztratí žádný významný původní obsah.

Na rozdíl od ztrátová komprese, Je zde bezeztrátová komprese který se pokouší minimalizovat zkreslení mezi vstupními a výstupními datovými toky bez snížení jasnosti vnímání tím, že využívá redundantní informace ze samotného zdrojového materiálu namísto mazání jakýchkoli informací z něj.

Výhody ztrátové komprese

Ztráta komprese je efektivní způsob zmenšení velikosti souboru při zachování celkové kvality obrazu. Na rozdíl od tradičnějších bezztrátové techniky komprese dat, které vybírají a zahazují redundance v datech za účelem snížení velikosti a zvýšení přenosové rychlosti, funguje ztrátová komprese tak, že selektivně vyřazuje nedůležité a nadbytečné informace v souboru. Tento typ komprese využívá algoritmy k analýze dat v digitálním souboru a odstranění nepotřebných částí, aniž by to výrazně ovlivnilo celkovou kvalitu nebo konečný výsledek.

Při správném použití může ztrátová komprese poskytnout mnoho výhod, jako například:

• Snížené požadavky na skladování: Odstraněním irelevantních detailů z digitálního souboru může být výsledná velikost obrázku výrazně menší než u jeho původního protějšku, což poskytuje webmasterům větší úsporu úložiště.
• Vylepšené přenosové rychlosti: Algoritmy ztrátové komprese využívají méně dat odstraněním nepotřebných informací z obrazu, které nejsou viditelné pro lidské oko. To znamená, že soubory přenášené přes sítě mohou být podstatně rychlejší než jejich původní verze, aniž by došlo ke snížení kvality.
• Vylepšený zážitek ze sledování: S výrazným zmenšením velikosti souboru přichází lepší zážitek ze sledování při procházení online nebo prohlížení obrázků na mobilních zařízeních. Ztrátově komprimované obrázky zabírají méně paměti na pevných discích zařízení, což pomáhá s výkonem vykreslování obrázků při načítání fotografií nebo procházení webových stránek.

Typy ztrátové komprese

Ztráta komprese je technika komprese dat, která zmenšuje velikost souboru vyřazením částí jeho dat, které jsou považovány za zbytečné. Pomáhá to optimalizovat velikost souboru a může pomoci ušetřit úložný prostor. Tento typ kompresní techniky lze použít v různých aplikacích, jako jsou soubory obrázků, zvuku a videa.

V tomto článku budeme diskutovat o čtyři typy ztrátové komprese, jejich výhody a nevýhody:

JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) je standardem pro ztrátová komprese digitálních obrázků. JPEG podporuje 8bitové obrázky ve stupních šedi a 24bitové barevné obrázky. JPG funguje nejlépe na fotografiích, zejména na těch s mnoha detaily.

Když je vytvořen JPG, obrázek se rozdělí na malé bloky zvané „makrobloky'. Matematický vzorec snižuje množství dostupných barev nebo tónů v každém bloku a odstraňuje nedokonalosti, které trápí oči nás, ale ne počítače. Zaznamenává všechny změny provedené v těchto blocích tak, jak je přechází zpět a zaznamenává jejich původní stavy, aby se zmenšila jejich velikost. Když je fotografie uložena jako JPG, bude vypadat mírně odlišně v závislosti na tom, jak velká komprese byla použita ke zmenšení její velikosti. Při použití vyšší komprese se kvalita obrazu snižuje a mohou se začít objevovat artefakty – spolu se šumem a pixelacemi. Při ukládání obrázku jako JPG si můžete vybrat, kolik jasnosti je třeba obětovat za jaký stupeň zmenšení velikosti souboru – obvykle se nazývá „kvalita“. Toto nastavení ovlivňuje množství ztrátová komprese použitý ve vašem souboru.

MPEG

MPEG (Moving Picture Experts Group) je typ ztrátová komprese který se používá především pro audio a video soubory. Byl navržen jako standard pro kompresi multimediálních souborů a v průběhu let se stal stále populárnějším. Hlavní myšlenkou komprese MPEG je zmenšit velikost souboru, aniž by došlo ke snížení kvality – to se provádí vyřazením určitých prvků souboru, které nejsou pro diváka z hlediska vnímání důležité.

Komprese MPEG funguje tak, že analyzuje video, rozděluje ho na kousky a rozhoduje o tom, které části lze bezpečně zlikvidovat, a to při zachování přijatelné úrovně kvality. MPEG se zaměřuje na pohybové složky ve video souboru; objekty, které se ve scéně nepohybují, se stlačují mnohem snadněji než objekty, které se pohybují nebo mají rychlé změny barvy nebo intenzity světla. Pomocí pokročilých algoritmů může MPEG vytvořit efektivní verze každého snímku v souboru a poté tyto snímky použít k reprezentaci větších částí scény.

Míra ztráty kvality v důsledku komprese MPEG závisí na zvoleném algoritmu a použitém nastavení. Kompromis je zde mezi velikostí a kvalitou; vyšší nastavení přinese lepší výsledky, ale za vyšší náklady na prostor; naopak nižší nastavení vytvoří menší soubory s výraznějšími ztrátami kvality, zejména pokud jde o velká videa, jako jsou celovečerní filmy nebo videa ve vysokém rozlišení vhodná pro HDTV.

MP3

MP3nebo Skupina odborníků na pohyblivé obrázky Zvuková vrstva 3, je komprimovaný zvukový formát, který využívá řadu specifických algoritmů ke zmenšení původní velikosti zvukových souborů. Je považován za jeden z nejpopulárnějších formátů díky své účinnosti při kompresi digitálních zvukových skladeb do menších velikostí než ostatní ztrátová formátů. MP3 používá „ztrátovou“ formu komprese, která eliminuje některá data původní nahrávky a usnadňuje zařízením, jako jsou přenosné hudební přehrávače, ukládání a streamování velkého množství digitální hudby.

MP3 může komprimovat jakýkoli typ digitálního mixu od mono, duplikovat mono, stereo, dvoukanál a společné stereo. Standard MP3 podporuje přenosovou rychlost 8–320 kb/s (kilobitů za sekundu), komprimuje hlasová data na 8 kb/s, což je vhodné pro účely streamování. Nabízí progresivně vyšší úroveň kvality zvuku až 320 kb/s s vyšší věrností zvuku a vyšší bitovou rychlostí, což poskytuje ještě realističtější kvalitu zvuku při větší velikosti souboru, což má za následek pomalejší stahování. Při použití této kompresní metody by bylo pro uživatele typické dosažení průměru 75% zmenšení velikosti souboru bez ztráty požitku z poslechu nebo čistoty díky systému kódování, který efektivně přenáší větší množství dat při zachování odpovídající kvality zvuku.

Jak používat ztrátovou kompresi

Ztráta komprese je typ komprese dat, která zmenšuje soubor o odstranění některých jeho dat. Výsledkem bude menší velikost souboru a následně vyšší rychlost stahování. Ztrátová komprese je skvělý nástroj, který můžete použít, když potřebujete rychle zkomprimovat velké soubory.

V tomto článku probereme:

• Jak používat ztrátová komprese
• Jaké jsou výhody
• jak na to optimalizovat soubory, které komprimujete

Podrobný průvodce

Použití ztrátové komprese obvykle vyžaduje následující kroky:

1. Vyberte typ souboru nebo dat, která chcete komprimovat – V závislosti na požadované výsledné velikosti souboru a úrovni kvality se může typ komprimovaného formátu lišit. Mezi běžné formáty patří JPEG, MPEG, a MP3.
2. Vyberte si nástroj pro kompresi – Různé nástroje pro kompresi používají různé algoritmy k vytvoření různých úrovní komprese souborů. Některé populární nástroje jsou WinZip, zipX, 7-Zip a WinRAR pro uživatele Windows; Věci X pro uživatele Mac; a iZarc pro uživatele na více platformách.
3. Úprava nastavení komprese – Chcete-li vytvořit lépe přizpůsobený výsledek, proveďte před komprimací dat úpravy, jako je změna úrovně komprese, rozlišení obrazu nebo jiná vložená nastavení v komprimovaném formátu. Podívejte se také do nastavení, která optimalizují obrázky pro prohlížení webu, pokud je to možné.
4. Komprimovat soubor nebo data – Po dokončení úprav nastavení spusťte proces komprese kliknutím na tlačítko Start nebo „OK“ ve vaší aplikaci. V závislosti na velikosti komprimovaných souborů může dokončení tohoto procesu trvat několik minut v závislosti na rychlosti procesoru a použité softwarové aplikaci.
5. Dekomprimujte soubor nebo data – Proces extrahování vám po dokončení umožní přístup k vašim nově zmenšeným souborům, takže je můžete okamžitě začít používat, ať se vám to nejlépe hodí pro váš projekt. Získejte požadované soubory z komprimovaných složek Typy se obvykle liší .zip .rar .7z .tar .iso atd.. Extrakce unzip je jednoduše extrahování konkrétních komprimovaných komponent pomocí aplikací, jako je např WinZip, 7Zip, IZarc atd.. umožňuje osobní kontrolu nad tím, jaké komponenty byste chtěli mít kdykoli k dispozici, zatímco ostatní budete mít schované v bezpečných a pevně chráněných složkách na základě vašich preferencí!

Doporučené postupy

Při použití ztrátová komprese, je důležité použít správný formát pro správnou aplikaci. Pokud například potřebujete sdílet soubor prezentace s jinými lidmi, měli byste použít a Ztráta formátu obrazu protože prezentace se obvykle zobrazují v nižším rozlišení a malé velikosti.

Existuje několik způsobů, jak maximalizovat účinnost ztrátové komprese. Zde je několik osvědčených postupů:

• Vyberte vhodný kompresní formát podle vašeho případu použití (jpeg pro obrázky, mp3 pro zvuk, Atd.).
• Nastavte vhodnou úroveň kvality podle toho, kolik dat chcete zahodit.
• Upravte parametry podle svých potřeb; analyzovat kompromis mezi velikostí souboru a kvalitou.
• Uvědomte si, že použití ztrátové komprese vícekrát může vyvolat viditelné artefakty ve vašich mediálních souborech a zhoršit jejich kvalitu výrazněji, než by obvykle činila jediná komprese.
• Ujistěte se, že metadata spojená s komprimovanými soubory jsou správně zachována, aby všechny důležité informace zůstaly dostupné při distribuci nebo zobrazování prvků obsahu souboru.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Závěrem lze říci, ztrátová komprese je skvělý způsob, jak snížit velikost souborů a zkrátit dobu načítání na webových stránkách a přitom zachovat a vysoká úroveň kvality. Umožňuje zmenšit velikost souboru obrázku nebo zvukového souboru, aniž by to mělo zásadní dopad na kvalitu souboru. Je však důležité pamatovat na to ztrátová komprese bude stále ovlivňovat kvalitu souboru a musí být používán opatrně.

Shrnutí ztrátové komprese

Ztráta komprese je typ komprese dat, která snižuje velikost souboru odstraněním některých informací obsažených v původním souboru. Tento proces obvykle vede k souborům, které jsou menší než původní soubory a byly komprimovány pomocí algoritmů, jako je např JPEG, MP3 a H.264 abychom jmenovali alespoň některé. Techniky ztrátové komprese mají tendenci měnit určitou kvalitu za velikost, ale optimalizované algoritmy mohou vytvářet soubory s velmi malým znatelným rozdílem od nekomprimovaného originálu.

Při použití ztrátové komprese je důležité zvážit, jak velká kvalita bude přijatelná pro daný cíl snížení velikosti souboru. Některé ztrátové komprese mohou dramaticky zmenšit velikost souborů a zároveň nabídnout relativně minimální ztráty kvality, zatímco jiné mohou produkovat extrémně malé soubory, ale s nepřijatelným zkreslením nebo artefakty. Obecně platí, že pokud je požadováno větší zmenšení velikosti, lze očekávat větší ztráty kvality a naopak.

Celkově ztrátová komprese poskytuje efektivní způsob, jak snížit velikost souborů, aniž by v mnoha situacích obětovala příliš mnoho výkonu ve srovnání s nekomprimovanými formáty; tyto problémy však musí být vyhodnoceny případ od případu, než se učiní rozhodnutí, zda je to vhodné řešení pro daný soubor problémů.

Výhody použití ztrátové komprese

Ztrátová komprese poskytuje digitálním mediálním souborům mnoho výhod. Nejviditelnější výhodou je, že ztrátová komprese nabízí větší stupeň zmenšení velikosti souboru než tradiční bezeztrátové kompresní algoritmy. To pomáhá udržovat požadavky na úložiště a využití šířky pásma na minimu při přenosu velkých mediálních souborů přes internet nebo při jejich komprimaci pro místní úložiště.

Kromě toho, že nabízí lepší zmenšení velikosti souboru než tradiční bezztrátové techniky, použití ztrátové komprese také umožňuje ještě více zmenšit velikost souborů při zachování přijatelné úrovně kvality (v závislosti na typu komprimovaného média). Navíc použití ztrátových algoritmů umožňuje uživatelům lokálně upravit kvalitu obrazu a zvuku podle potřeby, aniž byste museli znovu kódovat celý soubor – díky tomu je ukládání projektových souborů mnohem jednodušší a rychlejší, protože je třeba upravit pouze části mediálního souboru.

A konečně, použití ztrátových algoritmů může v některých případech také poskytnout dodatečné zabezpečení; protože zvuk s nižší bitovou rychlostí je obecně méně zřetelný a obtížněji se identicky interpretuje ve srovnání s verzemi s vyšší bitovou rychlostí, může poskytnout další vrstvu zabezpečení, pokud by velké soubory dat potřebovaly ochranu před neoprávněným poslechem nebo prohlížením. Široká škála výhod ztrátové komprese aby byl populární mezi uživateli digitálních médií, kteří chtějí menší soubory s minimálním úsilím.

Ahoj, jmenuji se Kim, máma a nadšenkyně stop-motion se zkušenostmi s tvorbou médií a vývojem webu. Mám obrovskou vášeň pro kreslení a animaci a teď se vrhám po hlavě do světa stop-motion. Na svém blogu s vámi sdílím své poznatky.