Cywasgiad Di-golled: Beth Yw A Sut i'w Ddefnyddio

gan kim Diweddarwyd: Mehefin 28, 2022

Cywasgiad di-golled yn gysyniad pwysig pan ddaw i gyfryngau digidol. Mae'n cyfeirio at y broses lle mae data wedi'i gywasgu heb golli unrhyw ddata. Mae cywasgu di-golled yn ffordd wych o leihau maint ffeil eich cyfryngau digidol heb aberthu ansawdd.

Yn yr erthygl hon, byddwn yn archwilio

• beth yw cywasgu di-golled,
• sut mae'n gweithio, a
• sut y gallwch ei ddefnyddio er mantais i chi.

Gadewch i ni ddechrau!

Diffiniad o Gywasgiad Di-golled

Cywasgiad di-golled yn fath o gywasgu data sy'n cadw'r holl ddata gwreiddiol yn ystod y broses amgodio a datgodio, fel bod y canlyniad yn union atgynhyrchiad o'r ffeil neu ddata gwreiddiol. Mae'n gweithio trwy ddod o hyd i batrymau yn y data a'i storio'n fwy effeithlon. Er enghraifft, os oes gan ffeil 5 gair sy'n ailadrodd, yn lle storio'r 5 gair dyblyg hynny bydd cywasgu digolled yn storio un enghraifft yn unig o'r gair hwnnw, ynghyd â chyfeiriad at ble y gall ddod o hyd i wybodaeth am ei ddefnydd yn y ffeil.

Yn wahanol i cywasgu colledus (sy'n taflu rhywfaint o wybodaeth yn ddetholus i leihau maint) Cywasgiad Digolled yn eich galluogi i gynnal datrys delwedd, eglurder testun a chywirdeb ffeil gyda dim colli ansawdd. Mae hyn yn ei gwneud yn addas ar gyfer ceisiadau lle mae rhywfaint o wybodaeth yn hanfodol ac na ellir ei haberthu i leihau maint. Mae defnyddiau cyffredin ar gyfer cywasgu di-golled yn cynnwys:

• Cywasgu ffeiliau cerddoriaeth (felly mae'n rhaid i ansawdd sain aros yn gyfan)
• Cywasgu delweddau meddygol (gan y gall manylion bach fod yn hanfodol ar gyfer diagnosis)
• Cywasgu cod ffynhonnell cymwysiadau meddalwedd
• Archifo dogfennau ar gyfer storio tymor hir.

Enghreifftiau o gywasgwyr sy'n gallu defnyddio'r math hwn o algorithm yw Ffeiliau ZIP a PNG yn ogystal â rhai fformatau delwedd fel TIFF a GIF.

Manteision Cywasgiad Di-golled

Cywasgiad di-golled yn dechnoleg sy'n cywasgu data i faint llai heb unrhyw golled mewn ansawdd. Gwneir hyn yn bosibl trwy ddefnyddio algorithmau sy'n nodi llinynnau data diangen neu ailadroddus, ac yna eu disodli â chodau byrrach. Gall defnyddio'r dull hwn helpu i leihau maint y data yn sylweddol, yn aml erbyn hanner neu fwy, gan alluogi defnyddwyr i storio a throsglwyddo llawer iawn o wybodaeth yn fwy effeithlon.

Ar wahân i arbed lle storio, mae yna nifer o fanteision allweddol eraill i ddefnyddio cywasgu di-golled. Mae'r rhain yn cynnwys:

• Perfformiad Gwell: Gall cywasgu di-golled wella'r cyflymder y caiff ffeiliau eu trosglwyddo gan eu bod yn llai ac yn cymryd llai o led band wrth anfon neu lawrlwytho.
• Uniondeb Data: Gan nad oes unrhyw ddata'n cael ei golli wrth ddefnyddio cywasgiad di-golled, bydd unrhyw wybodaeth a amgodiwyd yn parhau'n gyfan ar ôl datgywasgu.
• Cysondeb: Fel arfer gellir agor ffeiliau cywasgedig gydag amrywiaeth o gymwysiadau ar wahanol lwyfannau oherwydd ei algorithmau amgodio safonol.
• Llai o Amser Prosesu: Mae lleihau maint ffeil yn cyflymu prosesau fel argraffu, ffrydio a golygu gan fod angen llai o bŵer cyfrifiadurol ar ffeiliau llai.

Mathau o Gywasgu Di-golled

Mae gwahanol fathau o cywasgu lossless technegau sy'n eich galluogi i gywasgu data heb golli unrhyw wybodaeth. Y mathau mwyaf cyffredin o gywasgu di-golled yw ZIP, gzip, a LZW. Mae gan y tri hyn, ynghyd â mathau amrywiol eraill, eu manteision a'u hanfanteision eu hunain.

Yn yr erthygl hon, byddwn yn trafod y gwahanol fathau o ddulliau cywasgu di-golled a sut i'w defnyddio:

• ZIP
• gzip
• LZW

Amgodio Hyd Rhedeg

Amgodio Hyd Rhedeg (RLE) yn algorithm cywasgu data a ddefnyddir i leihau maint ffeil heb golli unrhyw ddata. Mae'n gweithio trwy ddadansoddi data, chwilio am nodau olynol ac yna eu cywasgu i ffurf lai, mwy cywasgedig. Mae hyn yn gwneud y ffeiliau'n haws i'w storio a'u trosglwyddo. Yn ystod y broses datgywasgu, gellir ail-greu'r data gwreiddiol yn llwyr.

Defnyddir Amgodio Hyd Rhedeg yn gyffredin ar gyfer cywasgu delweddau digidol gan ei fod i bob pwrpas yn lleihau'r diswyddiad gwybodaeth mewn deunydd fel patrymau ailadroddus, rhediadau o picsel neu ardaloedd mawr wedi'u llenwi ag un lliw. Mae dogfennau testun hefyd yn ymgeiswyr addas ar gyfer cywasgu RLE oherwydd eu bod yn aml yn cynnwys geiriau ac ymadroddion sy'n ailadrodd.

Mae Run Length Encoding yn manteisio ar y ffaith bod gan lawer o samplau dilyniannol o fewn ffeiliau sain gwerthoedd union yr un fath er mwyn eu lleihau mewn maint ond cynnal eu hansawdd gwreiddiol wrth ddatgywasgu. Gall hyn arwain at leihad sylweddol ym maint y ffeil – yn nodweddiadol 50% neu fwy – gydag ychydig iawn o golledion o ran ansawdd sain a pherfformiad.

Wrth ddefnyddio amgodio RLE, mae'n bwysig cofio, er ei bod yn debygol o leihau maint ffeiliau sy'n gysylltiedig â ffeiliau sain neu ddelwedd, efallai na fydd yn fuddiol mewn gwirionedd ar gyfer mathau o ffeiliau testun sy'n tueddu i beidio â chael llawer o ddiswyddiad oherwydd sut y cânt eu crefftio'n gonfensiynol. . Felly efallai y bydd angen rhywfaint o arbrofi gyda gwahanol fathau o gymwysiadau cyn gwneud dewis terfynol ynghylch a yw'r math hwn o dechnoleg cywasgu yn fwyaf addas ar gyfer eich anghenion.

Codio Huffman

Codio Huffman yn algorithm cywasgu data addasol, di-golled. Mae'r algorithm hwn yn defnyddio set o symbolau data, neu nodau, ynghyd â pha mor aml y maent yn digwydd mewn ffeil i lunio cod rhagddodiad effeithlon. Mae'r cod hwn yn cynnwys codeiriau byrrach sy'n cynrychioli nodau amlach a geiriau cod hirach sy'n cynrychioli rhai mwy prin. Gan ddefnyddio'r codau hyn, gall Huffman Coding leihau maint y ffeil heb fawr o effaith ar gywirdeb ei ddata.

Mae Huffman Coding yn gweithio mewn dau gam: adeiladu set o godau symbol unigryw a'i ddefnyddio i gywasgu'r llif data. Yn gyffredinol, mae'r codau symbolau wedi'u llunio o ddosbarthiad nodau'r ffeil amrywiol ac o wybodaeth a gafwyd trwy archwilio'r amlderau cymharol ar gyfer mae gwahanol gymeriadau yn digwydd ynddo. Yn gyffredinol, mae Huffman Coding yn gweithredu'n fwy effeithlon nag algorithmau cywasgu di-golled eraill pan gaiff ei ddefnyddio ar ffrydiau data sy'n cynnwys symbolau sydd â tebygolrwydd anghyfartal o ddigwydd – er enghraifft, nodweddu dogfen destun lle mae rhai llythrennau (fel "e") digwydd yn amlach nag eraill (fel "z").

Codio Rhifyddeg

Gelwir un math o gywasgu di-golled y gellir ei ddefnyddio Codio Rhifyddeg. Mae'r dull hwn yn manteisio ar y ffaith y gall llif o ddata fod â rhannau segur sy'n defnyddio gofod, ond nad ydynt yn cyfleu unrhyw wybodaeth wirioneddol. Mae'n cywasgu'r data trwy gael gwared ar y rhannau segur hyn tra'n cadw ei gynnwys gwybodaeth wreiddiol.

Er mwyn deall sut mae Codio Rhifyddol yn gweithio, gadewch i ni ystyried enghraifft yn seiliedig ar destun. Tybiwch fod pedwar nod yn ein llif data - A, B, C, ac D. Pe bai'r data'n cael ei adael heb ei gywasgu, byddai pob nod yn cymryd hyd at wyth did am gyfanswm o 32 did ar draws y ffrwd gyfan. Gyda Chodio Rhifyddeg, fodd bynnag, mae'r gwerthoedd ailadroddus fel A a B. gellir ei gynrychioli gyda llai nag wyth did yr un.

Yn yr enghraifft hon byddwn yn defnyddio blociau pedwar-did i gynrychioli pob nod sy'n golygu y gellir pacio'r pedwar nod i mewn i un bloc 16-did. Mae'r amgodiwr yn edrych ar y llif data ac yn aseinio tebygolrwydd i bob nod yn seiliedig ar eu tebygolrwydd o ymddangos mewn llinynnau olynol er mwyn arbed lle tra'n sicrhau'r cywirdeb mwyaf posibl pan fyddant yn cael eu datgywasgu ar y pen arall. Yn ystod cywasgu felly dim ond y nodau hynny â thebygolrwydd uwch sy'n cymryd llai o ddarnau tra bydd angen mwy o ddarnau fesul bloc nod ar y rhai ag amleddau is neu'r rhai sy'n ymddangos yn llai aml ond yn dal i fod wedi'u bwndelu o fewn un bloc 16-did fel cyn arbed sawl beit ar draws y llif data cyfan pan o'i gymharu â'i fersiwn anghywasgedig.

Sut i Ddefnyddio Cywasgiad Di-golled

Cywasgiad di-golled yn ffordd o amgodio a chywasgu data heb golli unrhyw wybodaeth. Defnyddir y dull hwn o gywasgu i leihau maint delweddau digidol, sain, a ffeiliau fideo. Mae cywasgu di-golled yn galluogi data i gael ei storio ar ffracsiwn o'i faint gwreiddiol, gan arwain at ffeil llawer llai.

Felly, gadewch i ni fynd i fanylder ac archwilio sut i ddefnyddio cywasgu lossless:

Fformatau ffeil

Cywasgiad di-golled yn fath o gywasgu data sy'n lleihau maint y ffeil heb aberthu unrhyw ddata sydd yn y ffeil wreiddiol. Mae hyn yn ei gwneud yn ddull delfrydol ar gyfer cywasgu ffeiliau mawr fel ffotograffau digidol, ffeiliau sain, a chlipiau fideo. I ddefnyddio'r math hwn o gywasgu, rhaid i chi ddeall y mathau o ffeiliau a gefnogir gan gywasgwyr di-golled a sut i'w gosod yn iawn ar gyfer y canlyniadau gorau posibl.

Wrth gywasgu ffeil at ddibenion di-golled, mae gennych sawl opsiwn ar gyfer fformatau ffeil. Yn fwyaf tebygol, byddwch chi'n dewis rhwng JPEG a PNGs gan fod y ddau yn darparu canlyniadau rhagorol gyda maint ffeiliau da. Gallech hefyd ddefnyddio fformatau fel GIF neu TIFF os yw eich meddalwedd yn eu cefnogi. Mae yna hefyd rai fformatau cywasgedig penodol sydd wedi'u cynllunio'n benodol ar gyfer sain neu fideo. Mae'r rhain yn cynnwys FLAC (sain di-golled), AVI (fideo di-golled), a fformat Apple Lossless QuickTime (ALAC).

Mae'n bwysig nodi, er bod y fformatau hyn yn cynnig gwell cywasgu na'u cymheiriaid nad ydynt yn gywasgedig, gallant fod yn anoddach gweithio gyda nhw oherwydd eu cefnogaeth gyfyngedig mewn rhai cymwysiadau a rhaglenni meddalwedd. Yn dibynnu ar eich setup, gan ddefnyddio fformatau anghywasgedig gall fod yn symlach yn y tymor hir hyd yn oed os yw'n cymryd mwy o le ar y ddisg.

Offer Cywasgu

Mae amrywiaeth o offer cywasgu ar gael sydd wedi'u cynllunio i leihau maint ffeiliau data tra'n cynnal cywirdeb y data gwreiddiol. Mae'r offer hyn yn defnyddio algorithmau i nodi data diangen a'i ddileu o'r ffeil heb golli unrhyw wybodaeth.

Mae cywasgu di-golled yn arbennig o ddefnyddiol ar gyfer delweddau graffig, neu recordiadau sain a fideo. Offer fel ZIP, RAR, Stuffit X, GZIP ac ARJ cefnogi lefelau amrywiol o gywasgu di-golled ar gyfer amrywiaeth o fathau o ffeiliau gan gynnwys ffeiliau PDF a gweithredadwy cywasgedig (EXE). Er enghraifft, os ydych chi'n cywasgu delwedd gydag un o'r fformatau hyn yn gosodiad lleihau maint mwyaf, byddech chi'n gallu agor a gweld y llun hwnnw heb golli unrhyw fanylion na gwybodaeth lliw.

Bydd yr algorithm a ddefnyddir yn effeithio ar faint y ffeil y gellir ei gyflawni yn ogystal â'r amser y mae'n ei gymryd i brosesu a chywasgu ffeil. Gall hyn amrywio o funudau i sawl awr yn dibynnu ar ba mor soffistigedig yw'r offeryn o'ch dewis. Offer cywasgu poblogaidd fel 7-zip (LZMA2) cynnig lefelau uwch o gywasgu ond mae angen amseroedd prosesu hirach. Rhaglenni optimized iawn fel SQ=z (SQUASH) yn arferion lefel isel a all wasgu beit ychwanegol allan ar gyflymder mellt o gymharu â chymwysiadau mwy poblogaidd fel WinZip or WinRAR ond mae eu cymhlethdod technegol yn golygu mai anaml y cânt eu defnyddio gan ddefnyddwyr PC amatur.

Cywasgiad Delwedd

Cywasgiad delwedd yn ffordd o leihau faint o ddata sydd ei angen i gynrychioli delwedd ddigidol. Gwneir hyn gan y naill neu'r llall neu'r ddau ddull: trwy ddileu neu leihau data delwedd di-nod, o'r enw cywasgu lossless; neu drwy ddileu data yn ofalus, a elwir cywasgu colledus.

Gyda cywasgu lossless, mae'r ddelwedd yn ymddangos yn union fel y gwnaeth cyn cael ei gywasgu ac mae'n defnyddio llai o gof ar gyfer storio. Gydag a cywasgu colledus techneg, collir rhywfaint o ddata pan fydd y ffeil yn cael ei chadw a'i hailgywasgu ond pan gaiff ei wneud yn gywir, ni ddylid gweld unrhyw ystumiad gweladwy o'r ffeil anghywasgedig wreiddiol.

Defnyddir technegau cywasgu di-golled yn eang mewn ffotograffiaeth ddigidol, ac mewn llifoedd gwaith dylunio graffeg. Mae technegau di-golled yn caniatáu i ffeiliau gael eu cywasgu i feintiau llawer llai na phe baent wedi'u cywasgu â dulliau eraill megis delweddau JPEG sydd wedi'u cynllunio ar gyfer cywasgu colledus lle rydych chi'n cael maint ffeil llai ar draul ansawdd neu fanylion coll.

Mae fformatau delwedd ddi-golled yn cynnwys:

• PNG Tân Gwyllt (ortf)
• GIFs (gif)
• a fformat a ddefnyddir amlaf TIFF (tiff).

Gall cymwysiadau meddalwedd prosesu delweddau fel Photoshop agor gwahanol fathau o ddelweddau a’u trosi i un o’r fformatau hyn gan ddefnyddio nodweddion fel “Save As” sef pa mor aml y caiff ffeiliau eu trosi rhwng fformatau heb orfod lawrlwytho meddalwedd ychwanegol.

Rhai fformatau delwedd amgen megis JPEG 2000 (jp2) hefyd yn defnyddio'r math hwn o dechneg cywasgu, fodd bynnag maent yn darparu budd ychwanegol gan y gallant storio gwybodaeth fwy cywir yn uniongyrchol o'i gymharu â JPEGs tra'n dal i fod â maint ffeil fach oherwydd eu cynllun codio effeithlon.

Casgliad

Cywasgiad di-golled yn offeryn pwerus a all eich helpu i leihau maint ffeiliau ac arbed lle storio, tra hefyd yn sicrhau nad ydych yn colli unrhyw ddata yn y broses. Mae'n galluogi chi i gywasgu ffeiliau heb golli unrhyw ran o'r wybodaeth sydd ynddynt, gan eu gwneud haws i'w storio, cyrchu a rhannu.

I gloi, cywasgu lossless yn arf hanfodol ar gyfer storio a rheoli data modern.

Crynodeb o Gywasgu Di-golled

Cywasgiad di-golled yn fath o dechneg cywasgu data sy'n lleihau maint ffeiliau heb aberthu unrhyw ddata sydd ynddo. Mae'n ddelfrydol ar gyfer cywasgu ffeiliau testun fel dogfennau, taenlenni, yn ogystal â delweddau a ffeiliau sain.

Prif fantais cywasgu lossless yw ei fod yn eich galluogi i leihau maint ffeil heb aberthu ansawdd ffeil. Mae hyn yn golygu y gellir cywasgu'r un union ffeil sawl gwaith, gan ei gwneud hi'n haws storio a throsglwyddo ffeiliau mawr yn gyflym ac yn hawdd. Mae hefyd yn caniatáu defnydd storio mwy effeithlon trwy ddileu data diangen o ffeil a storio dim ond yr elfennau hanfodol o wybodaeth.

Yn gyffredinol, mae dau fath o algorithmau cywasgu di-golled - algorithmau geiriadur-seiliedig fel Deflate/GZip neu Lempel-Ziv (sy'n cywasgu ffeiliau i restr wedi'i mynegeio) neu dulliau dileu diswyddo megis codio rhifyddol neu amgodio hyd rhediad (sy'n dileu diswyddiad trwy amgodio patrymau ailadrodd). Mae gan bob math ei ddibenion penodol ei hun o ran mathau o gyfryngau a chymwysiadau.

Ar gyfer delweddau, yn benodol, fformatau delwedd di-golled fel PNG yn well na fformatau coll eraill fel JPEG oherwydd eu bod yn cadw manylion delwedd yn well nag y mae JPEG yn ei wneud tra'n dal i gynnig lefel resymol o gywasgu heb ddirywiad sylweddol i ansawdd y llun nac anhawster datgodio neu adfer y data ffynhonnell wreiddiol. Yn yr un modd, sain digidol ffeiliau tonffurf anghywasgedig tueddu i wneud yn well gyda technegau meintioli fector yn hytrach na thechnegau lleihau cyfradd didau pur.

I gloi, mae cywasgu di-golled yn ffordd effeithiol o leihau maint ffeiliau mawr heb unrhyw aberth o ran ansawdd; mae hyn yn eu gwneud yn ddewisiadau amgen gwych ar gyfer cadw data gwerthfawr tra'n arbed lle storio a chost. Gan fod algorithmau gwahanol yn gweddu i wahanol fathau o gyfryngau yn fwy effeithiol nag eraill, mae bob amser yn well ymchwilio i ba fformat sy'n gweddu orau i'ch anghenion ar gyfer diogelu preifatrwydd ac effeithlonrwydd gofod - gall y dewis cywir wneud byd o wahaniaeth!

Manteision Cywasgiad Di-golled

Cywasgiad di-golled yn broses amgodio a datgodio data sy'n caniatáu i ffeiliau arbed lle heb aberthu ansawdd. Er bod cost storio yn gostwng yn gyson, gall cynnal cynnwys digidol o ansawdd uchel fod yn ddrud ac yn cymryd llawer o amser. Mae algorithmau cywasgu di-golled yn hwyluso storio, optimeiddio rhwydwaith, a throsglwyddo ffeiliau ar draws gwahanol systemau. Yn ogystal, gall cyflymderau trosglwyddo data optimaidd leihau costau gweithredol sy'n gysylltiedig â gweithrediadau I/O a helpu adrannau dadansoddi data gwyddonol neu feddygol i ddilysu eu canlyniadau yn gyflymach.

Mae manteision defnyddio technegau cywasgu di-golled yn cynnwys:

• Gostyngiad ym maint y ffeil heb gyflwyno unrhyw ystumiad neu ddiraddio ansawdd
• Gwell cyflymder llwytho tudalennau trwy leihau faint o ddata a drosglwyddir dros y we
• Pyrth i gymwysiadau ffynhonnell agored sy'n lleihau costau cyfathrebu i gael mynediad at gynnwys ar weinyddion ar-lein
• Mwy o alluoedd archifo ar gyfer cadw cynnwys digidol yn y tymor hir
• Wedi agor llwybrau ar gyfer rhith-offeryniaeth a gwasanaethau cyfryngau ffrydio Rhyngrwyd trwy ddarparu ar gyfer cynulleidfaoedd enfawr o bosibl gydag adnoddau lled band lleiaf

Helo, Kim ydw i, mam sy'n frwd dros stop-symud gyda chefndir mewn creu cyfryngau a datblygu gwe. Mae gen i angerdd mawr dros arlunio ac animeiddio, a nawr rydw i'n plymio benben i'r byd stop-symud. Gyda fy mlog, rwy'n rhannu fy nysgu gyda chi bois.