فشرده سازی از دست رفته: چیست و چگونه از آن استفاده کنیم

توسط کیم به روز شده: ژوئن 28، 2022

فشرده سازی از دست رفته روشی است که برای کاهش اندازه فایل های داده بدون به خطر انداختن یکپارچگی داده های اصلی استفاده می شود.

این به شما امکان می دهد فایل های بزرگی را که حاوی داده های زیادی هستند بردارید و اندازه آنها را کاهش دهید حذف برخی از داده ها اما بر کیفیت کلی تأثیر نمی گذارد. این می تواند به ویژه در هنگام برخورد با فایل های ویدیویی یا تصویری بزرگ مفید باشد.

در ادامه این مقاله اصول فشرده سازی با اتلاف و نحوه اعمال و استفاده موثر از آن:

تعریف فشرده سازی با اتلاف

فشرده سازی از دست رفته نوعی تکنیک فشرده‌سازی داده است که از روش‌هایی برای کاهش حجم یک فایل یا جریان داده استفاده می‌کند بدون اینکه مقدار قابل توجهی از محتوای اطلاعاتی آن از دست برود. این نوع فشرده‌سازی فایل‌هایی را تولید می‌کند که کوچک‌تر از نسخه‌های اصلی خود هستند و در عین حال از حفظ کیفیت، وضوح و یکپارچگی داده‌ها اطمینان می‌دهند. با حذف انتخابی بخش‌هایی از داده‌های رسانه (مانند صدا یا گرافیک) که برای حواس انسان نامحسوس باقی می‌مانند، کار می‌کند. فشرده سازی با اتلاف سال هاست که وجود داشته است و استفاده از آن به دلیل پیشرفت های تکنولوژی محبوبیت فزاینده ای پیدا کرده است.

این نوع فشرده سازی در شرایطی که پهنای باند یا فضای ذخیره سازی محدود است سودمند است و به ویژه در موارد زیر مفید است:

• برنامه های پخش جریانی مانند ویدیوی درخواستی (VoD),
• پخش ماهواره ای،
• تصویربرداری پزشکی،
• فرمت های صوتی دیجیتال

این تکنیک همچنین به طور گسترده در برنامه های ویرایشگر صدا و تصویر برای حفظ کیفیت با اندازه فایل های کمتر هنگام ذخیره یک فایل پروژه ویرایش شده استفاده می شود. تا زمانی که محتوای اصلی قابل توجهی در طول فرآیند از بین نرود، می‌توان فشرده‌سازی با اتلاف را برای انواع دیگر داده‌ها مانند فایل‌های متنی اعمال کرد.

در مقابل فشرده سازی با اتلاف، وجود دارد فشرده سازی بدون تلفات که تلاش می کند تا اعوجاج بین جریان داده های ورودی و خروجی را بدون کاهش وضوح ادراکی با استفاده از اطلاعات اضافی از درون خود منبع به جای حذف هرگونه اطلاعات از آن، به حداقل برساند.

مزایای فشرده سازی از دست دادن

فشرده سازی از دست رفته یک راه موثر برای کاهش اندازه فایل در عین حفظ کیفیت کلی تصویر است. بر خلاف سنتی تر تکنیک های فشرده سازی داده های بدون تلفاتکه برای کاهش اندازه و افزایش سرعت انتقال، افزونگی‌ها را در داده‌ها انتخاب و حذف می‌کنند، فشرده‌سازی با اتلاف با حذف انتخابی اطلاعات غیر مهم و اضافی در یک فایل کار می‌کند. این نوع فشرده‌سازی از الگوریتم‌هایی برای تجزیه و تحلیل داده‌ها در یک فایل دیجیتالی استفاده می‌کند و بخش‌های غیرضروری را بدون تأثیر زیادی بر کیفیت کلی یا نتیجه نهایی حذف می‌کند.

هنگامی که به درستی استفاده شود، فشرده سازی با اتلاف می تواند مزایای زیادی را به همراه داشته باشد، مانند:

• کاهش نیاز به ذخیره سازی: با حذف جزئیات نامربوط از یک فایل دیجیتال، اندازه تصویر به دست آمده می تواند به طور قابل توجهی کوچکتر از همتای اصلی خود باشد و باعث صرفه جویی در ذخیره سازی بیشتر برای مدیران وب سایت شود.
• سرعت انتقال بهبود یافته است: الگوریتم های فشرده سازی با اتلاف با حذف اطلاعات غیر ضروری از تصویری که برای چشم انسان قابل مشاهده نیست، از داده های کمتری استفاده می کنند. این بدان معناست که فایل‌هایی که در سراسر شبکه‌ها منتقل می‌شوند می‌توانند به طور قابل ملاحظه‌ای سریع‌تر از نسخه‌های اصلی خود بدون کاهش کیفیت باشند.
• تجربه مشاهده پیشرفته: با کاهش قابل توجه در اندازه فایل، تجربه مشاهده بهبود یافته هنگام مرور آنلاین یا مشاهده تصاویر در دستگاه های تلفن همراه همراه است. تصاویر فشرده شده از دست رفته حافظه کمتری را در هارد دیسک دستگاه اشغال می کنند که به عملکرد رندر تصویر هنگام بارگیری عکس یا مرور صفحات وب کمک می کند.

انواع فشرده سازی با اتلاف

فشرده سازی از دست رفته یک تکنیک فشرده‌سازی داده است که با دور انداختن بخش‌هایی از داده‌های آن که غیرضروری به نظر می‌رسند، اندازه فایل را کاهش می‌دهد. کمک می کند تا اندازه فایل را بهینه کنید و می تواند به صرفه جویی در فضای ذخیره سازی کمک کند. این نوع تکنیک فشرده سازی را می توان در برنامه های مختلفی مانند فایل های تصویری، صوتی و تصویری استفاده کرد.

در این مقاله به بحث خواهیم پرداخت چهار نوع فشرده سازی با اتلافمزایا و معایب آنها:

JPEG

JPEG (گروه مشترک کارشناسان عکاسی) استانداردی برای فشرده سازی با اتلاف تصاویر دیجیتال. JPEG از تصاویر 8 بیتی در مقیاس خاکستری و تصاویر رنگی 24 بیتی پشتیبانی می کند. JPG بهترین عملکرد را روی عکس ها دارد، به خصوص آنهایی که جزئیات زیادی دارند.

هنگامی که یک JPG ایجاد می شود، تصویر به بلوک های کوچکی به نام " تقسیم می شود.ماکروبلاک ها'. یک فرمول ریاضی مقدار رنگ ها یا رنگ های موجود در هر بلوک را کاهش می دهد و عیوب را که برای ما آزاردهنده است، اما برای رایانه ها، از بین می برد. تمام تغییرات ایجاد شده در این بلوک ها را ثبت می کند تا از روی آنها برگردد و حالت اولیه آنها را ثبت کند تا اندازه آنها کاهش یابد. وقتی یک عکس به صورت JPG ذخیره می شود، بسته به میزان فشرده سازی برای کاهش اندازه آن، کمی متفاوت به نظر می رسد. کیفیت تصویر در صورت اعمال مقادیر بالاتر فشرده سازی کاهش می یابد و ممکن است مصنوعات ظاهر شوند - همراه با نویز و پیکسل. هنگام ذخیره یک تصویر به صورت JPG، می توانید انتخاب کنید که چه مقدار وضوح باید قربانی کاهش اندازه فایل شود - معمولاً به نام "کیفیت". این تنظیم بر مقدار آن تأثیر می گذارد فشرده سازی ضایع در فایل شما استفاده شده است.

MPEG

MPEG (گروه کارشناسان تصویر متحرک) یک نوع از است فشرده سازی ضایع که عمدتا برای فایل های صوتی و تصویری استفاده می شود. این به عنوان یک استاندارد برای فشرده سازی فایل های چند رسانه ای طراحی شده است و در طول سال ها به طور فزاینده ای محبوب شده است. ایده اصلی فشرده سازی MPEG کاهش اندازه یک فایل بدون کاهش کیفیت است - این کار با کنار گذاشتن برخی از عناصر فایل که از نظر ادراکی برای بیننده مهم نیستند انجام می شود.

فشرده سازی MPEG با تجزیه و تحلیل یک ویدیو، تجزیه آن به قطعات و تصمیم گیری در مورد اینکه کدام قسمت ها را می توان به طور ایمن دور انداخت، کار می کند، در حالی که سطح کیفیت قابل قبولی را حفظ می کند. MPEG روی اجزای حرکت در یک فایل ویدئویی؛ فشرده سازی اشیایی که در یک صحنه حرکت نمی کنند بسیار آسان تر از اجسامی هستند که در اطراف حرکت می کنند یا تغییرات سریع در رنگ یا شدت نور دارند. با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته، MPEG می‌تواند نسخه‌های کارآمدی از هر فریم در فایل ایجاد کند و سپس از آن فریم‌ها برای نمایش بخش‌های بزرگ‌تری از صحنه استفاده کند.

میزان کیفیت از دست رفته به دلیل فشرده سازی MPEG هم به الگوریتم انتخابی و هم به تنظیمات مورد استفاده بستگی دارد. مبادله در اینجا بین اندازه و کیفیت است. تنظیمات بالاتر نتایج بهتری را به همراه خواهد داشت اما هزینه بیشتری از نظر فضا دارد. برعکس، تنظیمات پایین‌تر، فایل‌های کوچک‌تری را با افت کیفیت قابل توجه‌تری تولید می‌کند، به‌ویژه وقتی صحبت از آن به میان می‌آید فیلم های بزرگ مانند فیلم های بلند یا فیلم های با وضوح بالا مناسب برای تلویزیون های HD.

MP3

MP3، یا لایه صوتی گروه خبره تصاویر متحرک 3، یک فرمت صوتی فشرده است که از طیفی از الگوریتم های خاص برای کاهش اندازه اصلی فایل های صوتی استفاده می کند. این فرمت به دلیل کارایی آن در فشرده سازی آهنگ های صوتی دیجیتال به اندازه های کوچکتر نسبت به سایر فرمت ها، یکی از محبوب ترین فرمت ها محسوب می شود. زیان آور فرمت ها MP3 از یک فرم فشرده سازی "تلف" استفاده می کند که برخی از داده های ضبط اصلی را حذف می کند و ذخیره و پخش حجم زیادی از موسیقی دیجیتال را برای دستگاه هایی مانند پخش کننده های موسیقی قابل حمل آسان تر می کند.

MP3 می تواند هر نوع ترکیب دیجیتالی را فشرده کند مونو، تکثیر مونو، استریو، دو کاناله و استریو مشترک. استاندارد MP3 از نرخ بیت 8-320 کیلوبیت بر ثانیه (کیلوبیت در ثانیه) پشتیبانی می کند و داده های صوتی را به 8 کیلوبیت در ثانیه فشرده می کند که برای اهداف پخش جریانی مناسب است. کیفیت صدای به تدریج بالاتر تا 320 کیلوبیت بر ثانیه را با کیفیت صدای بالاتر و نرخ بیت بالاتر ارائه می دهد که کیفیت صدای واقعی تری را با افزایش اندازه فایل و در نتیجه زمان دانلود کندتر ارائه می دهد. هنگام استفاده از این روش فشرده سازی، دستیابی به میانگین برای کاربران معمولی است کاهش 75 درصدی حجم فایل بدون افت لذت یا وضوح به دلیل سیستم کدگذاری آن که به طور موثر مقادیر بیشتری از داده را با حفظ کیفیت صدای مناسب منتقل می کند.

نحوه استفاده از فشرده سازی از دست رفته

فشرده سازی از دست رفته یک نوع فشرده سازی داده است که یک فایل را کاهش می دهد حذف برخی از داده های آن. این امر باعث کاهش حجم فایل و در نتیجه سرعت دانلود بیشتر می شود. فشرده سازی Lossy ابزاری عالی برای استفاده در مواقعی است که نیاز به فشرده سازی سریع فایل های بزرگ دارید.

در این مقاله به بحث خواهیم پرداخت:

• چگونه به استفاده از فشرده سازی ضایع
• چه فوایدی دارد
• چگونه به فایل هایی را که فشرده می کنید بهینه کنید

راهنمای گام به گام

استفاده از فشرده سازی با تلفات معمولاً به مراحل زیر نیاز دارد:

1. نوع فایل یا داده ای را که می خواهید فشرده کنید انتخاب کنید - بسته به اندازه فایل و سطح کیفیت مورد نظر، نوع فرمت فشرده ممکن است متفاوت باشد. فرمت های رایج عبارتند از JPEG، MPEG، و MP3.
2. یک ابزار فشرده‌سازی را انتخاب کنید – ابزارهای فشرده‌سازی مختلف از الگوریتم‌های مختلفی برای ایجاد سطوح مختلف فشرده‌سازی فایل استفاده می‌کنند. برخی از ابزارهای محبوب هستند WinZip، zipX، 7-Zip و ویرایشگر برای کاربران ویندوز؛ چیز X برای کاربران مک؛ و ایزارک برای کاربران چند پلتفرمی
3. تنظیمات فشرده‌سازی را تنظیم کنید – برای ایجاد نتیجه مناسب‌تر، تنظیماتی مانند تغییر سطح فشرده‌سازی، وضوح تصویر یا سایر تنظیمات تعبیه‌شده در قالب فشرده قبل از فشرده‌سازی داده‌ها انجام دهید. همچنین تنظیماتی را که در صورت امکان، تصاویر را برای مشاهده وب بهینه می کنند، بررسی کنید.
4. فشرده سازی فایل یا داده – پس از اتمام تنظیمات تنظیمات، فرآیند فشرده سازی را با کلیک روی start یا «OK» در برنامه خود شروع کنید. بسته به اندازه فایل های فشرده شده، بسته به سرعت پردازنده و نرم افزار مورد استفاده ممکن است چندین دقیقه طول بکشد تا این فرآیند تکمیل شود.
5. فایل یا داده را از حالت فشرده خارج کنید - فرآیند استخراج به شما امکان می دهد پس از تکمیل به فایل های کوچک شده خود دسترسی داشته باشید تا بتوانید بلافاصله استفاده از آنها را شروع کنید، هر چند که برای پروژه شما مناسب است. دسترسی به فایل های مورد نظر از پوشه های فشرده انواع معمولا متفاوت از zip .rar .7z .tar .iso استخراج Unzip به سادگی استخراج اجزای فشرده خاص از طریق برنامه هایی مانند WinZip، 7Zip، IZarc و غیره. اجازه می دهد تا کنترل شخصی بر روی اجزایی که می خواهید در هر زمان معین در دسترس باشند، در حالی که دیگران را بر اساس ترجیحات شما در پوشه های محافظت شده ایمن نگه می دارید!

بهترین روش

هنگام استفاده از فشرده سازی ضایع، مهم است که از فرمت مناسب برای برنامه مناسب استفاده کنید. به عنوان مثال، اگر نیاز به اشتراک گذاری یک فایل ارائه با افراد دیگر دارید، باید از a استفاده کنید فرمت تصویر از دست رفته از آنجایی که ارائه ها معمولا با وضوح کمتر و اندازه کوچک نمایش داده می شوند.

راه های مختلفی برای به حداکثر رساندن اثربخشی فشرده سازی با اتلاف وجود دارد. در اینجا برخی از بهترین شیوه ها آورده شده است:

• فرمت فشرده سازی مناسب را با توجه به مورد استفاده خود انتخاب کنید (jpeg برای تصاویر، mp3 برای صدا، و غیره).
• بسته به میزان داده ای که می خواهید دور بریزید، سطح کیفیت مناسبی را تنظیم کنید.
• پارامترها را با توجه به نیاز خود تنظیم کنید. تجزیه و تحلیل مبادله بین اندازه و کیفیت فایل
• توجه داشته باشید که اعمال فشرده سازی با تلفات چند بار می تواند مصنوعات قابل مشاهده را در فایل های رسانه ای شما القا کند و کیفیت آنها را پایین می آورد به طور قابل توجهی بیشتر از یک گذر فشرده سازی معمول است.
• اطمینان حاصل کنید که ابرداده های مرتبط با فایل های فشرده به درستی حفظ می شوند تا تمام اطلاعات مهم هنگام توزیع یا نمایش عناصر محتوای فایل در دسترس باقی بماند.

نتیجه

در نتیجه، فشرده سازی ضایع یک راه عالی برای کاهش اندازه فایل ها و کاهش زمان بارگذاری در وب سایت ها در حالی که همچنان a سطح کیفیت بالا. این امکان را به شما می دهد تا حجم فایل تصویر یا فایل صوتی را بدون تاثیر عمده بر کیفیت فایل کاهش دهید. با این حال، یادآوری این نکته مهم است فشرده سازی ضایع همچنان بر کیفیت فایل تأثیر می گذارد و باید با احتیاط استفاده شود.

خلاصه فشرده سازی از دست رفته

فشرده سازی از دست رفته نوعی فشرده سازی داده است که با حذف برخی از اطلاعات موجود در فایل اصلی، حجم فایل را کاهش می دهد. این فرآیند معمولاً منجر به فایل هایی می شود که کوچکتر از فایل های اصلی هستند و با استفاده از الگوریتم هایی مانند فشرده سازی شده اند. JPEG، MP3 و H.264 چندتا را نام بردن. تکنیک‌های فشرده‌سازی از دست دادن مقداری کیفیت را با اندازه عوض می‌کنند، اما الگوریتم‌های بهینه‌شده می‌توانند فایل‌هایی با تفاوت قابل درک بسیار کمی با نسخه اصلی غیرفشرده تولید کنند.

هنگام اعمال فشرده‌سازی با اتلاف، مهم است که در نظر داشته باشید که برای یک هدف کاهش اندازه فایل، چقدر کیفیت قابل قبول است. برخی از فشرده‌سازی‌های با اتلاف می‌توانند اندازه فایل‌ها را به‌طور چشمگیری کاهش دهند در حالی که افت کیفیت نسبتاً کمی را ارائه می‌دهند، در حالی که برخی دیگر ممکن است فایل‌های بسیار کوچک را تولید کنند، اما با اعوجاج یا مصنوعات غیرقابل قبول. به طور کلی، اگر کاهش سایز بیشتر مورد نظر باشد، می توان افت کیفیت بیشتری را انتظار داشت و بالعکس.

به طور کلی، فشرده سازی با اتلاف راه موثری برای کاهش اندازه فایل ها بدون به خطر انداختن عملکرد بیش از حد در مقایسه با فرمت های غیر فشرده در بسیاری از موقعیت ها فراهم می کند. با این حال، قبل از تصمیم گیری در مورد اینکه آیا راه حل مناسبی برای یک مجموعه مشکل معین است، این مشکلات باید به صورت موردی ارزیابی شوند.

مزایای استفاده از فشرده سازی با اتلاف

فشرده سازی از دست دادن مزایای بسیاری را برای فایل های رسانه ای دیجیتال فراهم می کند. بارزترین مزیت این است که فشرده سازی با تلفات درجه بیشتری از آن را ارائه می دهد کاهش حجم فایل از سنتی الگوریتم های فشرده سازی بدون تلفات. این کمک می کند تا هنگام انتقال فایل های رسانه ای بزرگ از طریق اینترنت یا فشرده سازی آنها برای ذخیره سازی محلی، نیازهای ذخیره سازی و استفاده از پهنای باند را به حداقل برسانید.

علاوه بر ارائه کاهش حجم فایل بهتر نسبت به تکنیک‌های بدون اتلاف سنتی، استفاده از فشرده‌سازی با اتلاف همچنین باعث می‌شود تا اندازه فایل‌ها حتی بیشتر کاهش یابد و در عین حال سطح قابل قبولی از کیفیت (بسته به نوع رسانه فشرده‌شده) حفظ شود. علاوه بر این، استفاده از الگوریتم های اتلاف به کاربران اجازه می دهد به صورت محلی کیفیت تصویر و صدا را تنظیم کنید در صورت لزوم بدون نیاز به رمزگذاری مجدد کل فایل - این امر ذخیره فایل های پروژه را بسیار آسان تر و سریع تر می کند زیرا فقط بخش هایی از یک فایل رسانه ای باید اصلاح شوند.

در نهایت، استفاده از الگوریتم‌های اتلاف نیز می‌تواند امنیت بیشتری را در برخی موارد ایجاد کند. از آنجایی که صدای با نرخ بیت پایین‌تر معمولاً در مقایسه با نسخه‌های با نرخ بیت بالاتر کمتر متمایز است و تفسیر یکسان آن دشوارتر است، در صورتی که مجموعه‌های داده بزرگ نیاز به محافظت در برابر گوش دادن یا مشاهده غیرمجاز داشته باشند، می‌تواند یک لایه امنیتی اضافی ایجاد کند. طیف گسترده ای از مزایای فشرده سازی از دست رفته آن را در میان کاربران رسانه های دیجیتال که می خواهند محبوب شود فایل های کوچکتر با کمترین تلاش.

سلام، من کیم هستم، یک مادر و از علاقه مندان به استاپ موشن با سابقه ای در ساخت رسانه و توسعه وب. من اشتیاق زیادی به طراحی و انیمیشن دارم و اکنون با سر به دنیای استاپ موشن شیرجه می زنم. با وبلاگم، آموخته هایم را با شما دوستان به اشتراک می گذارم.