Ferliesleaze kompresje: wat is it en hoe't jo it brûke

troch kim Updated: June 28, 2022

Ferliesleaze kompresje is in wichtich konsept as it giet om digitale media. It ferwiist nei it proses dêr't gegevens wurde komprimearre sûnder ferlies fan gegevens. Ferliesleaze kompresje is in geweldige manier om de triemgrutte fan jo digitale media te ferminderjen sûnder kwaliteit op te offerjen.

Yn dit artikel sille wy ûndersykje

• wat lossless kompresje is,
• hoe't it wurket, en
• hoe't jo it kinne brûke yn jo foardiel.

Litte wy begjinne!

Definysje fan Lossless kompresje

Ferliesleaze kompresje is in soarte fan gegevenskompresje dy't alle orizjinele gegevens behâldt by it kodearjen en dekodearjen, sadat it resultaat in krekte replika is fan 'e orizjinele triem of gegevens. It wurket troch patroanen te finen yn 'e gegevens en it effisjinter op te slaan. Bygelyks, as in bestân 5 werheljende wurden hat, ynstee fan dy 5 dûbele wurden op te slaan, sil kompresje sûnder ferlies mar ien eksimplaar fan dat wurd opslaan, plus ferwizing nei wêr't it ynformaasje kin fine oer it gebrûk yn it bestân.

Oars as lossy kompresje (wat wat ynformaasje selektyf fersmyt om grutte te ferminderjen) Lossless kompresje kinne jo ûnderhâlde ôfbylding resolúsje, tekst dúdlikens en triem yntegriteit mei gjin ferlies fan kwaliteit. Dit makket it geskikt foar applikaasjes wêr't guon ynformaasje essensjeel is en net kin wurde opoffere foar reduksje fan grutte. Algemiene gebrûk foar ferliesleaze kompresje omfetsje:

• Muzykbestannen komprimearje (dêrom moat audiokwaliteit yntakt bliuwe)
• Medyske ôfbyldings komprimearje (om't lytse details kritysk kinne wêze foar diagnoaze)
• Komprimearjen fan boarnekoade fan softwareapplikaasjes
• Argivearjen fan dokuminten foar opslach op lange termyn.

Foarbylden fan kompressors dy't dit soarte algoritme kinne brûke binne ZIP- en PNG-bestannen lykas guon ôfbyldingsformaten lykas TIFF en GIF.

Foardielen fan ferliesleaze kompresje

Ferliesleaze kompresje is in technology dy't gegevens komprimearret yn in lytsere grutte sûnder ferlies yn kwaliteit. Dit wurdt mooglik makke troch it brûken fan algoritmen dy't identifisearje oerstallige of werheljende snaren fan gegevens, en dan ferfange se mei koartere koades. It brûken fan dizze metoade kin helpe ferminderjen de grutte fan gegevens signifikant, faak troch de helte of mear, wêrtroch brûkers grutte hoemannichten ynformaasje effisjinter kinne opslaan en ferstjoere.

Njonken it bewarjen fan opslachromte, binne d'r ferskate oare wichtige foardielen foar it brûken fan ferliesleaze kompresje. Dêr heart by:

• Ferbettere prestaasjes: Ferliesleaze kompresje kin de snelheid ferbetterje wêrop bestannen wurde oerdroegen, om't se lytser binne en minder bânbreedte opnimme by it ferstjoeren of ynladen.
• Dataintegriteit: Om't gjin gegevens ferlern geane by it brûken fan kompresje sûnder ferlies, sil alle kodearre ynformaasje yntakt bliuwe by dekompresje.
• Compatibility: Komprimearre bestannen kinne gewoanlik iepene wurde mei in ferskaat oan applikaasjes op ferskate platfoarms troch syn standert kodearringalgoritmen.
• Reduced Processing Tiid: It ferminderjen fan de triemgrutte fersnelt prosessen lykas printsjen, streamen en bewurkjen, om't lytsere bestannen minder rekkenkrêft fereaskje.

Soarten ferliesleaze kompresje

Der binne ferskate soarten fan lossless kompresje techniken wêrtroch jo gegevens kinne komprimearje sûnder ynformaasje te ferliezen. De meast foarkommende soarten lossless kompresje binne ZIP, gzip en LZW. Dizze trije, tegearre mei oare ferskate soarten, hawwe allegear har eigen foardielen en neidielen.

Yn dit artikel sille wy de ferskate soarten kompresjemetoaden sûnder ferlies besprekke en hoe't jo se kinne brûke:

• ZIP
• gzip
• LZW

Run Length Kodearring

Run Length Encoding (RLE) is in gegevenskompresjealgoritme dat brûkt wurdt om de grutte fan in bestân te ferminderjen sûnder gegevens te ferliezen. It wurket troch gegevens te analysearjen, te sykjen nei opienfolgjende tekens en se dan te komprimearjen yn in lytsere, mear kondinsearre foarm. Dit makket de triemmen makliker te bewarjen en oerdrage. Tidens it dekompresjeproses kinne de orizjinele gegevens folslein rekonstruearre wurde.

Run Length Encoding wurdt faak brûkt foar it komprimearjen fan digitale ôfbyldings, om't it effektyf ynformaasje oerstallich ferminderet yn materiaal lykas repetitive patroanen, rint fan piksels of grutte gebieten fol mei ien kleur. Tekstdokuminten binne ek geskikte kandidaten foar RLE-kompresje, om't se faak werheljende wurden en útdrukkingen befetsje.

Run Length Encoding profitearret fan it feit dat in protte sekwinsjele samples binnen audiobestannen hawwe identike wearden om se yn grutte te ferminderjen, mar har oarspronklike kwaliteit te behâlden by dekompresje. Dit kin liede ta signifikante reduksjes yn triemgrutte - typysk 50% of mear - mei heul pear ferliezen yn termen fan audiokwaliteit en prestaasjes.

By it brûken fan RLE-kodearring is it wichtich om te ûnthâlden dat hoewol it wierskynlik bestângrutten relatearre oan lûd- of ôfbyldingsbestannen sil ferminderje, it miskien net echt foardielich is foar soarten tekstbestannen dy't de neiging hawwe net folle oerstalligens te hawwen fanwegen hoe't se konvinsjoneel binne makke . Dêrom kin wat eksperimintearjen mei ferskate soarten applikaasjes nedich wêze foardat jo in definitive kar meitsje oer de fraach oft dit soarte kompresjetechnology it bêste is foar jo behoeften.

Huffman Kodearring

Huffman Kodearring is in adaptive, lossless data kompresje algoritme. Dit algoritme brûkt in set fan gegevenssymboalen, as karakters, tegearre mei har frekwinsje fan foarkommen yn in bestân om in effisjinte foarheakselkoade te konstruearjen. Dizze koade bestiet út koartere koadewurden dy't faker karakters fertsjintwurdigje en langere koadewurden dy't seldsumer binne. Mei help fan dizze koades kin Huffman Coding de triemgrutte ferminderje mei in bytsje effekt op syn gegevensyntegriteit.

Huffman Coding wurket yn twa stappen: it bouwen fan in set fan unike symboal koades en brûk it om de gegevensstream te komprimearjen. De symboalkoades wurde oer it generaal opboud út 'e ferdieling fan karakters fan 'e ferskate triem en út ynformaasje krigen troch it ûndersykjen fan de relative frekwinsjes wêrmei't ferskate karakters komme dêryn foar. Yn 't algemien wurket Huffman Coding effisjinter dan oare kompresjealgoritmen sûnder ferlies as se brûkt wurde op gegevensstreamen dy't symboalen befetsje dy't ûngelikense kânsen fan foarkommen - bygelyks it karakterisearjen fan in tekstdokumint wêryn guon letters (lykas "e") komme faker foar as oaren (lykas "z").

Aritmetyske kodearring

Ien soarte fan lossless kompresje dat kin wurde brûkt wurdt neamd Aritmetyske kodearring. Dizze metoade profiteart fan it feit dat in stream fan gegevens oerstallige dielen kin hawwe dy't romte brûke, mar dy't gjin feitlike ynformaasje oerbringe. It komprimearret de gegevens troch dizze oerstallige dielen te ferwiderjen, wylst de orizjinele ynformaasjeynhâld behâldt.

Om te begripen hoe't Arithmetic Coding wurket, litte wy in tekst-basearre foarbyld beskôgje. Stel dat d'r fjouwer tekens binne yn ús gegevensstream - A, B, C, en D. As de gegevens net komprimearre wurde litten, soe elk karakter acht bits opnimme foar in totaal fan 32 bits oer de heule stream. Mei Arithmetic Coding, lykwols, de repetitive wearden lykas A en B kin wurde fertsjintwurdige mei minder as acht bits elk.

Yn dit foarbyld sille wy fjouwer-bit blokken brûke om elk karakter te fertsjintwurdigjen, wat betsjut dat alle fjouwer karakters kinne wurde ynpakt yn ien 16-bit blok. De kodearder sjocht nei de stream fan gegevens en kent kânsen ta oan elk karakter op basis fan har kâns dat se ferskine yn opienfolgjende snaren om romte te besparjen, wylst se maksimale krektens garandearje as se oan 'e oare ein wurde dekomprimearre. Tidens kompresje nimme dêrom allinich karakters mei hegere kânsen minder bits, wylst dy mei legere frekwinsjes of dy't minder faak ferskine mear bits per karakterblok fereaskje, mar dochs binnen ien 16-bit blok bûn bliuwe, lykas foardat jo ferskate bytes oer de hiele gegevensstream bewarje as jo ferlike mei syn net-komprimearre ferzje.

Hoe kinne jo kompresje sûnder ferlies brûke

Ferliesleaze kompresje is in manier om gegevens te kodearjen en te komprimearjen sûnder ferlies fan ynformaasje. Dizze metoade fan kompresje wurdt brûkt om de grutte fan digitale ôfbyldings, audio- en fideobestannen te ferminderjen. Lossless kompresje kinne gegevens wurde opslein op in fraksje fan syn oarspronklike grutte, resultearret yn in folle lytser bestân.

Dat, lit ús yn detail gean en ûndersykje hoe te brûken lossless kompresje:

Triemformaten

Ferliesleaze kompresje is in soarte fan gegevenskompresje dy't de triemgrutte ferminderet sûnder ien fan 'e gegevens yn 'e orizjinele triem op te offerjen. Dit makket it in ideale metoade foar it komprimearjen fan grutte bestannen lykas digitale foto's, audiobestannen en fideoklips. Om dit type kompresje te brûken, moatte jo de soarten bestannen begripe dy't wurde stipe troch lossless compressors en hoe't jo se goed kinne ynstelle foar optimale resultaten.

By it komprimearjen fan in bestân foar lossless doelen, hawwe jo ferskate opsjes foar bestânsformaten. Meast wierskynlik sille jo kieze tusken JPEG's en PNG's om't se beide geweldige resultaten leverje mei goede triemgrutte. Jo kinne ek formaten brûke lykas GIF of TIFF as jo software se stipet. D'r binne ek wat spesifike komprimeare formaten spesifyk ûntworpen foar audio of fideo. Dêr heart by FLAC (lossless audio), AVI (lossless video), en QuickTime's Apple Lossless-formaat (ALAC).

It is wichtich om te notearjen dat hoewol dizze formaten bettere kompresje biede dan har net-komprimeare tsjinhingers, se kinne dreger wêze om mei te wurkjen fanwege har beheinde stipe yn guon applikaasjes en softwareprogramma's. Ofhinklik fan jo opset, brûke net-komprimearre formaten kin op 'e lange termyn ienfâldiger wêze, sels as it mear skiifromte nimt.

Kompresje-ark

D'r binne in ferskaat oan kompresje-ark beskikber dy't ûntworpen binne om de grutte fan gegevensbestannen te ferminderjen, wylst de yntegriteit fan 'e orizjinele gegevens behâldt. Dizze ark brûke algoritmen om oerstallige gegevens te identifisearjen en út it bestân te ferwiderjen sûnder ynformaasje te ferliezen.

Ferliesleaze kompresje is benammen nuttich foar grafyske ôfbyldings, as audio- en fideo-opnames. Tools lykas ZIP, RAR, Stuffit X, GZIP en ARJ Stypje ferskate nivo's fan ferliesleaze kompresje foar in ferskaat oan bestânstypen, ynklusyf PDF's en komprimeare útfierbere (EXE). Bygelyks, as jo in ôfbylding komprimearje mei ien fan dizze formaten by maksimale grutte reduksje ynstelling, jo soene dizze ôfbylding iepenje en besjen kinne sûnder detail of kleurynformaasje te ferliezen.

It brûkte algoritme sil ynfloed hawwe op de triemgrutte dy't kin wurde berikt, lykas de tiid dy't it nimt om in bestân te ferwurkjen en te komprimearjen. Dit kin fariearje fan minuten oant ferskate oeren ôfhinklik fan hoe ferfine jo keazen ark is. Populêre kompresje-ark lykas 7-zip (LZMA2) biede hegere nivo's fan kompresje, mar fereaskje langere ferwurkingstiden. Heech optimalisearre programma's lykas SQ=z (SQUASH) binne routines op leech nivo dy't ekstra bytes mei bliksemsnelheid kinne útdrukke yn ferliking mei populêrere applikaasjes lykas WinZip or winrar mar har technyske kompleksiteit betsjut dat se selden wurde brûkt troch amateur PC brûkers.

Ofbyldingskompresje

Image kompresje is in manier om de hoemannichte gegevens te ferminderjen dy't nedich binne om in digitale ôfbylding te fertsjintwurdigjen. Dit wurdt dien troch ien of beide fan twa oanpakken: troch it fuortheljen of ferminderjen fan ûnbelangrike ôfbyldingsgegevens, neamd lossless kompresje; of troch foarsichtich data eliminaasje, neamd lossy kompresje.

Mei lossless kompresje, de ôfbylding ferskynt krekt sa't it die foardat it komprimearre waard en brûkt minder ûnthâld foar opslach. Mei a lossy kompresje technyk, guon gegevens binne ferlern as it bestân wurdt opslein en opnij komprimearre, mar as it goed dien is, moat gjin sichtbere ferfoarming sjoen wurde fan it orizjinele net-komprimeare bestân.

Ferliesleaze kompresjetechniken wurde in protte brûkt yn digitale fotografy, en yn workflows foar grafysk ûntwerp. Mei ferliesleaze techniken kinne bestannen wurde komprimearre yn folle lytsere maten dan as se komprimearre binne mei oare metoaden lykas JPEG-ôfbyldings dy't binne ûntworpen foar lossy kompresje wêr't jo in lytsere triemgrutte krije ten koste fan ferlerne kwaliteit of detail.

Ferliesleaze ôfbyldingsformaten omfetsje:

• Fjoerwurk PNG's (ortf)
• GIF's (gif)
• en meast brûkte formaat TIFF (tyf).

Ofbyldingsferwurkingssoftwareapplikaasjes lykas Photoshop kinne ferskate soarten ôfbyldings iepenje en se omsette yn ien fan dizze formaten mei funksjes lykas "Bewarje as", dat is hoe faak bestannen wurde konvertearre tusken formaten sûnder ekstra software te downloaden.

Guon alternative ôfbyldingsformaten lykas JPEG 2000 (jp2) brûke ek dit soarte kompresjetechnyk, mar se leverje in ekstra foardiel, om't se krekter direkte ynformaasje kinne opslaan yn ferliking mei JPEG's, wylst se noch in lytse triemgrutte hawwe fanwegen har effisjinte kodearingsskema.

Konklúzje

Ferliesleaze kompresje is in krêftich ark dat jo kin helpe om triemgrutte te ferminderjen en opslachromte te besparjen, wylst jo ek soargje dat jo gjin gegevens yn it proses ferlieze. It stelt jo yn steat om bestannen te komprimearjen sûnder ien fan 'e ynformaasje te ferliezen dy't se befetsje, wêrtroch't se makliker te bewarjen, tagong en diele.

Yn konklúzje, lossless kompresje is in essinsjeel ark foar moderne gegevens opslach en behear.

Gearfetting fan Lossless kompresje

Ferliesleaze kompresje is in soarte fan gegevenskompresjetechnyk dy't triemgrutte ferminderet sûnder ien fan 'e gegevens yn te offerjen. It is ideaal foar it komprimearjen fan tekst-basearre bestannen lykas dokuminten, spreadsheets, lykas ôfbyldings en audiobestannen.

It wichtichste foardiel fan lossless kompresje is dat it kinne jo de grutte fan in bestân ferminderje sûnder bestânkwaliteit op te offerjen. Dit betsjut dat itselde eksakte bestân meardere kearen komprimearre wurde kin, wat it makliker makket om grutte bestannen fluch en maklik te bewarjen en oer te bringen. It soarget ek foar effisjinter opslachgebrûk troch oerstallige gegevens út in bestân te ferwiderjen en allinich de essensjele eleminten fan ynformaasje op te slaan.

Yn 't algemien binne d'r twa soarten kompresjealgoritmen sûnder ferlies - wurdboek-basearre algoritmen lykas Deflate/GZip of Lempel-Ziv (dy't bestannen komprimearret yn in yndeksearre list) of metoaden foar eliminaasje fan redundans lykas arithmetic kodearring of run lingte kodearring (wat ferwideret oerstallich troch it kodearjen fan werheljende patroanen). Elk type hat syn eigen spesifike doelen as it giet om soarten media en applikaasjes.

Foar ôfbyldings, spesifyk, ferliesleaze ôfbyldingsformaten lykas PNG wurde foarkar boppe oare lossy formaten lykas JPEG om't se ôfbyldingsdetails better behâlde dan JPEG docht, wylst se noch in ridlik nivo fan kompresje oanbiede sûnder signifikante degradaasje foar byldkwaliteit of muoite by it dekodearjen of opheljen fan de orizjinele boarnegegevens. Lykas, digitale audio net-komprimearre waveform triemmen tend to dwaan better mei vector quantization techniken ynstee fan suvere bitrate reduksje techniken.

Ta beslút, lossless kompresje is in effektive manier te ferminderjen grutte triem maten sûnder opoffering yn kwaliteit; dit makket se grutte alternativen foar it behâld fan weardefolle gegevens wylst besparje op opslachromte en kosten. Om't ferskate algoritmen effektiver passe by ferskate soarten media dan oaren, is it altyd it bêste om ûndersyk te dwaan nei hokker formaat it bêste past by jo behoeften foar sawol privacybeskerming as romte-effisjinsje - de juste kar kin it ferskil meitsje!

Foardielen fan ferliesleaze kompresje

Ferliesleaze kompresje is in datakodearjen en dekodearjen proses wêrtroch bestannen romte kinne besparje sûnder kwaliteit op te offerjen. Hoewol de kosten fan opslach konsekwint ôfnimme, kin it behâld fan digitale ynhâld fan hege kwaliteit djoer en tiidslinend wêze. Ferliesleaze kompresjealgoritmen fasilitearje opslach, netwurkoptimalisaasje en bestânferfier oer ferskate systemen. Derneist kinne optimisearre gegevensferfiersnelheden de operasjonele kosten ferleegje dy't ferbûn binne mei I / O-operaasjes en helpe wittenskiplike as medyske gegevensanalyse-ôfdielingen har resultaten rapper te falidearjen.

De foardielen fan it brûken fan lossless kompresjetechniken omfetsje:

• Fermindering fan triemgrutte sûnder ferfoarming of kwaliteitsdegradaasje yn te fieren
• Ferbettere sideladingssnelheden troch it ferminderjen fan de hoemannichte gegevens oerdroegen oer it web
• Poarte foar iepen boarne applikaasjes dy't kommunikaasjekosten ferminderje om tagong te krijen ta ynhâld op online servers
• Ferhege argyfmooglikheden foar behâld op lange termyn fan digitale ynhâld
• Iepene wegen foar firtuele ynstrumintaasje en ynternetstreamingmediatsjinsten troch potinsjeel massive publyk te fersoargjen mei middels foar minimale bânbreedte

Hoi, ik bin Kim, in mem en in stop-motion-entûsjast mei in eftergrûn yn media-skepping en webûntwikkeling. Ik haw in enoarme passy foar tekenjen en animaasje, en no dûk ik earst yn 'e stop-motion-wrâld. Mei myn blog diel ik myn learingen mei jim.