Comhbhrú Lossless: Cad É Agus Conas é a Úsáid

le kim Nuashonraithe: Meitheamh 28, 2022

Comhbhrú gan chailliúint Is coincheap tábhachtach é nuair a thagann sé go dtí na meáin dhigiteacha. Tagraíonn sé don phróiseas ina bhfuil sonraí comhbhrúite gan aon chaillteanas sonraí. Is bealach iontach é comhbhrú lossless chun méid comhaid do mheáin dhigiteacha a laghdú gan cáilíocht a íobairt.

San Airteagal seo, déanfaimid iniúchadh

• cad é comhbhrú lossless,
• conas a oibríonn sé, agus
• conas is féidir leat é a úsáid chun do bhuntáiste.

Ar aghaidh linn!

Sainmhíniú ar Chomhbhrú Lossless

Comhbhrú gan chailliúint Is cineál comhbhrú sonraí é a chaomhnaíonn na bunsonraí go léir le linn an phróisis ionchódaithe agus díchódaithe, ionas gur macasamhail beacht é an toradh den bhunchomhad nó den bhunshonraí. Oibríonn sé trí phatrúin a aimsiú sna sonraí agus iad a stóráil ar bhealach níos éifeachtaí. Mar shampla, má tá 5 fhocal athfhillteacha i gcomhad, in ionad na 5 fhocal dhúblacha sin a stóráil ní stórálfar ach comhbhrú gan chailliúint ach sampla amháin den fhocal sin, chomh maith le tagairt don áit ar féidir leis faisnéis a fháil faoina úsáid sa chomhad.

Murab ionann agus comhbhrú lossy (a chaileann roinnt faisnéise go roghnach chun méid a laghdú) Comhbhrúite gan chailleadh is féidir leat a choimeád ar bun réiteach íomhá, soiléireacht téacs agus sláine comhaid le gan aon chaillteanas cáilíochta. Fágann sin go bhfuil sé oiriúnach d’fheidhmchláir ina bhfuil roinnt faisnéise riachtanach agus nach féidir iad a íobairt chun méid a laghdú. Áirítear le húsáidí coitianta le haghaidh comhbhrú gan chailliúint:

• Comhaid ceoil a chomhbhrú (dá bhrí sin caithfidh caighdeán fuaime fanacht slán)
• Comhbhrú íomhánna leighis (toisc go bhféadfadh sonraí beaga a bheith ríthábhachtach don diagnóis)
• Comhbhrú cód foinse feidhmchlár bogearraí
• Doiciméid a chartlannú le haghaidh stórála fadtéarmach.

Is samplaí iad na comhbhrúiteoirí ar féidir leo an cineál seo algartam a úsáid Comhaid ZIP agus PNG chomh maith le roinnt formáidí íomhá cosúil le TIFF agus GIF.

Buntáistí a bhaineann le Comhbhrú Lossless

Comhbhrú gan chailliúint Is teicneolaíocht í a chomhbhrúigh sonraí i méid níos lú gan aon chaillteanas cáilíochta. Is féidir é seo a dhéanamh trí úsáid a bhaint as halgartaim a shainaithníonn teaghráin sonraí iomarcacha nó athrá, agus ansin cóid níos giorra a chur ina n-ionad. Is féidir úsáid a bhaint as an modh seo chun méid na sonraí a laghdú go suntasach, go minic trí leath nó níos mó, ag cur ar chumas úsáideoirí méideanna móra faisnéise a stóráil agus a tharchur ar bhealach níos éifeachtaí.

Seachas spás stórála a shábháil, tá roinnt buntáistí tábhachtacha eile ag baint le húsáid comhbhrú gan chailliúint. Ina measc seo tá:

• Feabhas Feidhmíochta: Is féidir le comhbhrú gan chailliúint an luas a aistrítear comhaid a fheabhsú mar go bhfuil siad níos lú agus go nglacann siad níos lú bandaleithead agus iad á seoladh nó á n-íoslódáil.
• Ionracas Sonraí: Toisc nach gcailltear aon sonraí agus comhbhrú gan chaillteanas á úsáid, fanfaidh aon fhaisnéis a ionchódaítear slán nuair a dhéantar dí-chomhbhrú.
• comhoiriúnacht: De ghnáth is féidir comhaid chomhbhrúite a oscailt le hiarratais éagsúla ar ardáin éagsúla mar gheall ar a halgartaim ionchódaithe caighdeánach.
• Am Próiseála Laghdaithe: Má laghdaítear méid comhaid, cuirtear dlús leis na próisis mar phriontáil, sruthú agus eagarthóireacht toisc go mbíonn níos lú cumhachta ríomhaireachta ag teastáil ó chomhaid níos lú.

Cineálacha Comhbhrú Lossless

Tá cineálacha éagsúla ann comhbhrú lossless teicnící a ligeann duit sonraí a chomhbhrú gan aon fhaisnéis a chailliúint. Is iad na cineálacha is coitianta de chomhbhrú lossless ZIP, gzip, agus LZW. Tá a gcuid buntáistí agus míbhuntáistí féin ag na trí cinn seo, mar aon le cineálacha éagsúla eile.

San Airteagal seo, déanfaimid plé ar na cineálacha éagsúla modhanna comhbhrú gan chailliúint agus conas iad a úsáid:

• ZIP
• gzip
• LZW

Ionchódú Fad Rith

Ionchódú Fad Rith (RLE) is algartam comhbhrú sonraí é a úsáidtear chun méid comhaid a laghdú gan aon sonraí a chailliúint. Oibríonn sé trí anailís a dhéanamh ar shonraí, cuardach a dhéanamh ar charachtair as a chéile agus ansin iad a chomhbhrú isteach i bhfoirm níos lú agus níos comhdhlúite. Déanann sé seo na comhaid níos éasca a stóráil agus a aistriú. Le linn an phróisis dí-chomhbhrúite, is féidir na sonraí bunaidh a athchruthú go hiomlán.

Úsáidtear Ionchódú Fad Rith go coitianta chun íomhánna digiteacha a chomhbhrú mar go laghdaíonn sé go héifeachtach iomarcaíocht faisnéise in ábhar ar nós patrúin athchleachtach, ritheann de pixel nó limistéir mhóra a líonadh le dath amháin. Is iarrthóirí oiriúnacha iad doiciméid téacs freisin do chomhbhrú RLE mar is minic go mbíonn focail agus frásaí athfhillteacha iontu.

Baineann Ionchódú Fad Rith leas as an bhfíric go bhfuil go leor samplaí seicheamhach laistigh de chomhaid fuaime luachanna comhionann d'fhonn iad a laghdú ach a gcáilíocht bhunaidh a choinneáil ar dhí-chomhbhrú. Is féidir go dtiocfadh laghduithe suntasacha ar mhéid an chomhaid as seo – go hiondúil 50% nó níos mó – le fíorbheagán caillteanais i dtéarmaí cáilíochta agus feidhmíochta fuaime.

Agus ionchódú RLE á úsáid, tá sé tábhachtach a mheabhrú cé gur dócha go laghdófar méideanna comhaid a bhaineann le comhaid fuaime nó íomhá, b'fhéidir nach mbeadh sé tairbheach i ndáiríre do chineálacha comhaid téacs nach mbíonn mórán iomarcaíochta acu de ghnáth mar gheall ar an gcaoi a ndéantar iad a cheansú go traidisiúnta. . Mar sin d’fhéadfadh go mbeadh gá le roinnt turgnamh le cineálacha éagsúla feidhmchlár sula ndéanfar rogha deiridh maidir le cibé an bhfuil an cineál teicneolaíochta comhbhrú seo oiriúnach do do chuid riachtanas.

Códú Huffman

Códú Huffman is algartam comhbhrú sonraí oiriúnaitheach gan chailliúint é. Úsáideann an algartam seo tacar siombailí sonraí, nó carachtair, mar aon lena mhinicíocht tarlaithe i gcomhad chun cód réimír éifeachtach a chruthú. Is éard atá sa chód seo ná códfhocail níos giorra a léiríonn carachtair níos minice agus códfhocail níos faide a léiríonn na cinn is annamha. Ag baint úsáide as na cóid seo, is féidir le Huffman Coding méid an chomhaid a laghdú gan mórán éifeachta ar a shláine sonraí.

Oibríonn Huffman Coding in dhá chéim: sraith de chóid siombailí uathúla a thógáil agus é a úsáid chun an sruth sonraí a chomhbhrú. Go ginearálta déantar na cóid siombaile ó dháileadh na gcarachtar sa chomhad ilghnéitheach agus ó fhaisnéis a fhaightear trí scrúdú a dhéanamh ar na minicíochtaí coibhneasta lena tharlaíonn carachtair éagsúla ann. Go ginearálta, oibríonn Huffman Coding níos éifeachtaí ná halgartaim comhbhrú eile gan chailliúint nuair a úsáidtear iad ar shruthanna sonraí ina bhfuil siombailí a bhfuil dóchúlachtaí neamhchothroma go dtarlódh sé – mar shampla, tréithriú doiciméad téacs ina bhfuil roinnt litreacha (cosúil le "e") a tharlaíonn níos minice ná a chéile (cosúil le "z").

Códú Uimhríochta

Tugtar cineál amháin comhbhrú gan chailliúint ar féidir a úsáid Códú Uimhríochta. Baineann an modh seo leas as go bhféadfadh codanna iomarcacha a úsáideann spás a bheith i sruth sonraí, ach nach dtugann aon fhaisnéis iarbhír. Déanann sé na sonraí a chomhbhrú trí na codanna iomarcacha seo a bhaint agus a bhunábhar faisnéise á chaomhnú.

Chun tuiscint a fháil ar an gcaoi a n-oibríonn Códú Arithmetic, déanaimis machnamh ar shampla bunaithe ar théacs. Abair go bhfuil ceithre charachtar inár sruth sonraí – A, B, C, agus D. Dá bhfágfaí na sonraí neamh-chomhbhrúite, thógfadh gach carachtar suas le hocht ngiotán le haghaidh iomlán de 32 giotán trasna an tsrutha ar fad. Le Códú Arithmetic, áfach, is maith leis na luachanna athchleachtach A agus B. is féidir é a léiriú le níos lú ná ocht ngiotán an ceann.

Sa sampla seo úsáidfimid bloic ceithre ghiotán chun gach carachtar a léiriú, rud a chiallaíonn gur féidir na ceithre charachtair a phacáil isteach i mbloc amháin 16-giotán. Féachann an t-ionchódóir ar an sruth sonraí agus sannann sé dóchúlachtaí do gach carachtar bunaithe ar an dóchúlacht go mbeidh siad le feiceáil i teaghráin leanúnacha chun spás a shábháil agus cruinneas uasta á chinntiú nuair a bhíonn siad dí-chomhbhrúite ag an taobh eile. Le linn comhbhrú mar sin ní thógann ach na carachtair sin a bhfuil dóchúlachtaí níos airde acu níos lú giotán agus beidh níos mó giotán de dhíth orthu siúd a bhfuil minicíochtaí níos ísle acu nó iad siúd a fheictear níos lú in aghaidh an bhloic charachtair ach fanfaidh siad fós cuachta laistigh de bhloc amháin 16-giotán mar a bhí roimhe seo a shábháil roinnt beart ar fud an tsrutha sonraí ar fad nuair a i gcomparáid lena leagan neamh-chomhbhrúite.

Conas a Úsáid Comhbhrú Lossless

Comhbhrú gan chailliúint Is bealach é chun sonraí a ionchódú agus a chomhbhrú gan aon chaillteanas faisnéise. Úsáidtear an modh comhbhrú seo chun méid na n-íomhánna digiteacha, na comhaid fuaime agus físe a laghdú. Cuireann comhbhrú gan chailliúint ar chumas sonraí a stóráil ag codán dá mbunmhéid, rud a fhágann go mbíonn comhad i bhfad níos lú ann.

Mar sin, déanaimis dul isteach go mion agus iniúchadh a dhéanamh conas comhbhrú lossless a úsáid:

Formáidí Comhad

Comhbhrú gan chailliúint Is cineál comhbhrú sonraí é a laghdaíonn méid comhaid gan aon cheann de na sonraí atá sa bhunchomhad a íobairt. Mar sin is modh iontach é chun comhaid mhóra a chomhbhrú amhail grianghraif dhigiteacha, comhaid fuaime agus gearrthóga físe. Chun an cineál seo comhbhrú a úsáid, ní mór duit na cineálacha comhaid a thacaíonn comhbhrúiteoirí gan chailliúint a thuiscint agus conas iad a shocrú i gceart le haghaidh na dtorthaí is fearr.

Nuair a bhíonn comhad á chomhbhrú chun críocha gan chailliúint, tá roinnt roghanna agat maidir le formáidí comhaid. Is dócha, roghnóidh tú idir JPEG agus PNGanna mar go soláthraíonn siad araon torthaí den scoth le méideanna comhaid maith. D'fhéadfá formáidí cosúil le GIF nó TIFF má thacaíonn do bhogearraí leo. Tá roinnt formáidí comhbhrúite sonracha ann freisin atá deartha go sonrach le haghaidh fuaime nó físe. Ina measc seo tá FLAC (fuaim gan chailliúint), AVI (físeán gan chailliúint), agus formáid Apple Lossless QuickTime (ALAC).

Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara, cé go dtugann na formáidí seo comhbhrú níos fearr ná a gcomhghleacaithe neamh-chomhbhrúite, d'fhéadfadh sé a bheith níos deacra oibriú leo mar gheall ar a dtacaíocht theoranta i roinnt feidhmchlár agus clár bogearraí. Ag brath ar do thus, ag baint úsáide as formáidí neamh-chomhbhrúite d'fhéadfadh sé a bheith níos simplí san fhadtréimhse fiú má thógann sé níos mó spáis diosca.

Uirlisí Comhbhrú

Tá éagsúlacht uirlisí comhbhrú ar fáil atá deartha chun méid na gcomhad sonraí a laghdú agus sláine na sonraí bunaidh a chothabháil. Úsáideann na huirlisí seo algartaim chun sonraí iomarcacha a aithint agus chun iad a scriosadh as an gcomhad gan aon fhaisnéis a chailliúint.

Tá comhbhrú gan chailliúint úsáideach go háirithe le haghaidh íomhánna grafacha, nó taifeadtaí fuaime agus físe. Uirlisí cosúil le ZIP, RAR, Stuffit X, GZIP agus ARJ tacú le leibhéil éagsúla comhbhrú gan chailliúint le haghaidh cineálacha éagsúla comhaid lena n-áirítear PDFs agus inrite comhbhrúite (EXE). Mar shampla, má chomhbhrúíonn tú íomhá le ceann de na formáidí seo ag socrú laghdú méid uasta, bheifeá in ann an pictiúr sin a oscailt agus a fheiceáil gan aon mhionsonraí nó eolas datha a chailleadh.

Beidh tionchar ag an algartam a úsáidtear ar an méid comhaid is féidir a bhaint amach chomh maith leis an am a thógann sé chun comhad a phróiseáil agus a chomhbhrú. Féadfaidh sé seo raon ó nóiméad go roinnt uaireanta ag brath ar cé chomh sofaisticiúla atá an uirlis roghnaithe agat. Uirlisí comhbhrú tóir ar nós 7-zip (LZMA2) leibhéil níos airde comhbhrú a thairiscint ach teastaíonn amanna próiseála níos faide. Cláir an-uasmhéadaithe cosúil le SQ=z (Squash) Is gnáthaimh leibhéal íseal iad ar féidir bearta breise a bhrú amach ar luas an tintreach i gcomparáid le feidhmchláir a bhfuil tóir orthu mar WinZip or WinRAR ach ciallaíonn a gcastacht theicniúil gur annamh a úsáideann úsáideoirí PC amaitéaracha iad.

Comhbhrú Íomhá

Comhbhrú Íomhá is bealach é chun an méid sonraí a theastaíonn chun íomhá dhigiteach a léiriú a laghdú. Déantar é seo trí cheachtar den dá chur chuige nó den dá chur chuige: trí shonraí íomhá neamhshuntasach a bhaint nó a laghdú, ar a dtugtar comhbhrú lossless; nó trí shonraí a dhíchur go cúramach, ar a dtugtar comhbhrú lossy.

Le comhbhrú lossless, tá an chuma ar an íomhá go díreach mar a rinne sé roimh a bheith comhbhrúite agus úsáideann sé níos lú cuimhne le haghaidh stórála. Le a comhbhrú lossy teicníc, cailltear roinnt sonraí nuair a shábháiltear an comhad agus nuair a dhéantar é a ath-chomhbhrú ach nuair a dhéantar é i gceart, níor cheart go bhfeicfí aon saobhadh sofheicthe ón mbunchomhad neamh-chomhbhrúite.

Úsáidtear teicnící comhbhrú gan chailliúint go forleathan sa ghrianghrafadóireacht dhigiteach, agus i sreabhadh oibre dearaidh grafach. Ligeann teicníochtaí gan chailliúint comhaid a chomhbhrú isteach i méideanna i bhfad níos lú ná dá ndéanfaí iad a chomhbhrú le modhanna eile ar nós íomhánna JPEG atá deartha le haghaidh comhbhrú lossy áit a bhfaigheann tú méid comhaid níos lú ar chostas caillte cáilíochta nó sonraí.

I measc formáidí íomhánna gan chailliúint tá:

• Tinte ealaíne PNG (ortf)
• GIFs (gif)
• agus formáid is coitianta a úsáidtear TIFF (tiff).

Is féidir le feidhmchláir phróiseála íomhánna ar nós Photoshop cineálacha éagsúla íomhánna a oscailt agus iad a thiontú i gceann de na formáidí seo trí úsáid a bhaint as gnéithe ar nós “Sábháil Mar” agus is é sin cé chomh minic is a dhéantar comhaid a thiontú idir formáidí gan a bheith riachtanach bogearraí breise a íoslódáil.

Roinnt formáidí íomhá malartacha ar nós JPEG 2000 (jp2) úsáideann an cineál seo teicníocht comhbhrú freisin, ach tá buntáiste breise ag baint leo toisc gur féidir leo faisnéis níos cruinne a stóráil i gcomparáid le JPEGanna agus méid beag comhaid fós acu mar gheall ar a scéim códaithe éifeachtach.

Conclúid

Comhbhrú gan chailliúint Is uirlis chumhachtach é a chabhróidh leat méid comhaid a laghdú agus spás stórála a shábháil, agus ag an am céanna a chinntiú nach gcaillfidh tú aon sonraí sa phróiseas. Cuireann sé ar do chumas comhaid a chomhbhrú gan aon fhaisnéis atá iontu a chailliúint, rud a fhágann go bhfuil siad níos éasca a stóráil, a rochtain agus a roinnt.

Mar fhocal scoir, comhbhrú lossless uirlis riachtanach le haghaidh stórála agus bainistíochta sonraí nua-aimseartha.

Achoimre ar Chomhbhrú Lossless

Comhbhrú gan chailliúint Is cineál de theicníc comhbhrú sonraí é a laghdaíonn méideanna comhaid gan aon cheann de na sonraí atá laistigh a íobairt. Tá sé iontach chun comhaid téacsbhunaithe a chomhbhrú amhail doiciméid, scarbhileoga, chomh maith le híomhánna agus comhaid fuaime.

Is é an príomhbhuntáiste a bhaineann le comhbhrú gan chailliúint ná go bhfuil sé is féidir leat méid comhaid a laghdú gan cáilíocht comhaid a íobairt. Ciallaíonn sé seo gur féidir an comhad cruinn céanna a chomhbhrú arís agus arís eile, rud a fhágann go bhfuil sé níos éasca comhaid mhóra a stóráil agus a aistriú go tapa agus go héasca. Ligeann sé freisin úsáid stórála níos éifeachtaí trí shonraí iomarcacha a bhaint de chomhad agus gan ach na heilimintí riachtanacha faisnéise a stóráil.

Go ginearálta, tá dhá chineál algartam comhbhrú gan chailliúint - halgartaim foclóir-bhunaithe cosúil le Deflate/GZip nó Lempel-Ziv (a compress comhaid isteach i liosta innéacsaithe) nó modhanna díothaithe iomarcaíochta amhail códú uimhríochtúil nó ionchódú fad reatha (a chuireann deireadh le hiomarcaíocht trí phatrúin athfhillteacha a ionchódú). Tá a chuspóirí sonracha féin ag gach cineál maidir le cineálacha meán agus feidhmchláir.

Le haghaidh íomhánna, go sonrach, is cosúil le formáidí íomhá gan chailliúint PNG is fearr le formáidí lossy eile mar JPEG toisc go gcaomhnaíonn siad sonraí íomhá níos fearr ná mar a dhéanann JPEG agus iad fós ag tairiscint leibhéal réasúnta comhbhrú gan díghrádú suntasach ar cháilíocht an phictiúir nó deacracht maidir leis na bunshonraí foinse a dhíchódú nó a aisghabháil. Mar an gcéanna, digiteach fuaime comhaid tonnform neamh-chomhbhrúite claonadh a bhíonn le déanamh níos fearr le Teicnící cainníochtaithe veicteoir seachas teicnící íon laghdaithe ráta giotán.

Mar fhocal scoir, is bealach éifeachtach é comhbhrú gan chailliúint chun méideanna móra comhaid a laghdú gan aon íobairt cáilíochta; déanann sé seo roghanna iontacha eile dóibh chun sonraí luachmhara a chaomhnú agus spás stórála agus costas a shábháil. Toisc go n-oireann halgartaim dhifriúla níos éifeachtaí do chineálacha éagsúla meán ná na cinn eile, is fearr i gcónaí taighde a dhéanamh ar an bhformáid is fearr a oireann do do riachtanais maidir le cosaint príobháideachta agus éifeachtúlacht spáis - is féidir leis an rogha ceart an difríocht ar fad a dhéanamh!

Buntáistí a bhaineann le Comhbhrú Lossless

Comhbhrú gan chailliúint is próiseas ionchódaithe agus díchódaithe sonraí é a ligeann do chomhaid spás a shábháil gan cáilíocht a íobairt. Cé go bhfuil an costas stórála ag laghdú go seasta, féadfaidh sé a bheith costasach agus am-íditheach a chothabháil ábhar digiteach ardchaighdeáin. Éascaíonn halgartaim comhbhrú gan chailliúint stóráil, barrfheabhsú líonra, agus aistriú comhad thar chórais éagsúla. Ina theannta sin, is féidir le luasanna tarchurtha sonraí optamaithe na costais oibriúcháin a bhaineann le hoibríochtaí I/O a laghdú agus cabhrú le ranna anailíse sonraí eolaíocha nó leighis a gcuid torthaí a bhailíochtú níos tapúla.

I measc na buntáistí a bhaineann le teicnící comhbhrú gan chailliúint tá:

• Laghdú ar mhéid comhaid gan aon saobhadh nó díghrádú cáilíochta a thabhairt isteach
• Luasanna feabhsaithe ualaigh leathanaigh tríd an méid sonraí a aistrítear thar an ngréasán a laghdú
• Tairseacha chuig feidhmchláir foinse oscailte a laghdaíonn costais chumarsáide chun rochtain a fháil ar ábhar ar fhreastalaithe ar líne
• Cumais mhéadaithe cartlainne chun ábhar digiteach a chaomhnú go fadtéarmach
• Osclaíodh bealaí le haghaidh ionstraimíocht fhíorúil agus seirbhísí meán sruthú Idirlín trí fhreastal ar lucht féachana a d’fhéadfadh a bheith ollmhór agus a bhfuil acmhainní bandaleithead íosta acu

Dia duit, is mise Kim, mamaí agus díograiseoir stopghluaiseachta le cúlra i gcruthú na meán agus i bhforbairt gréasáin. Tá paisean ollmhór agam sa líníocht agus sa bheochan, agus anois táim ag tumadh chun tosaigh i saol na gluaiseachta gan stad. Le mo bhlag, tá mo chuid foghlama á roinnt agam libhse.