Konpresyon Lossless: Ki sa li ye ak kijan pou itilize li

pa Kim Mizajou: Jen 28, 2022

Konpresyon san pèdi se yon konsèp enpòtan lè li rive medya dijital. Li refere a pwosesis kote done yo konprese san okenn pèt done. Konpresyon Lossless se yon bon fason pou redwi gwosè dosye medya dijital ou san sakrifye bon jan kalite.

Nan atik sa a, nou pral eksplore

• ki sa konpresyon san pèt ye,
• ki jan li fonksyone, epi
• ki jan ou ka itilize li nan avantaj ou.

An n kòmanse!

Definisyon konpresyon san pèt

Konpresyon san pèdi se yon kalite konpresyon done ki prezève tout done orijinal pandan pwosesis kodaj ak dekodaj, konsa rezilta a se yon kopi egzak nan dosye orijinal la oswa done. Li travay pa jwenn modèl nan done yo epi estoke li pi efikas. Pa egzanp, si yon fichye gen 5 mo ki repete, olye pou yo estoke 5 mo kopi sa yo, konpresyon san pèt yo pral estoke yon sèl egzanp mo sa a, plis referans sou kote li ka jwenn enfòmasyon sou itilizasyon li nan dosye a.

Kontrèman ak konpresyon pèt (ki jete kèk enfòmasyon oaza pou redwi gwosè) Konpresyon Lossless pèmèt ou kenbe rezolisyon imaj, tèks klè ak entegrite dosye ak pa gen okenn pèt nan bon jan kalite. Sa fè li apwopriye pou aplikasyon kote kèk enfòmasyon esansyèl epi yo pa ka sakrifye pou rediksyon gwosè. Itilizasyon komen pou konpresyon san pèt yo enkli:

• Konpresyon fichye mizik (kidonk bon jan kalite odyo dwe rete entak)
• Konpresyon imaj medikal (depi ti detay yo ka kritik pou dyagnostik)
• Konpresyon kòd sous aplikasyon lojisyèl
• Achiv dokiman pou depo alontèm.

Egzanp compresseurs ki ka sèvi ak sa a jan de algorithm sont Fichye ZIP ak PNG osi byen ke kèk fòma imaj tankou TIFF ak GIF.

Benefis nan konpresyon Lossless

Konpresyon san pèdi se yon teknoloji ki konprese done nan yon gwosè ki pi piti san okenn pèt nan bon jan kalite. Sa a se posib grasa itilizasyon algoritm ki idantifye done redondants oswa repete, epi ranplase yo ak kòd ki pi kout. Sèvi ak metòd sa a ka ede redwi gwosè a nan done siyifikativman, souvan pa mwatye oswa plis, ki pèmèt itilizatè yo estoke ak transmèt gwo kantite enfòmasyon pi efikas.

Akote de ekonomize espas depo, genyen plizyè lòt kle benefis pou itilize konpresyon lossless. Men sa yo enkli:

• Amelyore pèfòmans: Konpresyon Lossless ka amelyore vitès nan ki dosye yo transfere kòm yo pi piti epi yo pran mwens Pleasant pandan y ap voye oswa telechaje.
• Entegrite Done: Paske pa gen okenn done pèdi lè w ap itilize konpresyon san pèt, nenpòt enfòmasyon kode ap rete entak lè dekonpresyon.
• Konpatibilite: Fichye konprese yo ka anjeneral louvri ak yon varyete aplikasyon sou platfòm diferan akòz algoritm estanda kodaj li yo.
• Redwi tan pwosesis: Diminye gwosè fichye yo akselere pwosesis tankou enprime, difizyon ak koreksyon paske pi piti fichye yo bezwen mwens pouvwa enfòmatik.

Kalite konpresyon Lossless

Gen divès kalite konpresyon san pèt teknik ki pèmèt ou konprese done san pèdi okenn enfòmasyon. Kalite ki pi komen nan konpresyon san pèt yo se ZIP, gzip, ak LZW. Twa sa yo, ansanm ak lòt kalite divès kalite, tout gen pwòp benefis yo ak dezavantaj yo.

Nan atik sa a, nou pral diskite sou diferan kalite metòd konpresyon san pèt ak kouman yo sèvi ak yo:

• Postal
• gzip
• LZW

Kouri Longè Kodaj

Kodaj longè kouri (RLE) se yon algorithm konpresyon done ki itilize pou diminye gwosè yon dosye san pèdi okenn done. Li travay lè w analize done, chèche karaktè youn apre lòt epi konprese yo nan yon fòm ki pi piti, ki pi kondanse. Sa fè dosye yo pi fasil pou konsève ak transfere. Pandan pwosesis dekonpresyon an, done orijinal yo ka konplètman rekonstwi.

Kodaj longè kouri se souvan itilize pou konpresyon imaj dijital paske li efektivman diminye redondances enfòmasyon nan materyèl tankou modèl repetitif, kouri nan piksèl oswa gwo zòn ki ranpli ak yon sèl koulè. Dokiman tèks yo tou kandida apwopriye pou konpresyon RLE paske yo souvan gen repete mo ak fraz.

Run Length Encoding pran avantaj de lefèt ke anpil echantiyon sekans nan dosye odyo genyen valè ki idantik yo nan lòd yo diminye yo nan gwosè men kenbe kalite orijinal yo sou dekonpresyon. Sa a ka mennen nan rediksyon enpòtan nan gwosè dosye - tipikman 50% oswa plis - ak anpil pèt an tèm de bon jan kalite odyo ak pèfòmans.

Lè w ap itilize kodaj RLE, li enpòtan sonje ke pandan ke li gen anpil chans pou redwi gwosè dosye ki gen rapò ak dosye son oswa imaj, li ka pa aktyèlman benefisye pou kalite dosye tèks ki gen tandans pa gen anpil redondance akòz fason yo fabrike konvansyonèl. . Se poutèt sa, kèk eksperimantasyon ak diferan kalite aplikasyon yo ka nesesè anvan ou fè yon chwa final sou si kalite sa a nan teknoloji konpresyon se adapte pi byen pou bezwen ou yo.

Huffman Kodaj

Huffman Kodaj se yon adaptasyon, algorithm konpresyon done san pèt. Algorithm sa a sèvi ak yon seri senbòl done, oswa karaktè, ansanm ak frekans yo nan ensidan an nan yon dosye pou konstwi yon kòd prefiks efikas. Kòd sa a konsiste de mo kòd ki pi kout ki reprezante karaktè ki pi souvan ak mo ki pi long ki reprezante mo ki pi ra. Sèvi ak kòd sa yo, Huffman Coding ka diminye gwosè dosye a ak ti efè sou entegrite done li yo.

Huffman Coding travay nan de etap: konstwi yon seri kòd senbòl inik epi sèvi ak li pou konprese kouran done yo. Kòd senbòl yo jeneralman konstwi apati distribisyon karaktè divès fichye a ak enfòmasyon yo jwenn lè yo egzamine frekans relatif yo. karaktè diferan parèt nan li. Anjeneral, Huffman Coding opere pi efikas pase lòt algorithm konpresyon san pèt lè yo itilize sou kouran done ki gen senbòl ki gen pwobabilite inegal pou ensidan an – pou egzanp, karakterize yon dokiman tèks kote kèk lèt ​​(tankou "e") rive pi souvan pase lòt moun (tankou "z").

Kodaj aritmetik

Yo rele yon sèl kalite konpresyon lossless ki ka itilize Kodaj aritmetik. Metòd sa a pran avantaj de lefèt ke yon kouran done ka gen pati redondants ki itilize espas, men ki pa transmèt okenn enfòmasyon aktyèl. Li konprese done yo lè li retire pati redondants sa yo pandan y ap konsève kontni enfòmasyon orijinal li yo.

Pou konprann ki jan kodaj aritmetik travay, ann konsidere yon egzanp ki baze sou tèks. Sipoze gen kat karaktè nan kouran done nou an - A, B, C, ak D. Si done yo te kite san konprese, chak karaktè ta pran uit bit pou yon total de 32 bit atravè tout kouran an. Avèk kodaj aritmetik, sepandan, valè yo repete tankou A ak B. ka reprezante ak mwens pase uit bit chak.

Nan egzanp sa a nou pral sèvi ak kat-bit blòk yo reprezante chak karaktè ki vle di tout kat karaktè yo ka chaje nan yon sèl blòk 16-bit. Ankode a gade kouran done yo epi li bay chak karaktè pwobabilite yo selon chans pou yo parèt nan kòd siksesif yo nan lòd yo ekonomize espas pandan y ap asire maksimòm presizyon lè yo dekonprese nan lòt bout la. Pandan konpresyon Se poutèt sa, sèlman karaktè sa yo ki gen pi gwo pwobabilite pran mwens Bits pandan ke moun ki gen pi ba frekans oswa sa yo ki parèt mwens souvan yo pral mande pou plis Bits pou chak blòk karaktè men yo toujou rete fourni nan yon blòk 16-bit tankou anvan ekonomize plizyè byte atravè tout kouran done yo lè konpare ak vèsyon dekonprese li yo.

Ki jan yo sèvi ak konpresyon Lossless

Konpresyon san pèdi se yon fason pou kode ak konpresyon done san okenn pèt enfòmasyon. Metòd konpresyon sa a itilize pou diminye gwosè imaj dijital, odyo ak dosye videyo. Konpresyon san pèt pèmèt done yo dwe estoke nan yon fraksyon nan gwosè orijinal li, sa ki lakòz yon dosye ki pi piti anpil.

Se konsa, ann antre nan detay ak eksplore ki jan yo sèvi ak konpresyon san pèt:

Fichye File

Konpresyon san pèdi se yon kalite konpresyon done ki diminye gwosè dosye san sakrifye okenn nan done ki genyen nan dosye orijinal la. Sa fè li yon metòd ideyal pou konpresyon gwo dosye tankou foto dijital, dosye odyo, ak klip videyo. Pou itilize kalite konpresyon sa a, ou dwe konprann ki kalite dosye ki sipòte pa compresseurs lossless ak kouman yo byen mete kanpe yo pou rezilta optimal.

Lè konpresyon yon dosye pou rezon lossless, ou gen plizyè opsyon pou fòma dosye. Gen plis chans, ou pral chwazi ant JPEG ak PNG jan yo tou de bay rezilta ekselan ak gwosè dosye bon. Ou ta ka tou itilize fòma tankou GIF oswa TIFF si lojisyèl ou sipòte yo. Genyen tou kèk fòma konprese espesifik ki fèt espesyalman pou odyo oswa videyo. Men sa yo enkli FLAC (odyo san pèt), AVI (videyo san pèt), ak fòma Apple Lossless QuickTime a (ALAC).

Li enpòtan pou sonje ke pandan ke fòma sa yo ofri pi bon konpresyon pase tokay ki pa konprese yo, yo ka pi difisil pou travay avèk yo akòz sipò limite yo nan kèk aplikasyon ak pwogram lojisyèl. Tou depan de konfigirasyon ou, lè l sèvi avèk fòma san konprese ka pi senp nan kouri nan longè menm si li pran plis espas disk.

Zouti konpresyon

Gen yon varyete zouti konpresyon ki disponib ki fèt pou diminye gwosè dosye done pandan w ap kenbe entegrite done orijinal yo. Zouti sa yo sèvi ak algoritm pou idantifye done redondants epi jete yo nan dosye a san yo pa pèdi okenn enfòmasyon.

Konpresyon Lossless itil espesyalman pou imaj grafik, oswa anrejistreman odyo ak videyo. Zouti tankou ZIP, RAR, Stuffit X, GZIP ak ARJ sipòte divès nivo konpresyon san pèt pou yon varyete kalite dosye ki gen ladan PDF ak ègzèkutabl konprese (EXE). Pou egzanp, si ou konprese yon imaj ak youn nan fòma sa yo nan anviwònman rediksyon gwosè maksimòm, ou ta kapab ouvri ak wè foto sa a san ou pa pèdi okenn detay oswa enfòmasyon koulè.

Algorithm yo itilize a pral afekte gwosè fichye a ki ka reyalize kòm byen ke tan li pran pou trete ak konprese yon dosye. Sa a ka varye ant minit ak plizyè èdtan depann sou ki jan sofistike zouti ou chwazi a. Zouti konpresyon popilè tankou 7-zip (LZMA2) ofri pi wo nivo konpresyon men mande plis tan pwosesis. Pwogram ki trè optimize tankou SQ=z (KALBAS) yo se woutin nivo ki ba ki ka peze byte adisyonèl nan vitès zèklè konpare ak aplikasyon ki pi popilè tankou WinZip or WinRAR men konpleksite teknik yo vle di yo raman itilize pa itilizatè PC amatè.

Konpresyon Imaj

Konpresyon imaj se yon fason pou redwi kantite done ki nesesè pou reprezante yon imaj dijital. Sa a se fè pa youn oswa tou de nan de apwòch: pa retire oswa diminye done imaj ensiyifyan, rele konpresyon san pèt; oswa pa eliminasyon done atansyon, rele konpresyon pèt.

avèk konpresyon san pèt, imaj la parèt egzakteman jan li te fè anvan yo te konprese epi li itilize mwens memwa pou depo. Avèk yon konpresyon pèt teknik, kèk done yo pèdi lè yo sove dosye a ak rekonprese men lè yo fè kòrèkteman, pa gen okenn distòsyon vizib ta dwe wè nan dosye orijinal la dekonprese.

Teknik konpresyon san pèt yo lajman itilize nan fotografi dijital, ak nan workflows konsepsyon grafik. Teknik lossless pèmèt pou fichye yo konprese nan gwosè pi piti anpil pase si yo te konprese ak lòt metòd tankou imaj JPEG ki fèt pou konpresyon pèt kote ou jwenn yon gwosè dosye ki pi piti nan depans lan nan pèdi bon jan kalite oswa detay.

Fòma imaj san pèt yo enkli:

• Fedatifis PNGs (ortf)
• jif (gif)
• ak fòma ki pi souvan itilize TIFF (tiff).

Aplikasyon lojisyèl tretman imaj tankou Photoshop ka louvri diferan kalite imaj epi konvèti yo nan youn nan fòma sa yo lè l sèvi avèk karakteristik tankou "Save As" ki se konbyen fwa yo konvèti dosye ant fòma san yo pa bezwen telechaje lojisyèl adisyonèl.

Gen kèk fòma imaj altènatif tankou JPEG 2000 (jp2) tou sèvi ak sa a jan de teknik konpwesyon sepandan yo bay yon benefis te ajoute depi ke yo ka stocker plis byen dirèk enfòmasyon konpare li a JPEGs pandan ke yo toujou gen yon ti fichier taille akòz yo efikas codage régime.

konklizyon

Konpresyon san pèdi se yon zouti pwisan ki ka ede w diminye gwosè dosye ak ekonomize espas depo, pandan y ap asire w ke ou pa pèdi okenn done nan pwosesis la. Li pèmèt ou konprese dosye san yo pa pèdi nenpòt nan enfòmasyon yo genyen, fè yo pi fasil pou sere, aksè ak pataje.

An konklizyon, konpresyon san pèt se yon zouti esansyèl pou depo ak jesyon done modèn.

Rezime konpresyon Lossless

Konpresyon san pèdi se yon kalite teknik konpresyon done ki diminye gwosè dosye san yo pa sakrifye okenn nan done ki genyen ladan yo. Li se ideyal pou konpresyon dosye ki baze sou tèks tankou dokiman, calcul, osi byen ke imaj ak dosye odyo.

Benefis prensipal la nan konpresyon lossless se ke li pèmèt ou redwi gwosè yon dosye san sakrifye bon jan kalite dosye a. Sa vle di ke menm dosye egzak la ka konprese plizyè fwa, sa ki fè li pi fasil nan magazen ak transfere gwo dosye byen vit ak fasil. Li pèmèt tou pou itilize depo pi efikas lè yo retire done redondants nan yon dosye epi estoke sèlman eleman esansyèl enfòmasyon yo.

An jeneral, gen de kalite algorithm konpresyon san pèt - algoritm ki baze sou diksyonè tankou Deflate/GZip oswa Lempel-Ziv (ki konprese dosye nan yon lis endèks) oswa metòd eliminasyon redondance tankou kodaj aritmetik oswa kodaj longè kouri (ki retire redondance pa kode modèl repete). Chak kalite gen pwòp objektif espesifik li yo lè li rive kalite medya ak aplikasyon yo.

Pou imaj, espesyalman, fòma imaj san pèt tankou PNG yo pi pito pase lòt fòma lossy tankou JPEG paske yo prezève detay imaj pi byen pase JPEG fè pandan y ap toujou ofri yon nivo konpresyon rezonab san degradasyon enpòtan nan bon jan kalite foto oswa difikilte pou dekode oswa rekipere done sous orijinal yo. Menm jan an tou, odyo dijital dosye fòm ond ki pa konprese gen tandans fè pi byen ak teknik quantization vektè olye ke pi teknik rediksyon bitrate.

An konklizyon, konpresyon san pèt se yon fason efikas pou diminye gwosè dosye gwo san okenn sakrifis nan bon jan kalite; sa fè yo gwo altènativ pou konsève done ki gen anpil valè pandan y ap ekonomize espas depo ak pri. Kòm diferan algorithm adapte diferan kalite medya pi efikas pase lòt, li toujou pi bon pou fè rechèch sou ki fòma pi byen adapte ak bezwen ou tou de pwoteksyon vi prive ak efikasite espas - bon chwa a ka fè tout diferans lan!

Benefis nan konpresyon Lossless

Konpresyon san pèdi se yon pwosesis kodaj ak dekodaj done ki pèmèt dosye ekonomize espas san sakrifye bon jan kalite. Menmsi pri a nan depo toujou ap diminye, kenbe bon jan kalite kontni dijital ka chè ak pran tan. Algoritm konpresyon san pèt fasilite depo, optimize rezo, ak transfè fichye atravè diferan sistèm. Anplis de sa, vitès transmisyon done optimize ka diminye depans operasyonèl ki asosye ak operasyon I/O epi ede depatman analiz done syantifik oswa medikal valide rezilta yo pi vit.

Avantaj ki genyen nan itilize teknik konpresyon san pèt yo enkli:

• Rediksyon nan gwosè dosye san yo pa entwodwi nenpòt distòsyon oswa degradasyon kalite
• Amelyore vitès chaj paj pa diminye kantite done transfere sou entènèt la
• Passerelles pou aplikasyon sous louvri ki diminye depans kominikasyon pou jwenn aksè nan kontni sou sèvè sou entènèt
• Ogmante kapasite achiv pou prezèvasyon kontni dijital alontèm
• Ouvri avni pou instrumentation vityèl ak sèvis medya difizyon Entènèt nan akeyi odyans potansyèlman masiv ak resous Pleasant minimòm.

Alo, mwen se Kim, yon manman ak yon fanatik stop-motion ak yon background nan kreyasyon medya ak devlopman entènèt. Mwen gen yon gwo pasyon pou desen ak animasyon, epi kounye a mwen plonje tèt premye nan mond lan stop-motion. Avèk blog mwen an, mwen pataje aprann mwen yo avèk nou mesye.