Verloschtlos Kompressioun: Wat ass et a wéi Dir et benotzt

vum kim Aktualiséiert: Juni 28, 2022

Verloschtlos Kompressioun ass e wichtegt Konzept wann et ëm digital Medien kënnt. Et bezitt sech op de Prozess wou Daten kompriméiert ginn ouni Verloscht vun Daten. Lossless Kompressioun ass e super Wee fir d'Dateigréisst vun Ären digitale Medien ze reduzéieren ouni d'Qualitéit ze Affer.

An dësem Artikel wäerte mir entdecken

• wat lossless Kompressioun ass,
• wéi et fonktionnéiert, an
• wéi Dir et op Äre Virdeel benotze kënnt.

Looss mer opgefuerdert ginn!

Definitioun vu Lossless Compression

Verloschtlos Kompressioun ass eng Zort vun Datekompressioun déi all originell Donnéeën während dem Kodéierungs- an Dekodéierungsprozess bewahrt, sou datt d'Resultat eng exakt Replika vun der ursprénglecher Datei oder Daten ass. Et funktionnéiert andeems Dir Musteren an den Daten fënnt an se méi effizient späichert. Zum Beispill, wann eng Datei 5 widderhuelend Wierder huet, amplaz vun deenen 5 duplizéierte Wierder ze späicheren ouni Verléierer Kompressioun späichert nëmmen eng Instanz vun deem Wuert, plus Referenz op wou et Informatioun iwwer seng Notzung an der Datei fënnt.

Anescht wéi lossy Kompressioun (wat e puer Informatioun selektiv verworf fir d'Gréisst ze reduzéieren) Verloschterlos Kompressioun erlaabt Iech ze erhalen Bild Opléisung, Text Kloerheet an Fichier Integritéit mat kee Verloscht vun Qualitéit. Dëst mécht et gëeegent fir Uwendungen wou e puer Informatioun wesentlech ass an net fir d'Gréisstreduktioun geaffert ka ginn. Allgemeng Benotzunge fir Verloschtlos Kompressioun enthalen:

• Musekdateien kompriméieren (dofir muss d'Audioqualitéit intakt bleiwen)
• Medezinesch Biller kompriméieren (well kleng Detailer kënne kritesch sinn fir Diagnos)
• Kompriméieren Quellcode vu Software Uwendungen
• Archivéieren Dokumenter fir laangfristeg Stockage.

Beispiller vu Kompressere déi dës Zort Algorithmus benotze kënnen sinn ZIP an PNG Dateien wéi och e puer Bildformater wéi TIFF an GIF.

Virdeeler vun Lossless Compression

Verloschtlos Kompressioun ass eng Technologie déi Daten an eng méi kleng Gréisst kompriméiert ouni Qualitéitsverloscht. Dëst gëtt méiglech gemaach duerch d'Benotzung vun Algorithmen déi redundant oder widderhuelend Strings vun Daten identifizéieren an se dann duerch méi kuerz Coden ersetzen. Dës Method ze benotzen kann hëllefen, d'Gréisst vun den Daten wesentlech ze reduzéieren, dacks duerch Halschent oder méi, et erlaabt d'Benotzer grouss Quantitéiten un Informatioun méi effizient ze späicheren an ze vermëttelen.

Ausser Späicherplatz spueren, ginn et e puer aner Schlësselvirdeeler fir Verléierslos Kompressioun ze benotzen. Dës enthalen:

• Verbesserte Leeschtung: Lossless Kompressioun kann d'Geschwindegkeet verbesseren, mat där Dateien transferéiert ginn, well se méi kleng sinn a manner Bandbreedung ophuelen beim Schécken oder Downloaden.
• Daten Integritéit: Well keng Daten verluer gi wann Dir ouni Verléierer Kompressioun benotzt, bleift all kodéiert Informatioun intakt bei der Dekompressioun.
• Kompatibilitéit: Kompriméiert Dateien kënnen normalerweis mat verschiddene Applikatiounen op verschiddene Plattformen opgemaach ginn wéinst senge Standard Kodéierungsalgorithmen.
• Reduzéiert Veraarbechtungszäit: D'Reduktioun vun der Dateigréisst beschleunegt Prozesser wéi Dréckerei, Streaming an Redaktioun well méi kleng Dateien manner Rechenkraaft erfuerderen.

Aarte vu Verloschtlos Kompressioun

Et gi verschidden Zorte vu lossless Kompressioun Techniken déi Iech erlaben Daten ze kompriméieren ouni Informatioun ze verléieren. Déi meescht üblech Aarte vu Verloschtlos Kompressioun sinn ZIP, gzip an LZW. Dës dräi, zesumme mat aner verschidden Zorten, all hunn hir eege Virdeeler an Nodeeler.

An dësem Artikel wäerte mir déi verschidden Aarte vu Verloschtlos Kompressiounsmethoden diskutéieren a wéi se se benotzen:

• ernannte
• gzip
• LZW

Run Längt Kodéierung

Run Length Encoding (RLE) ass en Datekompressiounsalgorithmus benotzt fir d'Gréisst vun enger Datei ze reduzéieren ouni Daten ze verléieren. Et funktionnéiert andeems Dir Daten analyséiert, no hanneene Charaktere sicht an se dann an eng méi kleng, méi kompriméiert Form kompriméiert. Dëst mécht d'Dateien méi einfach ze späicheren an ze transferéieren. Wärend dem Dekompressiounsprozess kënnen d'Originaldaten komplett rekonstruéiert ginn.

Run Length Encoding gëtt allgemeng benotzt fir digital Biller ze kompriméieren well et effektiv Informatiounsredundanz a Material reduzéiert wéi z. repetitive Mustere, leeft vun Pixelen oder grouss Beräicher mat enger eenzeger Faarf gefëllt. Textdokumenter sinn och gëeegent Kandidaten fir RLE Kompressioun well se dacks widderhuelend Wierder an Ausdréck enthalen.

Run Length Encoding profitéiert vun der Tatsaach datt vill sequentiell Echantillon bannent Audiodateien hunn identesch Wäerter fir se an der Gréisst ze reduzéieren awer hir ursprénglech Qualitéit bei Dekompressioun ze halen. Dëst kann zu bedeitende Reduktiounen vun der Dateigréisst féieren - typesch 50% oder méi - mat ganz wéineg Verloschter am Sënn vun Audio Qualitéit an Leeschtung.

Wann Dir RLE Kodéierung benotzt, ass et wichteg ze erënneren datt och wann et méiglech ass d'Dateigréissten am Zesummenhang mat Toun- oder Bilddateien ze reduzéieren, kann et tatsächlech net profitabel sinn fir Typen vun Textdateien déi éischter net vill Redundanz hunn wéinst wéi se konventionell gemaach ginn. . Dofir kënnen e puer Experimentéiere mat verschiddenen Uwendungstypen néideg sinn ier Dir eng definitiv Wiel maacht ob dës Zort vu Kompressiounstechnologie am Beschten fir Är Bedierfnesser passt.

Huffman Kodéierung

Huffman Kodéierung ass en adaptiven, lossless Datekompressor Algorithmus. Dësen Algorithmus benotzt eng Rei vun Datesymboler, oder Zeechen, zesumme mat hirer Frequenz vum Optriede an enger Datei fir en effizienten Präfixcode ze konstruéieren. Dëse Code besteet aus méi kuerzer Codewords déi méi heefeg Zeechen duerstellen a méi laang Codewords déi méi rar sinn. Mat dëse Coden kann Huffman Coding d'Dateigréisst reduzéieren mat wéineg Effekt op seng Dateintegritéit.

Huffman Coding funktionnéiert an zwee Schrëtt: Konstruéiert eng Rei vun eenzegaartege Symbolcoden a benotzt se fir den Datestroum ze kompriméieren. D'Symbolcodes ginn allgemeng konstruéiert aus der Verdeelung vun de Charaktere vun de verschiddenen Dateien an aus Informatioune kritt duerch d'Untersuchung vun de relativen Frequenzen mat deenen verschidde Charaktere kommen dran op. Allgemeng funktionnéiert Huffman Coding méi effizient wéi aner Verléierslos Kompressiounsalgorithmen wann se op Datestroum benotzt ginn déi Symboler enthalen déi hunn ongläiche Wahrscheinlechkeeten vun Optriede - zum Beispill, en Textdokument ze charakteriséieren an deem e puer Buschtawen (wéi "e") geschéien méi dacks wéi anerer (wéi "z").

Arithmetesch Kodéierung

Eng Zort vu lossless Kompressioun déi benotzt ka ginn ass genannt Arithmetesch Kodéierung. Dës Method profitéiert vun der Tatsaach datt e Stroum vun Daten iwwerflësseg Deeler kann hunn déi Plaz verbrauchen, awer déi keng aktuell Informatioun vermëttelen. Et kompriméiert d'Donnéeën andeems se dës iwwerflësseg Deeler erofhuelen andeems se hiren originelle Informatiounsinhalt behalen.

Fir ze verstoen wéi Arithmetesch Kodéierung funktionnéiert, loosst eis en textbaséiert Beispill betruechten. Ugeholl datt et véier Zeechen an eisem Datestroum sinn - A, B, C, an D. Wann d'Donnéeën net kompriméiert gelooss ginn, géif all Charakter aacht Bits ophuelen fir insgesamt 32 Bits iwwer de ganze Stroum. Mat Arithmetescher Kodéierung sinn awer déi repetitive Wäerter wéi A a B kann mat manner wéi aacht Bits all vertruede ginn.

An dësem Beispill wäerte mir Véier-Bit-Blöcke benotze fir all Charakter ze representéieren, wat heescht datt all véier Zeechen an engem eenzegen 16-Bit Block gepackt kënne ginn. Den Encoder kuckt op de Stream vun Daten an verdeelt Wahrscheinlechkeeten un all Charakter op Basis vun hirer Wahrscheinlechkeet fir a successive Strings ze erschéngen fir Plaz ze spueren wärend maximal Genauegkeet assuréiert wann se um aneren Enn dekompriméiert sinn. Wärend der Kompressioun daueren also nëmmen déi Charaktere mat méi héije Wahrscheinlechkeeten manner Bits, während déi mat méi nidderegen Frequenzen oder déi manner dacks méi Bits pro Charakterblock erfuerderen, awer nach ëmmer an engem 16-Bit Block gebündelt bleiwen wéi ier se e puer Bytes iwwer de ganzen Datestroum späicheren am Verglach mat senger onkompriméierter Versioun.

Wéi benotzt Dir Lossless Compression

Verloschtlos Kompressioun ass e Wee fir Daten ze kodéieren an ze kompriméieren ouni Informatiounsverloscht. Dës Kompressiounsmethod gëtt benotzt fir d'Gréisst vun digitale Biller, Audio a Videodateien ze reduzéieren. Lossless Kompressioun erméiglecht d'Donnéeën an enger Fraktioun vu senger ursprénglecher Gréisst ze späicheren, wat zu enger vill méi klenger Datei resultéiert.

Also, loosst eis an den Detail goen an entdecken wéi Dir lossless Kompressioun benotzt:

Dateiformaten

Verloschtlos Kompressioun ass eng Zort Datekompressioun déi d'Dateigréisst reduzéiert ouni eng vun den Donnéeën an der Originaldatei ofzeginn. Dëst mécht et eng ideal Method fir grouss Dateien wéi digital Fotoen, Audiodateien a Videoclips ze kompriméieren. Fir dës Zort vu Kompressioun ze benotzen, musst Dir d'Zorte vu Dateien verstoen, déi vu lossless Kompressere ënnerstëtzt ginn a wéi Dir se richteg opstellt fir optimal Resultater.

Wann Dir eng Datei fir Verloschtlos Zwecker kompriméiert, hutt Dir verschidde Méiglechkeeten fir Dateiformate. Wahrscheinlech wäert Dir tëscht wielen JPEG an PNG well se béid exzellent Resultater mat gudde Dateigréissten ubidden. Dir kënnt och Formater benotzen wéi GIF oder TIFF wann Är Software hinnen ënnerstëtzt. Et ginn och e puer spezifesch kompriméiert Formater speziell fir Audio oder Video entworf. Dozou gehéiert FLAC (lossless Audio), AVI (lossless Video), a QuickTime's Apple Lossless Format (ALAC).

Et ass wichteg ze bemierken datt wärend dës Formater besser Kompressioun ubidden wéi hir net-kompriméiert Géigeparteien, si kënne méi schwéier si mat ze schaffen wéinst hirer limitéierter Ënnerstëtzung an e puer Uwendungen a Software Programmer. Ofhängeg vun Ärem Setup, benotzt onkompriméiert Formater kann op laang Siicht méi einfach sinn, och wann et méi Plaatz op der Disk hëlt.

Kompressioun Tools

Et gi verschidde Kompressiounsinstrumenter verfügbar, déi entwéckelt sinn fir d'Gréisst vun den Datedateien ze reduzéieren an d'Integritéit vun den originelle Donnéeën z'erhalen. Dës Tools benotzen Algorithmen fir redundante Donnéeën z'identifizéieren an se aus der Datei ze läschen ouni Informatioun ze verléieren.

Lossless Kompressioun ass besonnesch nëtzlech fir grafesch Biller, oder Audio- a Videoopnamen. Tools wéi z ZIP, RAR, Stuffit X, GZIP an ARJ Ënnerstëtzt verschidde Niveaue vu lossless Kompressioun fir eng Vielfalt vu Dateitypen, dorënner PDFs a kompriméiert Ausführbar (EXE). Zum Beispill, wann Dir e Bild mat engem vun dëse Formater kompriméiert op maximal Gréisst Reduktioun Kader, Dir kënnt dat Bild opmaachen an kucken ouni Detailer oder Faarfinformatioun ze verléieren.

Den Algorithmus, deen benotzt gëtt, beaflosst d'Dateigréisst, déi erreecht ka ginn, souwéi d'Zäit déi et brauch fir eng Datei ze veraarbechten an ze kompriméieren. Dëst ka vu Minutten bis e puer Stonnen variéieren jee no wéi sophistikéiert Äre gewielten Tool ass. Populär Kompressiounsinstrumenter wéi 7-Zip (LZMA2) bitt méi héich Kompressiounsniveauen awer erfuerdert méi laang Veraarbechtungszäiten. Héich optimiséiert Programmer wéi SQ=z (SQUASH) sinn niddereg Niveau Routinen déi zousätzlech Bytes mat Blitzgeschwindegkeet auspresse kënnen am Verglach mat méi populäre Applikatiounen wéi WinZip or WinRAR awer hir technesch Komplexitéit heescht datt se selten vun Amateur PC Benotzer benotzt ginn.

Bildkompressioun

Bildkompressioun ass e Wee fir d'Quantitéit un Daten ze reduzéieren déi néideg ass fir en digitale Bild ze representéieren. Dëst gëtt duerch eng oder zwou vun zwou Approche gemaach: andeems onbedeitend Bilddaten ewechgeholl oder reduzéiert ginn, genannt lossless Kompressioun; oder duerch virsiichteg daten Eliminatioun, genannt lossy Kompressioun.

mat lossless Kompressioun, d'Bild erschéngt genee wéi et virum Kompressioun gemaach gouf a benotzt manner Erënnerung fir d'Späichere. Mat engem lossy Kompressioun Technik, ginn e puer Daten verluer wann d'Datei gespäichert an nei kompriméiert ass, awer wann et richteg gemaach gëtt, sollt keng sichtbar Verzerrung vun der ursprénglecher onkompriméierter Datei gesi ginn.

Lossless Kompressiounstechnike gi wäit an der digitaler Fotografie benotzt, an a Grafikdesign Workflows. Lossless Techniken erlaben Dateien a vill méi kleng Gréissten ze kompriméieren wéi wa se mat anere Methoden kompriméiert gi wéi JPEG Biller déi fir lossy Kompressioun wou Dir eng méi kleng Dateigréisst op Käschte vu verluerene Qualitéit oder Detail kritt.

Verloschtlos Bildformate enthalen:

• Freedefeier PNGs (ortf)
• GIF (gif)
• an am meeschte benotzt Format TIFF (tiff).

Bildveraarbechtungssoftware Uwendungen wéi Photoshop kënnen verschidden Aarte vu Biller opmaachen an se an ee vun dëse Formater konvertéieren mat Features wéi "Save As" dat ass wéi dacks Dateien tëscht Formater ëmgewandelt ginn ouni zousätzlech Software erofzelueden.

E puer alternativ Bildformate wéi z JPEG 2000 (jp2) benotzen och dës Aart vu Kompressiounstechnik awer si bidden en zousätzleche Virdeel well se méi präzis direkt Informatioun am Verglach mat JPEGs späichere kënnen, während se ëmmer nach eng kleng Dateigréisst hunn wéinst hirem effiziente Kodéierungsschema.

Konklusioun

Verloschtlos Kompressioun ass e mächtegt Tool dat Iech hëllefe kann Dateigréissten reduzéieren an Späicherplatz spueren, wärend Dir sécher sidd datt Dir keng Donnéeën am Prozess verléiert. Et erlaabt Iech Dateien ze kompriméieren ouni d'Informatioun ze verléieren déi se enthalen, sou datt se se maachen méi einfach ze späicheren, Zougang an deelen.

Ofschléissend, lossless Kompressioun ass e wesentlecht Tool fir modern Datelagerung a Gestioun.

Resumé vun Lossless Compression

Verloschtlos Kompressioun ass eng Aart vun Datekompressiounstechnik déi Dateigréissten reduzéiert ouni eng vun den Donnéeën dobannen ofzeginn. Et ass ideal fir Text-baséiert Dateie wéi Dokumenter, Spreadsheets, souwéi Biller an Audiodateien ze kompriméieren.

Den Haaptvirdeel vun der Verléiersloser Kompressioun ass datt et erlaabt Iech d'Gréisst vun enger Datei ze reduzéieren ouni d'Dateiqualitéit ofzeschafen. Dëst bedeit datt déiselwecht exakt Datei e puer Mol kompriméiert ka ginn, wat et méi einfach mécht grouss Dateien séier an einfach ze späicheren an ze transferéieren. Et erlaabt och méi effizient Späichere benotzt andeems se redundante Daten aus enger Datei erofhuelen an nëmmen déi wesentlech Informatiounselementer späicheren.

Am Allgemengen ginn et zwou Aarte vu lossless Kompressiounsalgorithmen - Wierderbuch-baséiert Algorithmen wéi Deflate/GZip oder Lempel-Ziv (déi Dateien an eng indexéiert Lëscht kompriméiert) oder Redundanz Eliminatioun Methoden wéi arithmetesch Kodéierung oder Run Length Kodéierung (wat Redundanz läscht andeems d'Wiederholungsmuster kodéiert). All Typ huet seng eege spezifesch Zwecker wann et ëm Zorte vu Medien an Uwendungen kënnt.

Fir Biller, speziell, lossless Bild Formater wéi PNG si léiwer iwwer aner lossy Formater wéi Name well se Bilddetailer besser bewahren wéi JPEG mécht, wärend se ëmmer nach e verstännegen Kompressiounsniveau ubidden ouni wesentlech Verschlechterung vun der Bildqualitéit oder Schwieregkeeten beim Dekodéieren oder d'Original Quelldaten zréckzéien. Ähnlech digital Audio onkompriméiert Welleformdateien éischter besser mat ze maachen Vector Quantization Techniken anstatt reng Bitrate Reduktiounstechniken.

Als Conclusioun ass lossless Kompressioun en effektive Wee fir grouss Dateigréissten ze reduzéieren ouni Affer u Qualitéit; dëst mécht hinnen super Alternativen fir wäertvoll Donnéeën ze erhaalen iwwerdeems op Stockage Plaz a Käschten spueren. Well verschidden Algorithmen verschidden Aarte vu Medien méi effektiv passen wéi anerer, ass et ëmmer am beschten fir Fuerschung ze maachen a wéi engem Format am Beschten Äre Bedierfnesser fir Privatsphärschutz a Raumeffizienz passt - déi richteg Wiel kann den Ënnerscheed maachen!

Virdeeler vun Lossless Compression

Verloschtlos Kompressioun ass en Datekodéierungs- an Dekodéierungsprozess deen et erlaabt Dateien Plaz ze spueren ouni Qualitéit Affer ze maachen. Och wann d'Käschte fir d'Späichere konsequent erofgoen, kann e qualitativ héichwäertegen digitale Inhalt deier an Zäitopwendeg sinn. Lossless Kompressiounsalgorithmen erliichteren d'Späicheren, d'Netzoptimiséierung an d'Dateitransfer iwwer verschidde Systemer. Zousätzlech kënnen optimiséiert Datenübertragungsgeschwindegkeet d'Operatiounskäschte reduzéieren, déi mat I/O Operatiounen assoziéiert sinn, an hëllefen wëssenschaftlech oder medizinesch Datenanalysedepartementer hir Resultater méi séier ze validéieren.

D'Virdeeler vum Verléierslosen Kompressiounstechniken ze benotzen enthalen:

• Reduktioun vun der Dateigréisst ouni Verzerrung oder Qualitéitsdegradatioun aféieren
• Verbesserte Säitlaaschtgeschwindegkeet andeems d'Quantitéit un Daten iwwer de Web transferéiert gëtt
• Gateways fir Open Source Uwendungen déi d'Kommunikatiounskäschte reduzéieren fir Zougang zu Inhalt op Online Serveren
• Erweidert Archivfunktioune fir laangfristeg Erhaalung vum digitalen Inhalt
• Opgemaach Avenuen fir virtuell Instrumentatioun an Internet Streaming Medien Servicer andeems se potenziell massiv Publikum mat minimale Bandbreedressourcen këmmeren

Salut, ech sinn de Kim, eng Mamm an e Stop-Motion-Enthusiast mat engem Hannergrond a Medienkreatioun a Webentwécklung. Ech hunn eng grouss Passioun fir Zeechnen an Animatioun, an elo dauchen ech mam Kapp an d'Stop-Motion Welt. Mat mengem Blog deelen ech meng Léiere mat Iech.