Compression Lossless: Inona izany ary ny fomba fampiasana azy

avy kim Nohavaozina: Jona 28, 2022

Famoretana tsy misy fividianana dia foto-kevitra manan-danja raha ny momba ny haino aman-jery nomerika. Izy io dia manondro ny fizotran'ny angon-drakitra voatsindry tsy misy very angona. Ny famatrarana tsy misy fatiantoka dia fomba tsara hampihenana ny haben'ny rakitra amin'ny haino aman-jery nomerika nefa tsy manao sorona ny kalitao.

Ato amin'ity lahatsoratra ity isika dia hijery

• inona ny lossless compression,
• ahoana ny fomba fiasany, ary
• ahoana no ahafahanao mampiasa azy io ho tombontsoanao.

Andao isika hanomboka!

Famaritana ny famatrarana tsy misy fatiantoka

Famoretana tsy misy fividianana dia karazana fanerena angon-drakitra izay mitahiry ny angona tany am-boalohany rehetra mandritra ny fizotry ny famadihana sy ny famadihana, ka ny vokatra dia dika mitovy amin'ny rakitra na angona tany am-boalohany. Izy io dia miasa amin'ny fitadiavana lamina ao amin'ny angon-drakitra ary mitahiry izany amin'ny fomba mahomby kokoa. Ohatra, raha manana teny miverimberina 5 ny rakitra iray, raha tokony hotehirizina ireo teny dika mitovy 5 ireo dia tsy hitahiry afa-tsy ohatra iray amin'io teny io ny rakitra iray, miampy fanondroana ny toerana ahafahany mahita fampahalalana momba ny fampiasana azy ao amin'ny rakitra.

Tsy toy ny lossy famatrarana (izay manary ny fampahalalana sasany voafantina mba hampihenana ny habeny) Fanerena tsy misy fatiantoka mamela anao hitazona fanapahan-kevitra sary, mazava ny lahatsoratra ary ny fahamarinan'ny rakitra miaraka amin'ny tsy misy fahaverezan'ny kalitao. Izany dia mahatonga azy ho mety amin'ny fampiharana izay misy fampahalalana ilaina ary tsy azo atao sorona amin'ny fampihenana ny habeny. Ny fampiasana mahazatra amin'ny famatrarana tsy misy fatiantoka dia ahitana:

• Famoretana ny rakitra mozika (noho izany dia tsy maintsy mijanona ho tsy misy dikany ny kalitao audio)
• Fampidirana sary ara-pitsaboana (satria ny antsipiriany kely dia mety ho tena ilaina amin'ny fitiliana)
• Fampidirana kaody loharanon'ny rindranasa rindrambaiko
• Fitahirizana antontan-taratasy ho fitahirizana maharitra.

Ohatra amin'ny compressor izay afaka mampiasa ity karazana algorithm ity dia ZIP sy PNG rakitra ary koa ny endrika sary sasany toy ny TIFF sy GIF.

Tombontsoa azo avy amin'ny Compression Lossless

Famoretana tsy misy fividianana dia teknôlôjia izay manindry ny angon-drakitra ho amin'ny habe kely kokoa tsy misy fahaverezan'ny kalitao. Izany dia azo atao amin'ny alàlan'ny fampiasana algorithm izay mamaritra ny angon-drakitra miverimberina na miverimberina, ary avy eo manolo azy ireo amin'ny kaody fohy kokoa. Ny fampiasana an'io fomba io dia afaka manampy amin'ny fampihenana ny haben'ny angona, matetika amin'ny antsasany na mihoatra, ahafahan'ny mpampiasa mitahiry sy mampita fampahalalana be dia be amin'ny fomba mahomby kokoa.

Ankoatra ny fitahirizana toerana fitahirizana, dia misy tombony lehibe hafa amin'ny fampiasana famatrarana tsy misy fatiantoka. Anisan'izany ny:

• Hatraiza hatraiza: Ny famatrarana tsy misy fatiantoka dia afaka manatsara ny hafainganam-pandehan'ny fandefasana rakitra satria kely kokoa izy ireo ary maka bandwidth kely kokoa rehefa mandefa na misintona.
• Data tsy fivadihana: Satria tsy misy angon-drakitra very rehefa mampiasa famatrarana tsy misy fatiantoka, ny fampahalalana rehetra voakodia dia hitoetra tsy misy dikany rehefa decompression.
• mifanentana: Azo sokafana matetika amin'ny rindranasa isan-karazany amin'ny sehatra samihafa ny rakitra voaporitra noho ny algorithm fandrafetana mahazatra azy.
• Ahena ny fotoana fanodinana: Ny fampihenana ny haben'ny rakitra dia manafaingana ny dingana toy ny fanontana, fandefasana ary fanitsiana satria ny rakitra kely kokoa dia mitaky hery informatika kely kokoa.

Karazana famatrarana tsy misy fatiantoka

Misy karazana isan-karazany famatrarana tsy misy fatiantoka teknika izay ahafahanao manindry angon-drakitra nefa tsy very fampahalalana. Ny karazana famatrarana tsy misy fatiantoka mahazatra indrindra dia ZIP, gzip, ary LZW. Ireo telo ireo, miaraka amin'ny karazany hafa, dia samy manana ny tombony sy ny tsy fahampiana.

Ato amin'ity lahatsoratra ity, hiresaka momba ny karazana fomba famatrarana tsy misy fatiantoka sy ny fomba fampiasana azy ireo isika:

• ZIP
• gzip
• LZW

Run Length Encoding

Fanodinana halavan'ny fandehanana (RLE) dia algorithm famatrarana data ampiasaina hampihenana ny haben'ny rakitra iray nefa tsy very angona. Miasa amin'ny alalan'ny famakafakana angon-drakitra izy io, mikaroka ireo tarehintsoratra misesy ary avy eo manindry azy ireo ho endrika kely kokoa. Izany dia manamora ny fitahirizana sy famindrana ireo rakitra. Nandritra ny dingan'ny decompression dia azo amboarina tanteraka ny angon-drakitra tany am-boalohany.

Ny Run Length Encoding dia matetika ampiasaina amin'ny fanerena sary dizitaly satria mampihena amin'ny fomba mahomby ny fampihenana ny fampahalalana amin'ny fitaovana toy ny lamina miverimberina, mihazakazaka ny teboka na faritra lehibe feno loko tokana. Ny antontan-taratasy an-tsoratra koa dia kandidà mety amin'ny famatrarana RLE satria matetika misy teny sy andian-teny miverimberina.

Run Length Encoding dia manararaotra ny fisian'ny santionany misesy ao anatin'ny rakitra audio sanda mitovy mba hampihenana azy ireo amin'ny habeny fa hitazona ny kalitaony tany am-boalohany rehefa decompression. Mety hitarika fihenam-bidy lehibe amin'ny haben'ny rakitra izany - matetika 50% na mihoatra - miaraka amin'ny fatiantoka kely dia kely eo amin'ny kalitaon'ny feo sy ny fampisehoana.

Rehefa mampiasa kaody RLE dia zava-dehibe ny mitadidy fa na dia mety hampihena ny haben'ny rakitra mifandraika amin'ny rakitra feo na sary aza izany, dia mety tsy mahasoa ho an'ny karazana rakitra an-tsoratra izay matetika tsy misy redundant loatra noho ny fomba fanamboarana azy ireo amin'ny fomba mahazatra. . Noho izany dia mety ilaina ny fanandramana sasany amin'ny karazana fampiharana samihafa alohan'ny hanaovana safidy farany raha mety amin'ny filanao io karazana teknolojia famoretana io.

Huffman Coding

Huffman Coding dia algorithm fanerena data tsy misy fatiantoka sy adaptive. Ity algorithm ity dia mampiasa andiana marika angon-drakitra, na tarehin-tsoratra, miaraka amin'ny fahamaroan'ny fisehoany ao anaty rakitra iray mba hamoronana kaody prefixing mahomby. Ity kaody ity dia ahitana teny kaody fohy kokoa izay maneho tarehin-tsoratra matetika kokoa sy teny kaody lava kokoa izay maneho ny tsy fahita firy. Amin'ny fampiasana ireo kaody ireo, Huffman Coding dia afaka mampihena ny haben'ny rakitra ary misy fiantraikany kely amin'ny fahamarinan'ny angona.

Miasa amin'ny dingana roa ny Huffman Coding: manangana andiana kaody marika tsy manam-paharoa ary mampiasa azy io hanery ny onjam-peo. Ny kaody marika dia amin'ny ankapobeny dia amboarina avy amin'ny fizarazaran'ny rakitra isan-karazany ny tarehin-tsoratra sy avy amin'ny fampahalalana azo amin'ny fandinihana ireo matetika mifandray amin'izany. toetra samihafa no miseho ao. Amin'ny ankapobeny, ny Huffman Coding dia miasa amin'ny fomba mahomby kokoa noho ny algorithm famatrarana tsy misy fatiantoka hafa rehefa ampiasaina amin'ny renirano data izay misy marika izay manana tsy mitovy ny mety hitranga - ohatra, mamaritra ny antontan-taratasy misy litera sasany (toy ny "e") miseho matetika kokoa noho ny hafa (toy ny "z").

Kaody arithmetika

Ny karazana famatrarana tsy misy fatiantoka azo ampiasaina dia antsoina Kaody arithmetika. Ity fomba ity dia manararaotra ny zava-misy fa ny angon-drakitra iray dia mety manana ampahany betsaka izay mampiasa habaka, saingy tsy mampita vaovao marina. Manery ny angon-drakitra izy amin'ny alàlan'ny fanesorana ireo ampahany miverimberina ireo sady mitahiry ny votoatiny fampahalalana tany am-boalohany.

Mba hahatakarana ny fomba fiasan'ny Arithmetic Coding, andeha isika handinika ohatra iray mifototra amin'ny lahatsoratra. Eritrereto hoe misy tarehintsoratra efatra ao amin'ny onjam-baovaontsika - A, B, C, ary D. Raha avela tsy voapotsitra ny angon-drakitra, dia hahazo bits valo ny tarehintsoratra tsirairay amin'ny fitambaran'ny bits 32 manerana ny renirano iray manontolo. Miaraka amin'ny Coding Arithmetika, na izany aza, ny soatoavina miverimberina toy ny A sy B dia azo aseho amin'ny latsaky ny valo bits tsirairay.

Amin'ity ohatra ity dia hampiasa blocs efatra bit isika mba hanehoana ny toetra tsirairay izay midika fa ny tarehintsoratra efatra dia azo ampidirina ao anaty sakana 16 bit tokana. Ny encoder dia mijery ny fandehan'ny angona ary manendry ny mety ho an'ny tarehin-tsoratra tsirairay mifototra amin'ny mety hisehoan'izy ireo amin'ny tady mifandimby mba hitsitsiana toerana sady hiantohana ny fahitsiana faran'izay haingana indrindra rehefa decompresse amin'ny farany. Noho izany, mandritra ny fanerena dia ireo tarehin-tsoratra manana probabilité ambony kokoa ihany no maka bits kely kokoa raha ireo izay manana frequence ambany kokoa na ireo izay miseho matetika kokoa dia mitaky bits bebe kokoa isaky ny sakana fa mbola mijanona ao anatin'ny bloc 16-bit iray toy ny alohan'ny hanangonana bytes maromaro manerana ny angon-drakitra manontolo rehefa raha oharina amin'ny dikan-teny tsy voapotsitra.

Ahoana ny fampiasana Compression Lossless

Famoretana tsy misy fividianana dia fomba fandrakofana sy fanerena ny angona tsy misy fahaverezana vaovao. Ity fomba fanerena ity dia ampiasaina hampihenana ny haben'ny sary nomerika, feo ary rakitra video. Ny famatrarana tsy misy fatiantoka dia ahafahan'ny angon-drakitra voatahiry amin'ny ampahany kely amin'ny habeny tany am-boalohany, ka miteraka rakitra kely kokoa.

Noho izany, andeha hodinihintsika amin'ny antsipiriany sy hikaroka ny fomba fampiasana lossless compression:

Formats File

Famoretana tsy misy fividianana dia karazana famatrarana data izay mampihena ny haben'ny rakitra nefa tsy manao sorona ny angona voarakitra ao anatin'ilay rakitra voalohany. Izany no mahatonga azy io ho fomba mety indrindra amin'ny fanerena rakitra lehibe toy ny sary nomerika, rakitra audio, ary horonan-tsary. Mba hampiasana an'io karazana fanerena io dia tsy maintsy azonao ny karazana rakitra tohanan'ny compressor tsy misy fatiantoka ary ny fomba fametrahana azy ireo amin'ny vokatra tsara indrindra.

Rehefa manindry rakitra ho an'ny tanjona tsy misy fatiantoka ianao dia manana safidy maromaro ho an'ny endrika rakitra. Azo inoana fa hifidy ianao JPEG sy PNG satria samy manome vokatra tsara miaraka amin'ny haben'ny rakitra tsara. Azonao atao koa ny mampiasa format toy ny GIF na TIFF raha manohana azy ireo ny logiciel-nao. Misy ihany koa ireo endrika voaporitra manokana natao manokana ho an'ny feo na horonan-tsary. Anisan'izany ny FLAC (peo tsy misy very), AVI (video tsy misy dikany), ary endrika Apple Lossless (ALAC) an'ny QuickTime.

Zava-dehibe ny manamarika fa na dia manome famatrarana tsara kokoa noho ireo tsy voapotsitra aza ireo endrika ireo, dia mety ho sarotra kokoa ny miasa aminy noho ny fanohanany voafetra amin'ny rindranasa sy programa rindrambaiko sasany. Miankina amin'ny fametrahanao, ny fampiasana endrika tsy voatsindry mety ho tsotra kokoa amin'ny fotoana maharitra na dia maka toerana malalaka kokoa aza.

Compression Tools

Misy fitaovana fanerena isan-karazany azo ampiasaina mba hampihenana ny haben'ny rakitra angona nefa mitazona ny fahamendrehan'ny angona tany am-boalohany. Ireo fitaovana ireo dia mampiasa algorithm mba hamantarana ny angon-drakitra mihoa-pampana ary hanary izany ao amin'ny rakitra tsy misy fampahalalana.

Ny famatrarana tsy misy fatiantoka dia ilaina indrindra amin'ny sary an-tsary, na firaketana feo sy horonan-tsary. Fitaovana toy ny ZIP, RAR, Stufit X, GZIP ary ARJ manohana ambaratonga isan-karazany amin'ny famatrarana tsy misy fatiantoka ho an'ny karazana rakitra isan-karazany ao anatin'izany ny PDF sy ny compressed executables (EXE). Ohatra, raha manindry sary miaraka amin'ny iray amin'ireto endrika ireto ianao amin'ny Fampihenana ny habeny ambony indrindra, azonao atao ny manokatra sy mijery io sary io nefa tsy misy fampahalalana momba ny antsipiriany na loko.

Ny algorithm ampiasaina dia hisy fiantraikany amin'ny haben'ny rakitra azo tratrarina ary koa ny fotoana ilaina amin'ny fanodinana sy fametahana rakitra. Mety manomboka amin'ny minitra ka hatramin'ny ora maromaro izany, miankina amin'ny fahaizan'ny fitaovana nofidinao. Fitaovana famatrarana malaza toy ny 7-zip (LZMA2) manolotra haavo fanerena ambony kokoa nefa mitaky fotoana fanodinana lava kokoa. Fandaharana tsara indrindra toy ny SQ=z (SQUASH) dia fomba fanao amin'ny haavo ambany izay afaka mamoaka bytes fanampiny amin'ny hafainganam-pandehan'ny tselatra raha oharina amin'ny fampiharana malaza kokoa toa ny WinZip or WinRAR fa ny fahasarotana ara-teknika dia midika fa mahalana izy ireo no ampiasain'ny mpampiasa PC am-pitiavana.

Fanamafisana ny sary

Sary fanesorana dia fomba iray hampihenana ny habetsaky ny angona ilaina hanehoana sary nomerika. Izany dia atao amin'ny fomba roa na roa: amin'ny fanesorana na fampihenana ny angon-drakitra tsy misy dikany, antsoina hoe famatrarana tsy misy fatiantoka; na amin'ny alàlan'ny fanafoanana ny angon-drakitra, antsoina lossy famatrarana.

miaraka famatrarana tsy misy fatiantoka, ny sary dia miseho mitovy amin'ny azy talohan'ny fanerena ary mampiasa fahatsiarovana kely kokoa ho an'ny fitahirizana. Miaraka amin'ny lossy famatrarana teknika, misy angon-drakitra very rehefa voatahiry sy averina averina ilay rakitra fa rehefa vita tsara dia tsy tokony hisy fikorontanana hita maso avy amin'ilay rakitra tsy voatsindry tany am-boalohany.

Ny teknika famoretana tsy misy fatiantoka dia ampiasaina betsaka amin'ny sary nomerika, ary amin'ny workflows amin'ny famolavolana sary. Ny teknika tsy misy fatiantoka dia ahafahan'ny rakitra voatsindry amin'ny habeny kely kokoa noho ny hoe voatsindry amin'ny fomba hafa toy ny sary JPEG izay natao ho an'ny sary. lossy famatrarana izay ahazoanao haben'ny rakitra kely kokoa amin'ny fandaniana ny kalitao na ny antsipiriany very.

Ny endrika sary tsy misy very dia ahitana:

• Fireworks PNG (ortf)
• GIFs (gif)
• ary endrika fampiasa matetika indrindra tiff (tify).

Ny fampiharana rindrambaiko fanodinana sary toa ny Photoshop dia afaka manokatra karazana sary samihafa ary mamadika azy ireo ho iray amin'ireo endrika ireo amin'ny fampiasana endri-javatra toy ny "Save As" izay impiry ny rakitra no miova eo anelanelan'ny endrika tsy mila misintona rindrambaiko fanampiny.

Misy endrika hafa sary toy ny JPEG 2000 (jp2) ihany koa dia mampiasa ity karazana teknika fanerena ity saingy manome tombony fanampiny izy ireo satria afaka mitahiry fampahalalana mivantana kokoa izy ireo raha oharina amin'ny JPEG nefa mbola manana haben'ny rakitra kely noho ny rafitra fanodinana mahomby.

Famaranana

Famoretana tsy misy fividianana dia fitaovana mahery vaika afaka manampy anao hampihenana ny haben'ny rakitra sy hamonjy toerana fitehirizana, ary koa hahazoana antoka fa tsy very angon-drakitra mandritra ny dingana. Izany dia ahafahanao manindry ny rakitra tsy misy very ny fampahalalana misy azy, ka mahatonga azy ireo mora kokoa ny mitahiry, miditra ary mizara.

Raha fintinina, famatrarana tsy misy fatiantoka dia fitaovana ilaina amin'ny fitahirizana sy fitantanana angon-drakitra maoderina.

Famintinana ny Compression Lossless

Famoretana tsy misy fividianana dia karazana teknika famoretana data izay mampihena ny haben'ny rakitra nefa tsy manao sorona ny angona voarakitra ao anatiny. Tena mety amin'ny fanerena rakitra mifototra amin'ny lahatsoratra toy ny antontan-taratasy, takelaka, ary koa ny sary sy ny rakitra audio.

Ny tombony lehibe amin'ny famatrarana tsy misy fatiantoka dia izany mamela anao hampihena ny haben'ny rakitra iray nefa tsy manao sorona ny kalitaon'ny rakitra. Midika izany fa azo tsindriana imbetsaka ny rakitra tena mitovy, izay manamora ny fitahirizana sy famindrana rakitra lehibe haingana sy mora. Izy io koa dia mamela ny fampiasana fitahirizana mahomby kokoa amin'ny alàlan'ny fanesorana angon-drakitra mihoa-pampana amin'ny rakitra iray ary tsy mitahiry afa-tsy ireo singa tena ilaina amin'ny fampahalalana.

Amin'ny ankapobeny, misy karazany roa ny algorithm famatrarana tsy misy fatiantoka - algorithm mifototra amin'ny rakibolana toy ny Deflate/GZip na Lempel-Ziv (izay manindry ny rakitra ao anaty lisitra voarakitra) na fomba fanafoanana ny redundansi toy ny kaody arithmetika na fanakodia ny halavan'ny fandehanana (izay manaisotra ny redundansi amin'ny alàlan'ny famadihana lamina miverimberina). Ny karazana tsirairay dia manana tanjona manokana manokana momba ny karazana media sy fampiharana.

Ho an'ny sary, indrindra indrindra, ny endrika sary tsy misy fatiantoka toy ny PNG no tiana kokoa noho ny format lossy hafa toy ny JPEG satria mitahiry ny antsipirihan'ny sary tsara kokoa noho ny JPEG izy ireo raha mbola manome ny haavon'ny famandrihan-toerana tsy misy fahasimbana lehibe amin'ny kalitaon'ny sary na ny fahasarotana amin'ny famaritana na ny fakana ny angon-drakitra loharano. Toy izany koa, feo nomerika rakitra waveform tsy voatsindry mirona hanao tsara kokoa amin'ny Vector quantization teknika fa tsy teknika fampihenana bitrate madiodio.

Ho fehin-kevitra, ny famatrarana tsy misy fatiantoka dia fomba mahomby hampihenana ny haben'ny rakitra lehibe tsy misy sorona amin'ny kalitao; izany no mahatonga azy ireo ho safidy tsara amin'ny fitehirizana angon-drakitra sarobidy sady mitahiry ny toerana fitahirizana sy ny vidiny. Satria mifanaraka amin'ny karazana haino aman-jery isan-karazany ny algorithm samihafa amin'ny fomba mahomby kokoa noho ny hafa, dia tsara foana ny manao fikarohana momba ny endrika mifanaraka amin'ny filanao ho an'ny fiarovana ny fiainana manokana sy ny fahombiazan'ny habaka - ny safidy tsara dia mety hitondra fiovana rehetra!

Tombontsoa azo avy amin'ny Compression Lossless

Famoretana tsy misy fividianana dia fizotry ny fanodinana angon-drakitra sy fandrafetana izay ahafahan'ny rakitra mitsitsy toerana nefa tsy manao sorona ny kalitao. Na dia mihena hatrany aza ny vidin'ny fitahirizana, ny fitazonana votoaty nomerika avo lenta dia mety ho lafo sy mandany fotoana. Manamora ny fitahirizana, ny fanatsarana ny tambajotra ary ny famindrana rakitra amin'ny rafitra samihafa ny algorithms famoretana tsy misy fatiantoka. Fanampin'izany, ny hafainganam-pandehan'ny fifindran'ny angona nohatsaraina dia afaka mampihena ny vidin'ny fampandehanana mifandraika amin'ny fiasan'ny I/O ary manampy ny sampan-draharaham-panadihadiana siantifika na ara-pitsaboana hanamarina ny valiny haingana kokoa.

Ny tombony amin'ny fampiasana teknika famatrarana tsy misy fahavoazana dia ahitana:

• Ny fampihenana ny haben'ny rakitra tsy misy fanodikodinana na fahasimban'ny kalitao
• Nohatsaraina ny hafainganan'ny famoahana pejy tamin'ny fampihenana ny habetsaky ny angona nafindra tamin'ny Internet
• Vavahady ho an'ny fampiharana loharano misokatra izay mampihena ny vidin'ny fifandraisana amin'ny fidirana amin'ny votoaty amin'ny lohamilina an-tserasera
• Nitombo ny fahafaha-mitahiry ho an'ny fitahirizana maharitra ny votoaty nomerika
• Nanokatra lalana ho an'ny fitaovana virtoaly sy serivisy fampielezam-peo amin'ny Internet amin'ny alàlan'ny fanomezana fahafaham-po ny mpihaino marobe miaraka amin'ny loharanon'ny bandwidth kely indrindra

Salama, izaho no Kim, reny ary mpankafy fijanonana amin'ny hetsika amin'ny famoronana media sy fampivoarana tranonkala. Tena liana amin'ny fanaovana sary sy sary mihetsika aho, ary izao aho dia mitsoraka voalohany amin'ny tontolon'ny fijanonana. Miaraka amin'ny bilaogiko, mizara ny fianarako aminareo aho.