Kompressjoni mingħajr telf: X'inhu u kif tużaha

minn Kim Aġġornat: Ġunju 28, 2022

Kompressjoni mingħajr telf huwa kunċett importanti meta niġu għall-midja diġitali. Jirreferi għall-proċess fejn id-dejta hija kkompressata mingħajr ebda telf ta 'data. Il-kompressjoni mingħajr telf hija mod tajjeb ħafna biex tnaqqas id-daqs tal-fajl tal-midja diġitali tiegħek mingħajr ma tiġi sagrifikata l-kwalità.

F'dan l-artikolu, se nesploraw

• x'inhi kompressjoni mingħajr telf,
• kif taħdem, u
• kif tista' tużah għall-vantaġġ tiegħek.

Ejja tibda!

Definizzjoni ta' Kompressjoni mingħajr Telf

Kompressjoni mingħajr telf hija tip ta 'kompressjoni tad-dejta li tippreserva d-dejta oriġinali kollha matul il-proċess ta' kodifikazzjoni u dekodifikazzjoni, b'tali mod li r-riżultat ikun replika eżatta tal-fajl jew id-dejta oriġinali. Jaħdem billi jsib mudelli fid-dejta u jaħżenha b'mod aktar effiċjenti. Pereżempju, jekk fajl ikollu 5 kelmiet ripetuti, minflok ma jaħżen dawk il-5 kelmiet duplikati kompressjoni mingħajr telf taħżen każ wieħed biss ta' dik il-kelma, flimkien ma' referenza għal fejn tista' ssib informazzjoni dwar l-użu tagħha fil-fajl.

B'differenza kompressjoni lossy (li jarmi xi informazzjoni b'mod selettiv biex tnaqqas id-daqs) Kompressjoni mingħajr telf jippermettilek iżżomm riżoluzzjoni tal-immaġni, iċ-ċarezza tat-test u l-integrità tal-fajl ma ebda telf ta 'kwalità. Dan jagħmilha adattata għal applikazzjonijiet fejn xi informazzjoni hija essenzjali u ma tistax tiġi sagrifikata għat-tnaqqis tad-daqs. Użi komuni għall-kompressjoni mingħajr telf jinkludu:

• Il-kompressjoni tal-fajls tal-mużika (għalhekk il-kwalità tal-awdjo trid tibqa' intatta)
• Kompressjoni ta' immaġini mediċi (peress li dettalji żgħar jistgħu jkunu kritiċi għad-dijanjosi)
• Kompressjoni kodiċi sors ta 'applikazzjonijiet tas-softwer
• Arkivjar ta' dokumenti għal ħażna fit-tul.

Eżempji ta 'kompressuri li jistgħu jużaw dan it-tip ta' algoritmu huma Fajls ZIP u PNG kif ukoll xi formati immaġni simili TIFF u GIF.

Benefiċċji ta 'Kompressjoni Lossless

Kompressjoni mingħajr telf hija teknoloġija li tikkompressa data f'daqs iżgħar mingħajr ebda telf fil-kwalità. Dan isir possibbli permezz tal-użu ta 'algoritmi li jidentifikaw strings ta' data żejda jew ripetuti, u mbagħad jissostitwixxuhom b'kodiċi iqsar. L-użu ta 'dan il-metodu jista' jgħin biex jitnaqqas id-daqs tad-data b'mod sinifikanti, ħafna drabi billi nofs jew aktar, li tippermetti lill-utenti jaħżnu u jittrasmettu ammonti kbar ta 'informazzjoni b'mod aktar effiċjenti.

Minbarra l-iffrankar tal-ispazju tal-ħażna, hemm bosta benefiċċji ewlenin oħra għall-użu tal-kompressjoni mingħajr telf. Dawn jinkludu:

• Prestazzjoni mtejba: Kompressjoni mingħajr telf tista 'ttejjeb il-veloċità li biha l-fajls jiġu trasferiti peress li huma iżgħar u jieħdu inqas bandwidth waqt li jibagħtu jew iniżżlu.
• Integrità tad-Data: Minħabba li l-ebda data ma tintilef meta tuża kompressjoni mingħajr telf, kwalunkwe informazzjoni kodifikata tibqa' intatta mad-dekompressjoni.
• Kompatibbiltà: Fajls kompressati normalment jistgħu jinfetħu b'varjetà ta 'applikazzjonijiet fuq pjattaformi differenti minħabba l-algoritmi ta' kodifikazzjoni standard tagħha.
• Ħin tal-Ipproċessar imnaqqas: It-tnaqqis tad-daqs tal-fajl iħaffef proċessi bħall-istampar, l-istrimjar u l-editjar peress li fajls iżgħar jeħtieġu inqas qawwa tal-kompjuter.

Tipi ta' Kompressjoni mingħajr Telf

Hemm diversi tipi ta ' kompressjoni mingħajr telf tekniki li jippermettulek tikkompressa data mingħajr ma titlef l-ebda informazzjoni. L-aktar tipi komuni ta 'kompressjoni mingħajr telf huma ZIP, gzip, u LZW. Dawn it-tlieta, flimkien ma 'tipi varji oħra, kollha għandhom il-benefiċċji u l-iżvantaġġi tagħhom stess.

F'dan l-artikolu, ser niddiskutu t-tipi differenti ta 'metodi ta' kompressjoni mingħajr telf u kif tużahom:

• ZIP
• gzip
• LZW

Kodifika tat-Tul tal-Mexxi

Kodifikazzjoni tat-Tul tal-Mexxi (RLE) huwa algoritmu ta 'kompressjoni tad-dejta użat biex jitnaqqas id-daqs ta' fajl mingħajr ma jintilef l-ebda dejta. Taħdem billi tanalizza d-dejta, tfittex karattri konsekuttivi u mbagħad tikkompressahom f'forma iżgħar u aktar kondensata. Dan jagħmel il-fajls aktar faċli biex jinħażnu u jittrasferixxu. Matul il-proċess ta 'dekompressjoni, id-dejta oriġinali tista' tiġi rikostitwita kompletament.

Run Length Encoding huwa komunement użat għall-kompressjoni ta 'immaġini diġitali peress li effettivament inaqqas ir-redundancy ta' informazzjoni f'materjal bħal mudelli ripetittivi, runs ta pixels jew żoni kbar mimlija b'kulur wieħed. Id-dokumenti tat-test huma wkoll kandidati adattati għall-kompressjoni RLE minħabba li ħafna drabi jkun fihom kliem u frażijiet ripetuti.

Run Length Encoding jieħu vantaġġ mill-fatt li ħafna kampjuni sekwenzjali fi ħdan fajls awdjo għandhom valuri identiċi sabiex tnaqqashom fid-daqs iżda żżomm il-kwalità oriġinali tagħhom mad-dekompressjoni. Dan jista 'jwassal għal tnaqqis sinifikanti fid-daqs tal-fajl - tipikament 50% jew aktar – bi ftit telf f'termini ta 'kwalità u prestazzjoni tal-awdjo.

Meta tuża l-kodifikazzjoni RLE, huwa importanti li wieħed jiftakar li filwaqt li x'aktarx inaqqas id-daqsijiet tal-fajls relatati mal-fajls tal-ħoss jew tal-immaġni, jista 'fil-fatt ma jkunx ta' benefiċċju għal tipi ta 'fajls ta' test li għandhom tendenza li ma jkollhomx ħafna redundancy minħabba kif huma maħduma b'mod konvenzjonali. . Għalhekk tista 'tkun meħtieġa xi esperimentazzjoni b'tipi differenti ta' applikazzjonijiet qabel ma tagħmel għażla finali dwar jekk dan it-tip ta 'teknoloġija ta' kompressjoni huwiex adattat l-aħjar għall-bżonnijiet tiegħek.

Kodifikazzjoni Huffman

Kodifikazzjoni Huffman huwa algoritmu ta' kompressjoni tad-data adattivi u mingħajr telf. Dan l-algoritmu juża sett ta 'simboli tad-dejta, jew karattri, flimkien mal-frekwenza tagħhom ta' okkorrenza f'fajl biex jibni kodiċi effiċjenti ta 'prefiss. Dan il-kodiċi jikkonsisti fi kliem ta' kodiċi iqsar li jirrappreżentaw karattri aktar frekwenti u kliem ta' kodiċi itwal li jirrappreżentaw oħrajn aktar rari. Bl-użu ta 'dawn il-kodiċijiet, Huffman Coding jista' jnaqqas id-daqs tal-fajl bi ftit effett fuq l-integrità tad-dejta tiegħu.

Huffman Coding jaħdem f'żewġ passi: tibni sett ta 'kodiċijiet simboli uniċi u tużah biex tikkompressa l-fluss tad-dejta. Il-kodiċijiet tas-simboli huma ġeneralment mibnija mid-distribuzzjoni tal-karattri tal-fajl mixxellanju u minn informazzjoni miksuba billi jiġu eżaminati l-frekwenzi relattivi li bihom karattri differenti jseħħu fiha. Ġeneralment, Huffman Coding jopera b'mod aktar effiċjenti minn algoritmi oħra ta' kompressjoni mingħajr telf meta jintuża fuq flussi ta' dejta li fihom simboli li għandhom probabbiltajiet mhux ugwali ta' okkorrenza – pereżempju, tikkaratterizza dokument test li fih xi ittri (bħal "e") iseħħu aktar spiss minn oħrajn (bħal "z").

Kodifikazzjoni Aritmetika

Tip wieħed ta 'kompressjoni mingħajr telf li jista' jintuża huwa msejjaħ Kodifikazzjoni Aritmetika. Dan il-metodu jieħu vantaġġ mill-fatt li fluss ta 'dejta jista' jkollu partijiet żejda li jużaw l-ispazju, iżda li ma jwasslu l-ebda informazzjoni attwali. Jikkompressa d-data billi tneħħi dawn il-partijiet żejda filwaqt li tippreserva l-kontenut ta 'informazzjoni oriġinali tagħha.

Biex tifhem kif taħdem il-Kodifikazzjoni Aritmetika, ejja nikkunsidraw eżempju bbażat fuq test. Ejja ngħidu li hemm erba 'karattri fil-fluss tad-dejta tagħna - A, B, C, u, D. Jekk id-dejta titħalla mhux kompressata, kull karattru jieħu tmien bits għal total ta '32 bit tul il-fluss kollu. Bil-Kodifikazzjoni Aritmetika, madankollu, il-valuri ripetittivi simili A u B jistgħu jiġu rappreżentati b'inqas minn tmien bits kull wieħed.

F'dan l-eżempju se nużaw blokki ta 'erba' bit biex nirrappreżentaw kull karattru li jfisser li l-erba 'karattri kollha jistgħu jiġu ppakkjati fi blokka waħda ta' 16-il bit. L-encoder iħares lejn in-nixxiegħa tad-dejta u jassenja l-probabbiltajiet lil kull karattru abbażi tal-probabbiltà tagħhom li jidhru f'kordi suċċessivi sabiex jiffranka l-ispazju filwaqt li jiżgura preċiżjoni massima meta jiġu dekompressati fit-tarf l-ieħor. Waqt il-kompressjoni għalhekk dawk il-karattri bi probabbiltajiet ogħla biss jieħdu inqas bits filwaqt li dawk bi frekwenzi aktar baxxi jew dawk li jidhru inqas ta’ spiss jeħtieġu aktar bits għal kull blokka ta’ karattri iżda xorta jibqgħu magħqudin fi blokka waħda ta’ 16-il bit bħal qabel ma jiġu ffrankati diversi bytes tul il-fluss tad-dejta kollu meta meta mqabbla mal-verżjoni mhux kompressata tagħha.

Kif tuża Kompressjoni Lossless

Kompressjoni mingħajr telf huwa mod ta 'kodifikazzjoni u kompressjoni tad-data mingħajr ebda telf ta' informazzjoni. Dan il-metodu ta 'kompressjoni huwa użat biex jitnaqqas id-daqs ta' immaġini diġitali, awdjo, u fajls tal-vidjo. Kompressjoni mingħajr telf tippermetti li d-dejta tinħażen fi frazzjoni tad-daqs oriġinali tagħha, li tirriżulta f'fajl ferm iżgħar.

Allura, ejja nidħlu fid-dettall u nesploraw kif tuża kompressjoni mingħajr telf:

File Formats

Kompressjoni mingħajr telf hija tip ta 'kompressjoni tad-dejta li tnaqqas id-daqs tal-fajl mingħajr ma tiġi sagrifikata xi waħda mid-dejta li tinsab fil-fajl oriġinali. Dan jagħmilha metodu ideali għall-kompressjoni ta 'fajls kbar bħal ritratti diġitali, fajls awdjo, u klipps tal-vidjo. Biex tuża dan it-tip ta 'kompressjoni, trid tifhem it-tipi ta' fajls li huma appoġġjati minn kompressuri mingħajr telf u kif twaqqafhom sew għal riżultati ottimali.

Meta tikkompressa fajl għal skopijiet mingħajr telf, għandek diversi għażliet għal formati ta 'fajls. Ħafna probabbli, inti tagħżel bejn JPEGs u PNGs peress li t-tnejn jipprovdu riżultati eċċellenti b'daqsijiet ta 'fajls tajbin. Tista 'wkoll tuża formati bħal GIF jew TIFF jekk is-softwer tiegħek jappoġġjahom. Hemm ukoll xi formati kompressati speċifiċi ddisinjati speċifikament għall-awdjo jew vidjo. Dawn jinkludu FLAC (awdjo mingħajr telf), AVI (vidjo mingħajr telf), u format Apple Lossless ta' QuickTime (ALAC).

Huwa importanti li wieħed jinnota li filwaqt li dawn il-formati joffru kompressjoni aħjar mill-kontropartijiet tagħhom mhux ikkompressati, jistgħu jkunu aktar diffiċli biex jaħdmu magħhom minħabba l-appoġġ limitat tagħhom f'xi applikazzjonijiet u programmi tas-softwer. Jiddependi fuq is-setup tiegħek, bl-użu formati mhux kompressati jista 'jkun aktar sempliċi fit-tul anki jekk jieħu aktar spazju fuq disk.

Għodda tal-Kompressjoni

Hemm varjetà ta 'għodod ta' kompressjoni disponibbli li huma ddisinjati biex inaqqsu d-daqs tal-fajls tad-dejta filwaqt li jżommu l-integrità tad-dejta oriġinali. Dawn l-għodod jużaw algoritmi biex jidentifikaw data żejda u jarmuha mill-fajl mingħajr ma jitilfu l-ebda informazzjoni.

Il-kompressjoni mingħajr telf hija speċjalment utli għal stampi grafiċi, jew reġistrazzjonijiet tal-awdjo u tal-vidjo. Għodod bħal ZIP, RAR, Stuffit X, GZIP u ARJ jappoġġjaw diversi livelli ta 'kompressjoni mingħajr telf għal varjetà ta' tipi ta 'fajls inklużi PDFs u eżekutibbli kompressati (EXE). Per eżempju, jekk tikkompressa immaġni b'wieħed minn dawn il-formati fuq l-issettjar tat-tnaqqis tad-daqs massimu, tkun tista' tiftaħ u tara dik l-istampa mingħajr ma titlef xi dettall jew informazzjoni dwar il-kulur.

L-algoritmu użat se jaffettwa d-daqs tal-fajls li jista 'jinkiseb kif ukoll iż-żmien li tieħu biex tipproċessa u tikkompressa fajl. Dan jista 'jvarja minn minuti sa diversi sigħat skond kemm tkun sofistikata l-għodda magħżula tiegħek. Għodod ta 'kompressjoni popolari bħal 7-zip (LZMA2) joffru livelli ogħla ta 'kompressjoni iżda jeħtieġu ħinijiet itwal ta' pproċessar. Programmi ottimizzati ħafna bħal SQ=z (SQUASH) huma rutini ta 'livell baxx li jistgħu jagħfas bytes addizzjonali b'veloċità sajjetti meta mqabbla ma' applikazzjonijiet aktar popolari bħal WinZip or WinRAR iżda l-kumplessità teknika tagħhom tfisser li rarament jintużaw minn utenti dilettanti tal-PC.

Kompressjoni tal-Immaġini

Kompressjoni tal-immaġni huwa mod kif jitnaqqas l-ammont ta' dejta meħtieġa biex tirrappreżenta immaġni diġitali. Dan isir b'wieħed jew it-tnejn minn żewġ approċċi: billi titneħħa jew titnaqqas id-dejta tal-immaġni insinifikanti, imsejħa kompressjoni mingħajr telf; jew bl-eliminazzjoni bir-reqqa tad-data, imsejħa kompressjoni lossy.

bil kompressjoni mingħajr telf, l-immaġni tidher eżattament kif għamlet qabel ma tiġi kkompressata u tuża inqas memorja għall-ħażna. Bil a kompressjoni lossy teknika, xi dejta tintilef meta l-fajl jiġi ffrankat u kompressat mill-ġdid iżda meta jsir b'mod korrett, l-ebda distorsjoni viżibbli m'għandha tidher mill-fajl oriġinali mhux kompressat.

Tekniki ta 'kompressjoni mingħajr telf jintużaw ħafna fil-fotografija diġitali, u fil-flussi tax-xogħol tad-disinn grafiku. Tekniki mingħajr telf jippermettu li l-fajls jiġu kkompressati f'daqsijiet ferm iżgħar milli kieku kienu kkompressati b'metodi oħra bħal immaġini JPEG li huma ddisinjati għal kompressjoni lossy fejn ikollok daqs iżgħar tal-fajl għad-detriment tal-kwalità jew id-dettall mitlufa.

Formati ta’ immaġini mingħajr telf jinkludu:

• PNGs tal-logħob tan-nar (ortf)
• GIFs (gif)
• u l-aktar format użat komunement TIFF (tiff).

Applikazzjonijiet ta 'softwer għall-ipproċessar tal-immaġni bħal Photoshop jistgħu jiftħu tipi differenti ta' immaġini u jaqilbuhom f'wieħed minn dawn il-formati billi jużaw karatteristiċi bħal "Save As" li huwa kemm-il darba l-fajls jiġu kkonvertiti bejn formati mingħajr ma jkollhom għalfejn tniżżel softwer addizzjonali.

Xi formati ta 'immaġni alternattivi bħal JPEG 2000 (jp2) jużaw ukoll dan it-tip ta 'teknika ta' kompressjoni madankollu jipprovdu benefiċċju miżjud peress li jistgħu jaħżnu informazzjoni diretta b'mod aktar preċiż meta mqabbla ma 'JPEGs filwaqt li xorta jkollhom daqs żgħir ta' fajl minħabba l-iskema ta 'kodifikazzjoni effiċjenti tagħhom.

konklużjoni

Kompressjoni mingħajr telf hija għodda b'saħħitha li tista 'tgħinek tnaqqas id-daqsijiet tal-fajls u tiffranka spazju għall-ħażna, filwaqt li tiżgura wkoll li ma titlef l-ebda data fil-proċess. Jippermettilek tikkompressa fajls mingħajr ma titlef l-ebda informazzjoni li jkun fihom, u tagħmilhom aktar faċli biex taħżen, taċċessa u taqsam.

Bħala konklużjoni, kompressjoni mingħajr telf hija għodda essenzjali għall-ħażna u l-ġestjoni moderna tad-dejta.

Sommarju tal-Kompressjoni mingħajr Telf

Kompressjoni mingħajr telf hija tip ta 'teknika ta' kompressjoni tad-dejta li tnaqqas id-daqsijiet tal-fajls mingħajr ma tiġi sagrifikata l-ebda dejta li tinsab fiha. Hija ideali biex tikkompressa fajls ibbażati fuq test bħal dokumenti, spreadsheets, kif ukoll immaġini u fajls awdjo.

Il-benefiċċju ewlieni tal-kompressjoni mingħajr telf huwa li dan jippermettilek tnaqqas id-daqs ta 'fajl mingħajr ma tissagrifika l-kwalità tal-fajl. Dan ifisser li l-istess fajl eżatt jista 'jiġi kkompressat diversi drabi, li jagħmilha aktar faċli biex taħżen u tittrasferixxi fajls kbar malajr u faċilment. Tippermetti wkoll użu aktar effiċjenti tal-ħażna billi tneħħi dejta żejda minn fajl u taħżen biss l-elementi essenzjali tal-informazzjoni.

B'mod ġenerali, hemm żewġ tipi ta 'algoritmi ta' kompressjoni mingħajr telf - algoritmi bbażati fuq dizzjunarju bħal Deflate/GZip jew Lempel-Ziv (li jikkompressa fajls f'lista indiċjata) jew metodi ta' eliminazzjoni ta' redundancy bħal kodifikazzjoni aritmetika jew kodifikazzjoni tat-tul tal-ġirja (li tneħħi r-redundancy billi tikkodifika mudelli ripetuti). Kull tip għandu l-iskopijiet speċifiċi tiegħu meta niġu għal tipi ta 'midja u applikazzjonijiet.

Għal immaġini, speċifikament, formati ta 'immaġni mingħajr telf bħal PNG huma preferuti fuq formati oħra lossy bħal JPEG minħabba li jippreservaw id-dettalji tal-immaġni aħjar minn JPEG filwaqt li xorta joffru livell raġonevoli ta 'kompressjoni mingħajr degradazzjoni sinifikanti għall-kwalità tal-istampa jew diffikultà fid-dekodifikazzjoni jew l-irkupru tad-dejta tas-sors oriġinali. Bl-istess mod, awdjo diġitali fajls tal-forma tal-mewġ mhux kompressati tendenza li tagħmel aħjar ma tekniki ta' kwantizzazzjoni tal-vettur aktar milli tekniki puri ta 'tnaqqis tal-bitrate.

Bħala konklużjoni, il-kompressjoni mingħajr telf hija mod effettiv biex tnaqqas id-daqsijiet tal-fajls kbar mingħajr ebda sagrifiċċju fil-kwalità; dan jagħmilhom alternattivi kbar għall-preservazzjoni tad-dejta siewja filwaqt li jiffrankaw l-ispazju tal-ħażna u l-ispiża. Peress li algoritmi differenti jaqblu ma' tipi differenti ta' midja b'mod aktar effettiv minn oħrajn, huwa dejjem aħjar li tagħmel riċerka f'liema format jaqbel l-aħjar għall-bżonnijiet tiegħek kemm għall-protezzjoni tal-privatezza kif ukoll għall-effiċjenza fl-ispazju – l-għażla t-tajba tista' tagħmel id-differenza kollha!

Benefiċċji ta 'Kompressjoni Lossless

Kompressjoni mingħajr telf huwa proċess ta 'kodifikazzjoni u dekodifikazzjoni tad-dejta li jippermetti lill-fajls jiffrankaw l-ispazju mingħajr ma tiġi sagrifikata l-kwalità. Għalkemm l-ispiża tal-ħażna qed tonqos b’mod konsistenti, iż-żamma ta’ kontenut diġitali ta’ kwalità għolja tista’ tkun għalja u tieħu ħafna ħin. Algoritmi ta 'kompressjoni mingħajr telf jiffaċilitaw il-ħażna, l-ottimizzazzjoni tan-netwerk, u t-trasferiment tal-fajls f'sistemi differenti. Barra minn hekk, veloċitajiet ottimizzati tat-trażmissjoni tad-dejta jistgħu jnaqqsu l-ispejjeż operattivi assoċjati mal-operazzjonijiet tal-I/O u jgħinu lid-dipartimenti tal-analiżi tad-dejta xjentifika jew medika jivvalidaw ir-riżultati tagħhom aktar malajr.

Il-vantaġġi tal-użu ta 'tekniki ta' kompressjoni mingħajr telf jinkludu:

• Tnaqqis fid-daqs tal-fajl mingħajr ma tintroduċi xi distorsjoni jew degradazzjoni tal-kwalità
• Veloċitajiet tat-tagħbija tal-paġna mtejba billi tnaqqas l-ammont ta 'dejta trasferita fuq il-web
• Bibien għal applikazzjonijiet open source li jnaqqsu l-ispejjeż tal-komunikazzjoni biex jaċċessaw kontenut fuq servers onlajn
• Żieda fil-kapaċitajiet ta 'arkivjar għall-preservazzjoni fit-tul tal-kontenut diġitali
• Infetħu toroq għal strumentazzjoni virtwali u servizzi tal-midja tal-istrimjar bl-Internet billi jqajmu udjenzi potenzjalment massivi b'riżorsi minimi ta' bandwidth

Hi, jien Kim, omm u dilettant tal-istop-motion bi sfond fil-ħolqien tal-midja u l-iżvilupp tal-web. Għandi passjoni kbira għat-tpinġija u l-animazzjoni, u issa qed ningħaddas rasi l-ewwel fid-dinja tal-istop-motion. Bil-blog tiegħi, qed naqsam it-tagħlim tiegħi magħkom.