Сжатие с потерями: что это такое и как его использовать

Ким Обновлено: 28 июня 2022

Сжатие с потерями это метод, используемый для уменьшения размеров файлов данных без ущерба для целостности исходных данных.

Это позволяет вам брать большие файлы, содержащие много данных, и уменьшать их размер на удаление части данных но не влияет на общее качество. Это может быть особенно полезно при работе с большими файлами видео или изображений.

Оставшаяся часть этой статьи объяснит принципы сжатия с потерями и как применять и эффективно использовать:

Определение сжатия с потерями

Сжатие с потерями — это тип метода сжатия данных, который использует методы для уменьшения размера файла или потока данных без потери значительного объема его информационного содержимого. Этот тип сжатия создает файлы меньшего размера, чем их исходные версии, обеспечивая при этом качество, ясность и целостность данных. Он работает путем выборочного удаления частей мультимедийных данных (таких как аудио или графика), которые остаются незаметными для человеческого восприятия. Сжатие с потерями существует уже много лет, и его использование становится все более популярным благодаря достижениям в области технологий.

Этот тип сжатия удобен в ситуациях, когда пропускная способность или объем памяти ограничены, что делает его особенно полезным в следующих случаях:

• Потоковые приложения, такие как видео по запросу (VoD),
• спутниковое вещание,
• Медицинская визуализация,
• Цифровые аудиоформаты.

Этот метод также широко используется в приложениях для редактирования аудио и изображений для сохранения качества с меньшим размером файла при сохранении отредактированного файла проекта. Сжатие с потерями может применяться к другим типам данных, таким как текстовые файлы, если в процессе не теряется существенное исходное содержимое.

В отличие от сжатие с потерями, Там есть сжатие без потерь который пытается свести к минимуму искажение между входными и выходными потоками данных без снижения четкости восприятия за счет использования избыточной информации из самого исходного материала вместо удаления какой-либо информации из него.

Преимущества сжатия с потерями

Сжатие с потерями является эффективным способом уменьшения размера файла при сохранении общего качества изображения. В отличие от более традиционных методы сжатия данных без потерь, которые выбирают и отбрасывают избыточность данных для уменьшения размера и увеличения скорости передачи, сжатие с потерями работает путем выборочного отбрасывания неважной и избыточной информации в файле. Этот тип сжатия использует алгоритмы для анализа данных в цифровом файле и удаления ненужных частей без существенного влияния на общее качество или конечный результат.

При правильном использовании сжатие с потерями может обеспечить множество преимуществ, таких как:

• Сниженные требования к хранилищу: удаляя ненужные детали из цифрового файла, итоговый размер изображения может быть значительно меньше, чем его исходный аналог, что обеспечивает большую экономию памяти для веб-мастеров.
• Улучшенные скорости передачи: Алгоритмы сжатия с потерями используют меньше данных, удаляя из изображения ненужную информацию, невидимую человеческому глазу. Это означает, что файлы, передаваемые по сети, могут быть значительно быстрее, чем их исходные версии, без ущерба для качества.
• Улучшенные впечатления от просмотра: Благодаря значительному уменьшению размера файла улучшены возможности просмотра при работе в Интернете или при просмотре изображений на мобильных устройствах. Сжатые изображения с потерями занимают меньше памяти на жестких дисках устройств, что повышает производительность рендеринга изображений при загрузке фотографий или просмотре веб-страниц.

Типы сжатия с потерями

Сжатие с потерями это метод сжатия данных, который уменьшает размер файла, отбрасывая части его данных, которые считаются ненужными. Это помогает оптимизировать размер файла и может помочь сэкономить место для хранения. Этот тип метода сжатия может использоваться в различных приложениях, таких как файлы изображений, аудио и видео.

В этой статье мы обсудим четыре типа сжатия с потерями, их достоинства и недостатки:

JPEG

JPEG (Объединенная группа экспертов по фотографии) стандарт для сжатие цифровых изображений с потерями. JPEG поддерживает 8-битные изображения в градациях серого и 24-битные цветные изображения. JPG лучше всего работает с фотографиями, особенно с большим количеством деталей.

При создании JPG изображение разбивается на небольшие блоки, называемые «макроблоки'. Математическая формула уменьшает количество доступных цветов или тонов в каждом блоке и устраняет недостатки, которые раздражают нас, но не компьютеры. Он записывает все изменения, сделанные в этих блоках, чтобы вернуться к ним и записать их исходные состояния, чтобы уменьшить их размер. Когда фотография сохраняется в формате JPG, она будет немного отличаться в зависимости от степени сжатия, использованной для уменьшения ее размера. Качество изображения снижается, когда применяется более высокая степень сжатия, и могут начать появляться артефакты, а также шум и пикселизация. При сохранении изображения в формате JPG вы можете выбрать, какой четкостью нужно пожертвовать ради какой степени уменьшения размера файла — обычно это называется « “. Этот параметр влияет на количество сжатие с потерями используется в вашем файле.

MPEG

MPEG (Группа экспертов по кино) является одним из видов сжатие с потерями который используется в основном для аудио и видео файлов. Он был разработан как стандарт для сжатия мультимедийных файлов и с годами становится все более популярным. Основная идея сжатия MPEG заключается в уменьшении размера файла без ущерба для качества — это делается путем отбрасывания определенных элементов файла, которые не важны для восприятия зрителем.

Сжатие MPEG работает путем анализа видео, разбивки его на фрагменты и принятия решений о том, какие части можно безопасно отбросить, сохраняя при этом приемлемый уровень качества. MPEG ориентируется на компоненты движения в видеофайле; объекты, которые не перемещаются в сцене, гораздо легче сжать, чем объекты, которые перемещаются или имеют быстрые изменения цвета или интенсивности света. Используя передовые алгоритмы, MPEG может создавать эффективные версии каждого кадра в файле, а затем использовать эти кадры для представления больших частей сцены.

Степень потери качества из-за сжатия MPEG зависит как от выбранного алгоритма, так и от используемых настроек. Компромисс здесь находится между размером и качеством; более высокие настройки дадут лучшие результаты, но с большими затратами пространства; и наоборот, более низкие настройки будут создавать файлы меньшего размера с более заметными потерями качества, особенно когда речь идет о большие видео, такие как полнометражные фильмы или видео высокого разрешения, подходящие для HDTV.

MP3

MP3или Группа экспертов по движущимся изображениям Audio Layer 3, представляет собой сжатый аудиоформат, в котором используется ряд специальных алгоритмов для уменьшения исходного размера аудиофайлов. Он считается одним из самых популярных форматов из-за его эффективности при сжатии цифровых аудиопесен до меньших размеров, чем другие форматы. с потерями форматы. MP3 использует форму сжатия с потерями, которая удаляет некоторые данные исходной записи и упрощает хранение и потоковую передачу больших объемов цифровой музыки такими устройствами, как портативные музыкальные проигрыватели.

MP3 может сжимать любой тип цифрового микса, начиная от моно, дублированное моно, стерео, двухканальное и совместное стерео. Стандарт MP3 поддерживает битрейт 8-320 кбит/с (килобит в секунду), сжимая голосовые данные до 8 кбит/с, что подходит для потоковой передачи. Он предлагает все более высокие уровни качества звука до 320 кбит/с с более высокой точностью звука и более высоким битрейтом, что обеспечивает еще более реалистичное качество звука при увеличенном размере файла, что приводит к более медленному времени загрузки. При использовании этого метода сжатия пользователи, как правило, достигают среднего 75% уменьшение размера файла без потери удовольствия от прослушивания или четкости благодаря системе кодирования, которая эффективно передает большие объемы данных, сохраняя при этом надлежащее качество звука.

Как использовать сжатие с потерями

Сжатие с потерями тип сжатия данных, при котором файл уменьшается на удаление части его данных. Это приведет к меньшему размеру файла и, следовательно, более высокой скорости загрузки. Сжатие с потерями — отличный инструмент для быстрого сжатия больших файлов.

В этой статье мы обсудим:

• Как это работает? сжатие с потерями
• Каковы преимущества
• КАК оптимизировать файлы, которые вы сжимаете

Пошаговое руководство

Использование сжатия с потерями обычно требует следующих шагов:

1. Выберите тип файла или данных, которые вы хотите сжать. В зависимости от желаемого размера файла и уровня качества тип сжатого формата может различаться. Общие форматы включают JPEG, MPEG, и MP3.
2. Выберите инструмент сжатия. Различные инструменты сжатия используют разные алгоритмы для создания различных уровней сжатия файлов. Некоторые популярные инструменты WinZip, zipX, 7-Zip и WinRAR для пользователей Windows; Материал X для пользователей Mac; и iZarc для мультиплатформенных пользователей.
3. Настройте параметры сжатия — чтобы получить более индивидуальный результат, внесите изменения, такие как изменение уровня сжатия, разрешения изображения или других встроенных параметров в сжатом формате, прежде чем сжимать данные. Также изучите настройки, которые оптимизируют изображения для просмотра в Интернете, если это применимо.
4. Сжать файл или данные. Запустите процесс сжатия, нажав «Пуск» или «ОК» в своем приложении, когда закончите настройку параметров. В зависимости от размера сжимаемых файлов этот процесс может занять несколько минут, в зависимости от скорости процессора и используемого программного обеспечения.
5. Распаковать файл или данные. Процесс извлечения позволит вам получить доступ к вашим недавно сжатым файлам после завершения, чтобы вы могли сразу же приступить к их использованию, однако это лучше всего подходит для вашего проекта. Доступ к нужным файлам из сжатых папок типы обычно варьируются от .zip .rar .7z .tar .iso и т. д.. Извлечение из архива — это просто извлечение определенных сжатых компонентов с помощью таких приложений, как WinZip, 7Zip, IZarc и т. д.. позволяя лично контролировать, к каким компонентам вы хотели бы получить доступ в любой момент времени, в то время как другие спрятаны в безопасных плотно защищенных папках в зависимости от ваших предпочтений!

Лучшие практики

Когда используешь сжатие с потерями, важно использовать правильный формат для правильного приложения. Например, если вам нужно поделиться файлом презентации с другими людьми, вам следует использовать Формат изображения с потерями поскольку презентации обычно отображаются с более низким разрешением и небольшим размером.

Существует несколько способов максимизировать эффективность сжатия с потерями. Вот некоторые из лучших практик:

• Выберите подходящий формат сжатия в соответствии с вашим вариантом использования (jpeg для изображений, mp3 для аудиоИ т.д.).
• Установите соответствующий уровень качества в зависимости от того, сколько данных вы хотите удалить.
• Настройте параметры в соответствии с вашими потребностями; проанализировать компромисс между размером файла и качеством.
• Имейте в виду, что применение сжатия с потерями много раз могут вызвать видимые артефакты в ваших медиафайлах и ухудшать их качество значительно больше, чем обычно бывает при однократном сжатии.
• Убедитесь, что метаданные, связанные со сжатыми файлами, правильно сохранены, чтобы вся важная информация оставалась доступной при распространении или отображении элементов содержимого файла.

Заключение

В заключение сжатие с потерями это отличный способ уменьшить размер файлов и сократить время загрузки на веб-сайтах, сохраняя при этом высокий уровень качества. Это позволяет уменьшить размер файла изображения или аудиофайла без существенного влияния на качество файла. Однако важно помнить, что сжатие с потерями по-прежнему будет влиять на качество файла и должны использоваться с осторожностью.

Резюме сжатия с потерями

Сжатие с потерями — это тип сжатия данных, при котором размер файла уменьшается за счет удаления части информации, содержащейся в исходном файле. Этот процесс обычно приводит к файлам, которые меньше исходных файлов и были сжаты с использованием таких алгоритмов, как JPEG, MP3 и H.264 назвать несколько. Методы сжатия с потерями, как правило, жертвуют качеством ради размера, но оптимизированные алгоритмы могут создавать файлы с очень небольшими заметными отличиями от несжатого оригинала.

При применении сжатия с потерями важно учитывать, какое качество будет приемлемым для данной цели уменьшения размера файла. Некоторые методы сжатия с потерями могут значительно уменьшить размер файла при относительно минимальных потерях качества, в то время как другие могут создавать очень маленькие файлы, но с неприемлемыми искажениями или артефактами. В общем, если требуется большее уменьшение размера, то можно ожидать больших потерь качества, и наоборот.

В целом, во многих ситуациях сжатие с потерями обеспечивает эффективный способ уменьшить размер файлов без слишком большого ущерба для производительности по сравнению с несжатыми форматами; однако эти проблемы должны оцениваться в каждом конкретном случае, прежде чем принимать решение о том, является ли это подходящим решением для данного набора проблем.

Преимущества использования сжатия с потерями

Сжатие с потерями дает много преимуществ цифровым медиафайлам. Наиболее очевидным преимуществом является то, что сжатие с потерями обеспечивает большую степень уменьшение размера файла чем традиционный алгоритмы сжатия без потерь. Это помогает свести к минимуму требования к хранилищу и пропускной способности при передаче больших медиафайлов через Интернет или при их сжатии для локального хранения.

В дополнение к лучшему уменьшению размера файла, чем традиционные методы сжатия без потерь, использование сжатия с потерями также позволяет еще больше уменьшить размер файла, сохраняя при этом приемлемый уровень качества (в зависимости от типа сжимаемого носителя). Кроме того, использование алгоритмов с потерями позволяет пользователям локально настроить качество изображения и звука по мере необходимости без необходимости перекодировать весь файл — это значительно упрощает и ускоряет сохранение файлов проекта, поскольку необходимо изменять только части медиафайла.

Наконец, использование алгоритмов с потерями в некоторых случаях также может обеспечить дополнительную безопасность; поскольку звук с более низким битрейтом обычно менее различим и его труднее интерпретировать одинаково по сравнению с версиями с более высоким битрейтом, он может обеспечить дополнительный уровень безопасности, если большие наборы данных нуждаются в защите от несанкционированного прослушивания или просмотра. Широкий спектр преимуществ сжатия с потерями сделать его популярным среди пользователей цифровых медиа, которые хотят меньшие файлы с минимальными усилиями.

Привет, я Ким, мама и энтузиаст покадровой анимации с опытом создания медиа и веб-разработки. У меня огромная страсть к рисованию и анимации, и теперь я с головой погружаюсь в мир покадровой анимации. В моем блоге я делюсь своими знаниями с вами, ребята.