Stiskanje z izgubo: kaj je to in kako ga uporabljati

kim Posodobljeno: Junij 28, 2022

Stiskanje izgube je metoda, ki se uporablja za zmanjšanje velikosti podatkovnih datotek brez ogrožanja celovitosti izvirnih podatkov.

Omogoča vam, da vzamete velike datoteke, ki vsebujejo veliko podatkov, in zmanjšate njihovo velikost odstranitev nekaterih podatkov vendar ne vpliva na splošno kakovost. To je lahko še posebej koristno pri delu z velikimi video ali slikovnimi datotekami.

V nadaljevanju tega članka bodo razložena načela stiskanja z izgubo in kako ga uporabiti in učinkovito uporabljati:

Opredelitev stiskanja z izgubo

Stiskanje izgube je vrsta tehnike stiskanja podatkov, ki uporablja metode za zmanjšanje velikosti datoteke ali podatkovnega toka, ne da bi pri tem izgubili znatne količine informacijske vsebine. Ta vrsta stiskanja ustvari datoteke, ki so manjše od izvirnih različic, hkrati pa zagotavlja, da se ohranijo kakovost, jasnost in celovitost podatkov. Deluje tako, da selektivno izbriše dele medijskih podatkov (kot so zvok ali grafika), ki ostanejo neopazni za človeška čutila. Stiskanje z izgubo je prisotno že vrsto let in njegova uporaba je postala vse bolj priljubljena zaradi napredka tehnologije.

Ta vrsta stiskanja je ugodna v situacijah, ko sta pasovna širina ali prostor za shranjevanje omejena, zaradi česar je še posebej uporabna v:

• Pretočne aplikacije, kot je npr video na zahtevo (VoD),
• satelitsko oddajanje,
• medicinsko slikanje,
• Digitalni avdio formati.

Ta tehnika se v veliki meri uporablja tudi v aplikacijah za urejanje zvoka in slik za ohranjanje kakovosti z nižjimi velikostmi datotek pri shranjevanju urejene projektne datoteke. Stiskanje z izgubo je mogoče uporabiti za druge vrste podatkov, kot so besedilne datoteke, če se med postopkom ne izgubi pomembna izvirna vsebina.

Za razliko od stiskanje z izguboObstaja stiskanje brez izgub ki poskuša minimizirati popačenje med vhodnimi in izhodnimi podatkovnimi tokovi brez zmanjšanja zaznavne jasnosti z uporabo odvečnih informacij iz samega izvornega materiala, namesto da iz njega izbriše kakršno koli informacijo.

Prednosti stiskanja z izgubo

Stiskanje izgube je učinkovit način za zmanjšanje velikosti datoteke, hkrati pa ohranja splošno kakovost slike. Za razliko od bolj tradicionalnih tehnike stiskanja podatkov brez izgub, ki izberejo in zavržejo redundance v podatkih, da zmanjšajo velikost in povečajo hitrost prenosa, stiskanje z izgubo deluje tako, da selektivno zavrže nepomembne in odvečne informacije v datoteki. Ta vrsta stiskanja uporablja algoritme za analizo podatkov v digitalni datoteki in odstranjevanje nepotrebnih delov, ne da bi to močno vplivalo na splošno kakovost ali končni rezultat.

Ob pravilni uporabi lahko stiskanje z izgubo zagotovi številne prednosti, kot so:

• Zmanjšane zahteve za shranjevanje: Z odstranitvijo nepomembnih podrobnosti iz digitalne datoteke je lahko končna velikost slike znatno manjša od prvotne primerljive slike, kar omogoča večje prihranke pri shranjevanju za spletne skrbnike.
• Izboljšane hitrosti prenosa: Algoritmi stiskanja z izgubo porabijo manj podatkov, saj odstranijo nepotrebne informacije iz slike, ki ni vidna človeškemu očesu. To pomeni, da so lahko datoteke, ki se prenašajo po omrežjih, bistveno hitrejše od njihovih izvirnih različic, ne da bi pri tem žrtvovali kakovost.
• Izboljšana izkušnja gledanja: Z občutnim zmanjšanjem velikosti datoteke pride do izboljšane izkušnje gledanja med brskanjem po spletu ali ogledovanjem slik na mobilnih napravah. Stisnjene slike z izgubo zavzamejo manj pomnilnika na trdih diskih naprave, kar pomaga pri upodabljanju slik pri nalaganju fotografij ali brskanju po spletnih straneh.

Vrste stiskanja z izgubo

Stiskanje izgube je tehnika stiskanja podatkov, ki zmanjša velikost datoteke tako, da zavrže dele podatkov, ki se zdijo nepotrebni. Pomaga pri optimizirajte velikost datoteke in lahko pomaga prihraniti prostor za shranjevanje. To vrsto tehnike stiskanja je mogoče uporabiti v različnih aplikacijah, kot so slikovne, zvočne in video datoteke.

V tem članku bomo razpravljali o štiri vrste kompresije z izgubo, njihove prednosti in slabosti:

JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) je standard za stiskanje digitalnih slik z izgubo. JPEG podpira 8-bitne slike v sivinah in 24-bitne barvne slike. JPG se najbolje obnese na fotografijah, še posebej na tistih z veliko podrobnostmi.

Ko se ustvari JPG, se slika razdeli na majhne bloke, imenovane 'makrobloki'. Matematična formula zmanjša količino razpoložljivih barv ali tonov v vsakem bloku in odstrani nepopolnosti, ki so moteče za nas, ne pa za računalnike. Beleži vse spremembe, narejene v teh blokih, tako da se vrne čeznje in zabeleži njihova prvotna stanja, da zmanjša njihovo velikost. Ko je fotografija shranjena kot JPG, bo videti nekoliko drugače, odvisno od tega, koliko stiskanja je bilo uporabljeno za zmanjšanje njene velikosti. Kakovost slike se zmanjša, ko se uporabi višja stopnja stiskanja in lahko se začnejo pojavljati artefakti – skupaj s šumom in slikovnimi pikami. Pri shranjevanju slike kot JPG lahko izberete, koliko jasnosti je treba žrtvovati za kakšno stopnjo zmanjšanja velikosti datoteke – običajno imenovano »kakovost“. Ta nastavitev vpliva na količino stiskanje z izgubo uporabljeno v vaši datoteki.

MPEG

MPEG (strokovna skupina za gibljive slike) je vrsta stiskanje z izgubo ki se uporablja predvsem za avdio in video datoteke. Zasnovan je bil kot standard za stiskanje večpredstavnostnih datotek in je z leti postal vse bolj priljubljen. Glavna zamisel stiskanja MPEG je zmanjšati velikost datoteke, ne da bi pri tem ogrozili kakovost – to dosežemo tako, da zavržemo določene elemente datoteke, ki gledalcu zaznavno niso pomembni.

Kompresija MPEG deluje tako, da videoposnetek analizira, ga razdeli na dele in sprejme odločitve o tem, katere dele je mogoče varno zavreči, hkrati pa ohranja sprejemljivo raven kakovosti. MPEG se osredotoča na komponente gibanja v video datoteki; predmete, ki se v prizoru ne premikajo, je veliko lažje stisniti kot predmete, ki se premikajo ali imajo hitre spremembe v barvi ali jakosti svetlobe. Z uporabo naprednih algoritmov lahko MPEG ustvari učinkovite različice vsakega okvirja v datoteki in nato te okvirje uporabi za predstavitev večjih delov scene.

Količina izgubljene kakovosti zaradi stiskanja MPEG je odvisna od izbranega algoritma in uporabljenih nastavitev. Kompromis tukaj je med velikostjo in kakovostjo; višje nastavitve bodo prinesle boljše rezultate, vendar z višjimi stroški v smislu prostora; nasprotno pa bodo nižje nastavitve ustvarile manjše datoteke z večjimi izgubami kakovosti, zlasti ko gre za velike videoposnetke, kot so dolgometražni filmi ali videoposnetke visoke ločljivosti, primerne za HDTV.

MP3

MP3ali Moving Pictures Expert Group Audio Layer 3, je stisnjen zvočni format, ki uporablja vrsto posebnih algoritmov za zmanjšanje izvirne velikosti zvočnih datotek. Velja za enega najbolj priljubljenih formatov zaradi njegove učinkovitosti pri stiskanju digitalnih zvočnih pesmi v manjše velikosti kot drugi izgubljen formatov. MP3 uporablja »izgubljeno« obliko stiskanja, ki odstrani nekatere podatke izvirnega posnetka in napravam, kot so prenosni predvajalniki glasbe, olajša shranjevanje in pretakanje velikih količin digitalne glasbe.

MP3 lahko stisne katero koli vrsto digitalne mešanice od mono, podvojeni mono, stereo, dvokanalni in skupni stereo. Standard MP3 podpira bitno hitrost 8-320 Kbps (kilobitov na sekundo) in stisne glasovne podatke v 8 kbps, kar je primerno za namene pretakanja. Ponuja postopno višje ravni kakovosti zvoka do 320 Kb/s z višjo zvestobo zvoka in višjo bitno hitrostjo, kar zagotavlja še bolj realistično kakovost zvoka pri večji velikosti datoteke, kar ima za posledico počasnejši čas prenosa. Pri uporabi te metode stiskanja bi bilo običajno, da uporabniki dosežejo povprečje 75 % zmanjšanje velikosti datoteke brez izgube užitka pri poslušanju ali jasnosti zaradi kodirnega sistema, ki učinkovito prenaša večje količine podatkov, hkrati pa ohranja ustrezno kakovost zvoka.

Kako uporabljati stiskanje z izgubo

Stiskanje izgube je vrsta stiskanja podatkov, ki zmanjša datoteko za odstranitev nekaterih njegovih podatkov. To bo povzročilo manjšo velikost datoteke in posledično večjo hitrost prenosa. Stiskanje z izgubo je odlično orodje za uporabo, ko morate hitro stisniti velike datoteke.

V tem članku bomo razpravljali o:

• Kako uporabljati stiskanje z izgubo
• Kakšne so prednosti
• kako optimizirajte datoteke, ki jih stisnete

Vodnik po korakih

Uporaba stiskanja z izgubo običajno zahteva naslednje korake:

1. Izberite vrsto datoteke ali podatkov, ki jih želite stisniti – Vrsta stisnjenega formata se lahko razlikuje glede na želeno končno velikost datoteke in raven kakovosti. Pogosti formati vključujejo JPEG, MPEG, in MP3.
2. Izberite orodje za stiskanje – Različna orodja za stiskanje uporabljajo različne algoritme za ustvarjanje različnih stopenj stiskanja datotek. Nekatera priljubljena orodja so WinZip, zipX, 7-Zip in WinRAR za uporabnike sistema Windows; Stvar X za uporabnike Mac; in iZarc za uporabnike na več platformah.
3. Prilagodite nastavitve stiskanja – Če želite ustvariti bolj prilagojen rezultat, izvedite prilagoditve, kot je spreminjanje stopnje stiskanja, ločljivosti slike ali drugih vdelanih nastavitev v stisnjenem formatu, preden stisnete podatke. Oglejte si tudi nastavitve, ki optimizirajo slike za spletni ogled, če je primerno.
4. Stisnite datoteko ali podatke – začnite postopek stiskanja s klikom na start ali »V redu« v svoji aplikaciji, ko končate s prilagajanjem nastavitev. Odvisno od velikosti datotek, ki se stisnejo, lahko traja nekaj minut, da se ta postopek dokonča, odvisno od hitrosti procesorja in uporabljene programske aplikacije.
5. Razširite datoteko ali podatke – postopek izvlečka vam bo omogočil dostop do vaših na novo skrčenih datotek, ko bodo končane, tako da jih lahko takoj začnete uporabljati, vendar bodo najprimernejše za vaš trenutni projekt. Dostop do želenih datotek iz stisnjenih map vrste, ki se običajno razlikujejo od .zip .rar .7z .tar .iso itd.. Razpakiranje je preprosto ekstrahiranje določenih stisnjenih komponent prek aplikacij, kot je npr WinZip, 7Zip, IZarc itd. omogoča osebni nadzor nad tem, katere komponente želite imeti kadar koli dostopne, druge pa hranite v varnih tesno zaščitenih mapah glede na vaše želje!

Najboljše prakse

Pri uporabi stiskanje z izgubo, je pomembno, da uporabite pravo obliko za pravo aplikacijo. Na primer, če morate deliti predstavitveno datoteko z drugimi ljudmi, uporabite a Format slike z izgubo saj so predstavitve običajno prikazane v nižji ločljivosti in majhni velikosti.

Obstaja več načinov za povečanje učinkovitosti stiskanja z izgubo. Tukaj je nekaj najboljših praks:

• Izberite ustrezno obliko stiskanja glede na vaš primer uporabe (jpeg za slike, mp3 za zvok, Itd.)
• Nastavite ustrezno raven kakovosti glede na količino podatkov, ki jih želite zavreči.
• Prilagodite parametre glede na vaše potrebe; analizirajte kompromis med velikostjo datoteke in kakovostjo.
• Zavedajte se, da uporaba stiskanja z izgubo večkrat lahko povzroči vidne artefakte v vaših predstavnostnih datotekah in poslabšajo njihovo kakovost bistveno bolj kot običajno z enim samim prehodom stiskanja.
• Prepričajte se, da so metapodatki, povezani s stisnjenimi datotekami, pravilno ohranjeni, tako da ostanejo vse pomembne informacije na voljo pri distribuciji ali prikazovanju elementov vsebine datoteke.

zaključek

V zaključku, stiskanje z izgubo je odličen način za zmanjšanje velikosti datotek in skrajšanje časa nalaganja na spletnih mestih, hkrati pa ohraniti a visoka raven kakovosti. Omogoča vam zmanjšanje velikosti slikovne ali zvočne datoteke, ne da bi to bistveno vplivalo na kakovost datoteke. Vendar je pomembno zapomniti, da stiskanje z izgubo še vedno vpliva na kakovost datoteke in ga je treba uporabljati previdno.

Povzetek stiskanja z izgubo

Stiskanje izgube je vrsta stiskanja podatkov, ki zmanjša velikost datoteke z odstranitvijo nekaterih informacij, ki jih vsebuje izvirna datoteka. Ta postopek običajno povzroči datoteke, ki so manjše od izvirnih datotek in so bile stisnjene z uporabo algoritmov, kot je JPEG, MP3 in H.264 našteti jih nekaj, imenovati jih nekaj. Tehnike stiskanja z izgubo ponavadi zamenjajo nekaj kakovosti za velikost, vendar lahko optimizirani algoritmi ustvarijo datoteke z zelo malo zaznavno razliko od nestisnjenega izvirnika.

Pri uporabi stiskanja z izgubo je pomembno razmisliti, kolikšna kakovost bo sprejemljiva za določen cilj zmanjšanja velikosti datoteke. Nekatere kompresije z izgubo lahko dramatično zmanjšajo velikost datotek, medtem ko nudijo razmeroma minimalne izgube kakovosti, medtem ko lahko druge ustvarijo izjemno majhne datoteke, vendar z nesprejemljivimi popačenji ali artefakti. Na splošno velja, da če želimo večje zmanjšanje velikosti, lahko pričakujemo večje izgube kakovosti in obratno.

Na splošno stiskanje z izgubo zagotavlja učinkovit način za zmanjšanje velikosti datotek brez žrtvovanja prevelike zmogljivosti v primerjavi z nestisnjenimi formati v mnogih situacijah; vendar je treba te težave ovrednotiti za vsak primer posebej, preden se odločimo, ali je to ustrezna rešitev za dani niz težav.

Prednosti uporabe stiskanja z izgubo

Stiskanje z izgubo zagotavlja veliko prednosti digitalnim medijskim datotekam. Najbolj očitna prednost je, da stiskanje z izgubo ponuja večjo stopnjo zmanjšanje velikosti datoteke kot tradicionalna algoritmi stiskanja brez izgub. To pomaga ohraniti minimalne zahteve glede shranjevanja in uporabe pasovne širine pri prenosu velikih predstavnostnih datotek prek interneta ali pri njihovem stiskanju za lokalno shranjevanje.

Poleg tega, da ponuja boljše zmanjšanje velikosti datoteke kot tradicionalne tehnike brez izgub, uporaba stiskanja z izgubo omogoča tudi nadaljnje zmanjšanje velikosti datotek, medtem ko še vedno ohranja sprejemljivo raven kakovosti (odvisno od vrste medija, ki se stisne). Poleg tega uporaba algoritmov z izgubo uporabnikom omogoča lokalno prilagodi kakovost slike in zvoka po potrebi, ne da bi morali znova kodirati celotno datoteko – to naredi shranjevanje projektnih datotek veliko lažje in hitrejše, saj je treba spremeniti le dele predstavnostne datoteke.

Končno lahko uporaba algoritmov z izgubo v nekaterih primerih zagotovi dodatno varnost; ker je zvok z nižjo bitno hitrostjo na splošno manj razločen in ga je težje identično interpretirati v primerjavi z različicami z višjo bitno hitrostjo, lahko zagotovi dodatno raven varnosti, če je treba velike nize podatkov zaščititi pred nepooblaščenim poslušanjem ali ogledovanjem. Širok nabor prednosti stiskanja z izgubo narediti priljubljeno med uporabniki digitalnih medijev, ki želijo manjše datoteke z minimalnim naporom.

Živjo, sem Kim, mama in ljubiteljica stop-motiona z izkušnjami pri ustvarjanju medijev in spletnem razvoju. Imam veliko strast do risanja in animacije, zdaj pa se na glavo potapljam v svet stop-motiona. S svojim blogom z vami delim svoja spoznanja.