Förlustkompression: Vad är det och hur man använder det

av kim Uppdaterad: Juni 28, 2022

Förlorad kompression är en metod som används för att minska storleken på datafilen utan att kompromissa med originaldatas integritet.

Det gör att du kan ta stora filer som innehåller mycket data och minska deras storlek med ta bort en del av datan men det påverkar inte den övergripande kvaliteten. Detta kan vara särskilt fördelaktigt när du har att göra med stora video- eller bildfiler.

Resten av den här artikeln kommer att förklara principerna för förlustkompression och hur man applicerar och använder det effektivt:

Definition av Lossy Compression

Förlorad kompression är en typ av datakomprimeringsteknik som använder metoder för att minska storleken på en fil eller dataström utan att förlora betydande mängder av dess informationsinnehåll. Denna typ av komprimering producerar filer som är mindre än deras ursprungliga versioner samtidigt som kvaliteten, tydligheten och integriteten hos data bevaras. Det fungerar genom att selektivt radera delar av mediadata (som ljud eller grafik) som förblir omärkliga för de mänskliga sinnena. Förlustkompression har funnits i många år och dess användning har blivit allt mer populär på grund av tekniska framsteg.

Denna typ av komprimering är fördelaktig i situationer där bandbredd eller lagringsutrymme är begränsat, vilket gör den särskilt användbar i:

• Streamingapplikationer som t.ex video-on-demand (VoD),
• Satellitsändning,
• Medicinsk bildbehandling,
• Digitala ljudformat.

Denna teknik används också flitigt inom ljud- och bildredigeringsapplikationer för att bibehålla kvalitet med lägre filstorlekar när en redigerad projektfil sparas. Förlustkomprimering kan tillämpas på andra typer av data såsom textfiler så länge inget betydande originalinnehåll går förlorat under processen.

I kontrast till förlustig kompression, Det finns förlustfri komprimering som försöker minimera förvrängningen mellan in- och utdataströmmar utan att minska perceptuell klarhet genom att använda redundant information från själva källmaterialet istället för att ta bort all information från det.

Fördelar med Lossy Compression

Förlorad kompression är ett effektivt sätt att minska filstorleken samtidigt som den övergripande bildkvaliteten bibehålls. Till skillnad från mer traditionellt förlustfria datakomprimeringstekniker, som väljer och kasserar redundanser i data för att minska storleken och öka överföringshastigheten, fungerar förlustkomprimering genom att selektivt kassera oviktig och redundant information i en fil. Denna typ av komprimering använder algoritmer för att analysera data i en digital fil och eliminera onödiga delar utan att i hög grad påverka den övergripande kvaliteten eller slutresultatet.

När den används på rätt sätt kan förlustkompression ge många fördelar, såsom:

• Minskade krav på lagring: Genom att ta bort irrelevanta detaljer från en digital fil kan den resulterande bildstorleken bli betydligt mindre än dess ursprungliga motsvarighet, vilket ger större lagringsbesparingar för webbansvariga.
• Förbättrade överföringshastigheter: Förlustkompressionsalgoritmer använder mindre data genom att eliminera onödig information från en bild som inte är synlig för det mänskliga ögat. Detta innebär att filer som överförs över nätverk kan vara avsevärt snabbare än deras ursprungliga versioner utan att offra kvaliteten.
• Förbättrad tittarupplevelse: Med en betydande minskning av filstorleken kommer förbättrade visningsupplevelser när du surfar online eller tittar på bilder på mobila enheter. Förlustiga komprimerade bilder tar upp mindre minne på enhetens hårddiskar vilket hjälper till med bildåtergivningsprestanda när du laddar foton eller surfar på webbsidor.

Typer av förlustkompression

Förlorad kompression är en datakomprimeringsteknik som minskar storleken på en fil genom att kassera delar av dess data som anses onödiga. Det hjälper till optimera filstorleken och kan hjälpa till att spara lagringsutrymme. Denna typ av komprimeringsteknik kan användas i olika applikationer som bild-, ljud- och videofiler.

I den här artikeln kommer vi att diskutera fyra typer av förlustkompression, deras fördelar och nackdelar:

JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) är en standard för förlustkomprimering av digitala bilder. JPEG stöder 8-bitars, gråskalebilder och 24-bitars färgbilder. JPG fungerar bäst på foton, särskilt de med mycket detaljer.

När en JPG skapas delas bilden upp i små block som kallas 'makroblock'. En matematisk formel minskar mängden tillgängliga färger eller toner i varje block och tar bort brister som är ett öga för oss, men inte för datorer. Den registrerar alla ändringar som görs i dessa block så att den går tillbaka över dem och registrerar deras ursprungliga tillstånd för att minska deras storlek. När ett foto sparas som en JPG kommer det att se något annorlunda ut beroende på hur mycket komprimering som har använts för att minska storleken. Bildkvaliteten minskar när högre mängder komprimering tillämpas och artefakter kan börja dyka upp – tillsammans med brus och pixelering. När du sparar en bild som en JPG kan du välja hur mycket tydlighet som måste offras för vilken grad av filstorleksminskning - vanligtvis kallad "kvalitet". Den här inställningen påverkar mängden förlustig kompression används på din fil.

MPEG

MPEG (Moving Picture Experts Group) är en typ av förlustig kompression som används främst för ljud- och videofiler. Den designades som en standard för att komprimera multimediafiler och har blivit allt mer populär med åren. Huvudidén bakom MPEG-komprimering är att minska storleken på en fil utan att kompromissa med kvaliteten – detta görs genom att kassera vissa delar av filen som inte är perceptuellt viktiga för tittaren.

MPEG-komprimering fungerar genom att analysera en video, dela upp den i bitar och fatta beslut om vilka delar som säkert kan kasseras, samtidigt som en acceptabel kvalitetsnivå bibehålls. MPEG fokuserar på rörelsekomponenter i en videofil; objekt som inte rör sig i en scen är mycket lättare att komprimera än objekt som rör sig eller har snabba förändringar i färg eller ljusintensitet. Med hjälp av avancerade algoritmer kan MPEG skapa effektiva versioner av varje bildruta i filen och sedan använda dessa ramar för att representera större delar av scenen.

Mängden kvalitet som går förlorad på grund av MPEG-komprimering beror på både den valda algoritmen och de inställningar som används. Avvägningen här är mellan storlek och kvalitet; högre inställningar kommer att ge bättre resultat men till en högre kostnad i form av utrymme; omvänt kommer lägre inställningar att producera mindre filer med mer anmärkningsvärda kvalitetsförluster, särskilt när det gäller stora videor som långfilmer eller högupplösta videor som lämpar sig för HDTV.

MP3

MP3, eller Rörliga bilder Expert Group Audio Layer 3, är ett komprimerat ljudformat som använder en rad specifika algoritmer för att minska den ursprungliga storleken på ljudfiler. Det anses vara ett av de mest populära formaten på grund av dess effektivitet i att komprimera digitala ljudlåtar till mindre storlekar än andra förstörande format. MP3 använder en "förlustig" form av komprimering som eliminerar en del av originalinspelningens data och gör det lättare för enheter som bärbara musikspelare att lagra och streama stora mängder digital musik.

MP3 kan komprimera alla typer av digital mix från mono, duplicerad mono, stereo, dubbelkanal och gemensam stereo. MP3-standarden stöder 8-320Kbps bithastighet (kilobit per sekund) komprimerar röstdata till 8kbps vilket är lämpligt för streamingändamål. Den erbjuder successivt högre nivåer av ljudkvalitet upp till 320 Kbps med högre ljudåtergivning och högre bithastighet, vilket ger ännu mer verklighetstrogen ljudkvalitet med en ökad filstorlek, vilket resulterar i långsammare nedladdningstider. När man använder denna komprimeringsmetod skulle det vara typiskt för användare att uppnå ett genomsnitt Filstorleksminskning med 75 % utan förlust av lyssnarglädje eller klarhet tack vare dess kodsystem som effektivt överför större mängder data samtidigt som lämplig ljudkvalitet bibehålls.

Hur man använder förlustkompression

Förlorad kompression är en typ av datakomprimering som reducerar en fil med ta bort en del av dess data. Detta kommer att resultera i en mindre filstorlek och följaktligen snabbare nedladdningshastigheter. Förlustkomprimering är ett utmärkt verktyg att använda när du snabbt behöver komprimera stora filer.

I den här artikeln kommer vi att diskutera:

• Användning förlustig kompression
• Vilka fördelar är
• Hur man optimera filerna du komprimerar

Steg-för-steg-guide

Att använda komprimering med förlust kräver vanligtvis följande steg:

1. Välj vilken typ av fil eller data du vill komprimera – Beroende på önskad resulterande filstorlek och kvalitetsnivå kan typen av komprimerat format variera. Vanliga format inkluderar JPEG, MPEG, och MP3.
2. Välj ett komprimeringsverktyg – Olika komprimeringsverktyg använder olika algoritmer för att skapa olika nivåer av filkomprimering. Några populära verktyg är WinZip, zipX, 7-Zip och WinRAR för Windows-användare; Stuffit X för Mac-användare; och iZarc för multiplattformsanvändare.
3. Justera komprimeringsinställningar – För att skapa ett mer skräddarsytt resultat, gör justeringar som att ändra nivån på komprimering, bildupplösning eller andra inbäddade inställningar i ett komprimerat format innan du komprimerar data. Titta även på inställningar som optimerar bilder för webbvisning om tillämpligt.
4. Komprimera fil eller data – Starta komprimeringsprocessen genom att klicka på start eller "OK" i din applikation när du är klar med dina inställningar. Beroende på storleken på de filer som komprimeras kan det ta flera minuter att slutföra denna process beroende på processorns hastighet och programvaran som används.
5. Packa upp fil eller data – Extraheringsprocessen ger dig tillgång till dina nyligen krympta filer när de är klara så att du kan börja använda dem omedelbart, men bäst lämpade för ditt projekt. Få åtkomst till önskade filer från komprimerade mappar typer som vanligtvis varierar från .zip .rar .7z .tar .iso etc.. Unzip-extraktion är helt enkelt att extrahera specifika komprimerade komponenter via applikationer som t.ex WinZip, 7Zip, IZarc etc.. tillåter personlig kontroll över vilka komponenter du vill ha åtkomliga vid varje given tidpunkt samtidigt som du håller andra undangömt i säkra tätt skyddade mappar baserat på dina preferenser!

Best Practices

När man använder förlustig kompression, är det viktigt att använda rätt format för rätt applikation. Om du till exempel behöver dela en presentationsfil med andra personer, bör du använda en Lossy bildformat eftersom presentationer vanligtvis visas med lägre upplösning och liten storlek.

Det finns flera sätt att maximera effektiviteten av förlustkompression. Här är några av de bästa metoderna:

• Välj ett lämpligt komprimeringsformat enligt ditt användningsfall (jpeg för bilder, mp3 för ljud, Etc.).
• Ställ in en lämplig kvalitetsnivå beroende på hur mycket data du vill kassera.
• Justera parametrarna efter dina behov; analysera avvägningen mellan filstorlek och kvalitet.
• Var medveten om att tillämpa förlustkompression flera gånger kan inducera synliga artefakter i dina mediefiler och försämra deras kvalitet mer signifikant än ett enda kompressionspass vanligtvis skulle göra.
• Se till att metadata som är associerade med komprimerade filer bevaras korrekt så att all viktig information förblir tillgänglig när du distribuerar eller visar delar av filinnehållet.

Slutsats

Sammanfattningsvis förlustig kompression är ett utmärkt sätt att minska filstorlekar och minska laddningstiden på webbplatser samtidigt som du behåller en hög kvalitet. Det låter dig minska filstorleken på en bild eller ljudfil utan att ha en större inverkan på filens kvalitet. Det är dock viktigt att komma ihåg det förlustig kompression kommer fortfarande att påverka kvaliteten på filen och måste användas med försiktighet.

Sammanfattning av förlustkompression

Förlorad kompression är en typ av datakomprimering som minskar filstorleken genom att ta bort en del av informationen i originalfilen. Denna process resulterar vanligtvis i filer som är mindre än originalfilerna och som har komprimerats med algoritmer som t.ex. JPEG, MP3 och H.264 för att nämna några. Förlustkompressionstekniker tenderar att byta ut viss kvalitet mot storlek, men optimerade algoritmer kan producera filer med mycket liten märkbar skillnad från det okomprimerade originalet.

När du använder förlustkomprimering är det viktigt att överväga hur mycket kvalitet som är acceptabelt för ett givet mål för att minska filstorleken. Vissa förlustbringande komprimeringar kan minska filstorlekarna dramatiskt samtidigt som de ger relativt minimala kvalitetsförluster medan andra kan producera extremt små filer men med oacceptabla förvrängningar eller artefakter. I allmänhet, om större storleksminskningar önskas, kan större kvalitetsförluster förväntas och vice versa.

Sammantaget ger förlustkomprimering ett effektivt sätt att minska filstorlekar utan att offra för mycket prestanda jämfört med okomprimerade format i många situationer; dessa problem måste dock utvärderas från fall till fall innan man fattar beslut om huruvida det är en lämplig lösning för en given problemuppsättning.

Fördelar med att använda förlustkompression

Förlustkomprimering ger många fördelar för digitala mediefiler. Den mest uppenbara fördelen är att komprimering med förlust ger en högre grad av minskning av filstorleken än traditionella förlustfria komprimeringsalgoritmer. Detta hjälper till att hålla lagrings- och bandbreddsanvändningskraven till ett minimum vid överföring av stora mediefiler över internet eller för att komprimera dem för lokal lagring.

Förutom att erbjuda bättre filstorleksminskning än traditionella förlustfria tekniker, gör användningen av förlustfri komprimering det också möjligt att minska filstorlekarna ytterligare samtidigt som en acceptabel kvalitetsnivå bibehålls (beroende på vilken typ av media som komprimeras). Dessutom tillåter användarna att använda förlustalgoritmer justera bild- och ljudkvalitet lokalt efter behov utan att behöva koda om hela filen – detta gör det mycket enklare och snabbare att spara projektfiler eftersom endast delar av en mediefil behöver ändras.

Slutligen kan användning av förlustalgoritmer också ge extra säkerhet i vissa fall; eftersom ljud med lägre bithastighet i allmänhet är mindre distinkt och svårare att tolka identiskt jämfört med versioner med högre bithastighet, kan det ge ett extra lager av säkerhet om stora datamängder skulle behöva skydd mot obehörig lyssnande eller visning. Förlustkompressions breda utbud av fördelar göra det populärt bland digitala medieanvändare som vill mindre filer med minimal ansträngning.

Hej, jag heter Kim, en mamma och en stop-motion-entusiast med bakgrund inom medieskapande och webbutveckling. Jag har en enorm passion för teckning och animation, och nu dyker jag med huvudet först in i stop-motion-världen. Med min blogg delar jag mina lärdomar med er.