Стиснення з втратами: що це таке і як ним користуватися

від kim Оновлено: 28 Червня, 2022.

Стиснення з втратами це метод, який використовується для зменшення розмірів файлів даних без шкоди для цілісності вихідних даних.

Це дозволяє отримувати великі файли, які містять багато даних, і зменшувати їх розмір видалення частини даних але це не впливає на загальну якість. Це може бути особливо корисним під час роботи з великими файлами відео чи зображень.

Залишок цієї статті пояснює принципи стиснення з втратами як його застосовувати та ефективно використовувати:

Визначення стиснення з втратами

Стиснення з втратами це тип техніки стиснення даних, який використовує методи для зменшення розміру файлу або потоку даних без втрати значної кількості його інформаційного вмісту. Цей тип стиснення створює файли, менші за їхні оригінальні версії, гарантуючи збереження якості, чіткості та цілісності даних. Він працює шляхом вибіркового видалення частин медіаданих (наприклад, аудіо чи графіки), які залишаються непомітними для органів чуття. Стиснення з втратами існує вже багато років, і його використання стає все більш популярним завдяки прогресу в технології.

Цей тип стиснення є вигідним у ситуаціях, коли пропускна здатність або простір для зберігання обмежені, що робить його особливо корисним у:

• Потокові програми, такі як відео на вимогу (VoD),
• Супутникове мовлення,
• Медична візуалізація,
• Цифрові аудіоформати.

Ця техніка також широко використовується в програмах редакторів аудіо та зображень, щоб підтримувати якість із меншими розмірами файлів під час збереження відредагованого файлу проекту. Стиснення з втратами можна застосовувати до інших типів даних, таких як текстові файли, за умови, що під час процесу не буде втрачено істотного оригінального вмісту.

На відміну від стиснення з втратами, Там чи стиснення без втрат який намагається мінімізувати спотворення між вхідними та вихідними потоками даних без зменшення чіткості сприйняття, використовуючи надлишкову інформацію з самого вихідного матеріалу замість видалення будь-якої інформації з нього.

Переваги стиснення з втратами

Стиснення з втратами це ефективний спосіб зменшити розмір файлу, зберігаючи загальну якість зображення. На відміну від більш традиційних методи стиснення даних без втрат, які вибирають і відкидають надлишки даних, щоб зменшити розмір і збільшити швидкість передачі, стиснення з втратами працює шляхом вибіркового відкидання неважливої ​​та надлишкової інформації у файлі. Цей тип стиснення використовує алгоритми для аналізу даних у цифровому файлі та видалення непотрібних частин без значного впливу на загальну якість або кінцевий результат.

При правильному використанні стиснення з втратами може надати багато переваг, наприклад:

• Знижені вимоги до зберігання: Видаляючи нерелевантні деталі з цифрового файлу, розмір отриманого зображення може бути значно меншим, ніж оригінальний аналог, забезпечуючи більшу економію пам’яті для веб-майстрів.
• Покращена швидкість передачі: Алгоритми стиснення з втратами використовують менше даних, усуваючи непотрібну інформацію із зображення, яке не видно людському оку. Це означає, що файли, які передаються через мережі, можуть бути значно швидшими, ніж їхні оригінальні версії, без шкоди для якості.
• Покращений досвід перегляду: зі значним зменшенням розміру файлу покращується перегляд під час перегляду веб-сторінок або зображень на мобільних пристроях. Стиснуті зображення з втратами займають менше пам’яті на жорстких дисках пристрою, що покращує ефективність відтворення зображень під час завантаження фотографій або перегляду веб-сторінок.

Типи стиснення з втратами

Стиснення з втратами це техніка стиснення даних, яка зменшує розмір файлу шляхом відкидання тих частин даних, які вважаються непотрібними. Це допомагає оптимізувати розмір файлу і може допомогти заощадити місце для зберігання. Цей тип техніки стиснення можна використовувати в різних програмах, таких як файли зображень, аудіо та відео.

У цій статті ми обговоримо чотири типи стиснення з втратами, їх переваги та недоліки:

JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group) є стандартом для стиснення цифрових зображень із втратами. JPEG підтримує 8-бітні зображення у градаціях сірого та 24-бітні кольорові зображення. JPG найкраще працює на фотографіях, особливо на тих із великою кількістю деталей.

Коли створюється JPG, зображення розбивається на невеликі блоки, які називаються "макроблоки'. Математична формула зменшує кількість доступних кольорів або тонів у кожному блоці та позбавляє від недоліків, які неприємні для нас, але не для комп’ютерів. Він записує всі зміни, внесені в ці блоки, тому повертається до них і записує їхні вихідні стани, щоб зменшити їхній розмір. Коли фотографію збережено у форматі JPG, вона виглядатиме дещо по-іншому залежно від ступеня стиснення, використаного для зменшення її розміру. Якість зображення знижується, коли застосовується більший ступінь стиснення, і можуть почати з’являтися артефакти разом із шумом і пікселями. Зберігаючи зображення у форматі JPG, ви можете вибрати, якою мірою чіткості потрібно пожертвувати для того, який ступінь зменшення розміру файлу – зазвичай це називається «якість“. Цей параметр впливає на кількість стиснення з втратами використовується у вашому файлі.

MPEG

MPEG (група експертів з рухомого зображення) є одним з видів стиснення з втратами який використовується переважно для аудіо- та відеофайлів. Він був розроблений як стандарт для стиснення мультимедійних файлів і з роками стає все більш популярним. Основною ідеєю стиснення MPEG є зменшення розміру файлу без шкоди для якості – це робиться шляхом відкидання певних елементів файлу, які не є важливими для сприйняття глядача.

Стиснення MPEG працює шляхом аналізу відео, розбиття його на частини та прийняття рішень про те, які частини можна безпечно відкинути, зберігаючи при цьому прийнятний рівень якості. MPEG фокусується на компоненти руху у відеофайлі; об’єкти, які не рухаються в сцені, набагато легше стиснути, ніж об’єкти, які рухаються або мають швидку зміну кольору чи інтенсивності світла. Використовуючи вдосконалені алгоритми, MPEG може створювати ефективні версії кожного кадру у файлі, а потім використовувати ці кадри для представлення більших частин сцени.

Рівень якості, втраченої через стиснення MPEG, залежить як від вибраного алгоритму, так і від використовуваних налаштувань. Компроміс тут полягає між розміром і якістю; більш високі налаштування дадуть кращі результати, але з більшою ціною з точки зору простору; навпаки, нижчі параметри створюватимуть файли меншого розміру з більшою втратою якості, особливо коли мова йде про великі відео, такі як повнометражні фільми або відео високої роздільної здатності, придатні для HDTV.

MP3

MP3або Moving Pictures Expert Group Audio Layer 3, це стислий аудіоформат, який використовує низку певних алгоритмів для зменшення початкового розміру аудіофайлів. Він вважається одним із найпопулярніших форматів завдяки своїй ефективності стиснення цифрових аудіопісень до менших розмірів, ніж інші згубний форматів. MP3 використовує форму стиснення «з втратами», яка усуває частину оригінальних даних запису та полегшує таким пристроям, як портативні музичні програвачі, зберігання та передачу великої кількості цифрової музики.

MP3 може стискати будь-який тип цифрового міксу, починаючи від моно, дублікат моно, стерео, двоканальний і спільний стерео. Стандарт MP3 підтримує бітрейт 8-320 Кбіт/с (кілобіт на секунду), стискає голосові дані до 8 Кбіт/с, що підходить для цілей потокового передавання. Він пропонує все більш високі рівні якості звуку до 320 Кбіт/с із вищою точністю звуку та вищим бітрейтом, що забезпечує ще реалістичнішу якість звуку при збільшеному розмірі файлу, що призводить до повільного часу завантаження. При використанні цього методу стиснення користувачі зазвичай досягають середнього значення Зменшення розміру файлу на 75%. без втрати задоволення від прослуховування чи чіткості завдяки системі кодування, яка ефективно передає великі обсяги даних, зберігаючи належну якість звуку.

Як використовувати стиснення з втратами

Стиснення з втратами це тип стиснення даних, який зменшує файл на видалення деяких його даних. Це призведе до меншого розміру файлу та, як наслідок, до вищої швидкості завантаження. Стиснення з втратами — чудовий інструмент, який можна використовувати, коли потрібно швидко стиснути великі файли.

У цій статті ми обговоримо:

• як використовувати стиснення з втратами
• Які переваги
• Як записатися оптимізувати файли, які ви стискаєте

Покрокове керівництво

Використання стиснення з втратами зазвичай вимагає таких кроків:

1. Виберіть тип файлу або даних, які потрібно стиснути. Тип стиснутого формату може відрізнятися залежно від бажаного розміру файлу та рівня якості. Загальні формати включають JPEG, MPEG, та MP3.
2. Виберіть інструмент стиснення – різні інструменти стиснення використовують різні алгоритми для створення різних рівнів стиснення файлів. Деякі популярні засоби WinZip, zipX, 7-Zip та WinRAR для користувачів Windows; Stuffit X для користувачів Mac; і iZarc для мультиплатформенних користувачів.
3. Налаштуйте параметри стиснення – щоб створити більш індивідуальний результат, внесіть такі налаштування, як зміна рівня стиснення, роздільної здатності зображення або інших вбудованих параметрів у стисненому форматі перед стисненням даних. Також перегляньте налаштування, які оптимізують зображення для перегляду в Інтернеті, якщо це можливо.
4. Стиснути файл або дані – почніть процес стиснення, натиснувши «Пуск» або «ОК» у своїй програмі, коли завершите налаштування налаштувань. Залежно від розміру файлів, що стискаються, завершення цього процесу може зайняти кілька хвилин залежно від швидкості процесора та використовуваного програмного забезпечення.
5. Розпакуйте файл або дані – процес вилучення надасть вам доступ до ваших щойно скорочених файлів після завершення, щоб ви могли негайно почати використовувати їх, однак вони найкраще підходять для вашого проекту. Отримайте доступ до потрібних файлів із стиснених папок Типи зазвичай відрізняються від .zip .rar .7z .tar .iso і т. д. Розпаковування — це просто видобування певних стислих компонентів за допомогою таких програм, як WinZip, 7Zip, IZarc тощо. дозволяючи особисто контролювати, які компоненти ви бажаєте мати доступ у будь-який момент часу, зберігаючи інші в надійних і захищених папках відповідно до ваших уподобань!

Кращі практики

При використанні стиснення з втратами, важливо використовувати правильний формат для відповідної програми. Наприклад, якщо вам потрібно поділитися файлом презентації з іншими людьми, тоді вам слід використовувати a Формат зображення з втратами оскільки презентації зазвичай відображаються з меншою роздільною здатністю та малим розміром.

Є кілька способів максимізувати ефективність стиснення з втратами. Ось деякі з найкращих практик:

• Виберіть відповідний формат стиснення відповідно до вашого випадку використання (jpeg для зображень, mp3 для аудіоІ т.д.).
• Встановіть відповідний рівень якості залежно від того, скільки даних ви хочете видалити.
• Налаштуйте параметри відповідно до ваших потреб; проаналізуйте компроміс між розміром файлу та якістю.
• Майте на увазі, що застосування стиснення з втратами кілька разів може викликати видимі артефакти у ваших медіа-файлах і погіршити їх якість значно більше, ніж зазвичай було б за один прохід стиснення.
• Переконайтеся, що метадані, пов’язані зі стисненими файлами, належним чином збережені, щоб уся важлива інформація залишалася доступною під час розповсюдження або відображення елементів вмісту файлу.

Висновок

Насамкінець стиснення з втратами це чудовий спосіб зменшити розміри файлів і час завантаження на веб-сайтах, зберігаючи a високий рівень якості. Це дозволяє зменшити розмір файлу зображення чи аудіофайлу без істотного впливу на якість файлу. Однак важливо пам'ятати, що стиснення з втратами все одно вплине на якість файлу, тому використовувати його слід обережно.

Короткий опис стиснення з втратами

Стиснення з втратами це тип стиснення даних, який зменшує розмір файлу шляхом видалення частини інформації, що міститься в оригінальному файлі. Цей процес зазвичай призводить до файлів, які менші за оригінальні файли та були стиснуті за допомогою таких алгоритмів, як JPEG, MP3 і H.264 назвати декілька. Технології стиснення з втратами мають тенденцію віддавати певну якість на розмір, але оптимізовані алгоритми можуть створювати файли з дуже незначною відчутною відмінністю від нестисненого оригіналу.

Застосовуючи стиснення з втратами, важливо враховувати, наскільки якість буде прийнятною для заданої мети зменшення розміру файлу. Деякі стиснення із втратами можуть значно зменшити розміри файлів, забезпечуючи відносно мінімальні втрати якості, тоді як інші можуть створювати дуже маленькі файли, але з неприйнятними спотвореннями або артефактами. Загалом, якщо потрібно більше зменшення розміру, можна очікувати більшої втрати якості, і навпаки.

Загалом, у багатьох ситуаціях стиснення із втратами забезпечує ефективний спосіб зменшити розміри файлів без надто великої шкоди для продуктивності порівняно з нестисненими форматами; однак ці проблеми необхідно оцінювати в кожному окремому випадку, перш ніж приймати рішення про те, чи є це відповідним рішенням для даного набору проблем.

Переваги використання стиснення з втратами

Стиснення з втратами надає багато переваг цифровим медіафайлам. Найбільш очевидною перевагою є те, що стиснення з втратами забезпечує більший ступінь зменшення розміру файлу ніж традиційні алгоритми стиснення без втрат. Це допомагає звести до мінімуму вимоги до пам’яті та використання пропускної здатності під час передачі великих медіафайлів через Інтернет або для їх стиснення для локального зберігання.

Окрім кращого зменшення розміру файлу, ніж традиційні методи без втрат, використання стиснення з втратами також дає змогу ще більше зменшити розміри файлів, зберігаючи прийнятний рівень якості (залежно від типу носія, що стискається). Крім того, використання алгоритмів із втратами дозволяє користувачам локально налаштувати якість зображення та звуку за потреби без необхідності повторного кодування всього файлу – це робить збереження файлів проекту набагато простішим і швидшим, оскільки потрібно змінювати лише частини медіафайлу.

Нарешті, використання алгоритмів із втратами може також забезпечити додатковий захист у деяких випадках; Оскільки аудіо з нижчим бітрейтом зазвичай є менш чітким і його важче ідентично інтерпретувати порівняно з версіями з вищим бітрейтом, він може забезпечити додатковий рівень безпеки, якщо великі набори даних потребують захисту від несанкціонованого прослуховування чи перегляду. Широкий спектр переваг стиснення з втратами зробити його популярним серед користувачів цифрових медіа, які хочуть менші файли з мінімальними зусиллями.

Привіт, я Кім, мама та ентузіаст стоп-моушну з досвідом створення медіа та веб-розробки. Я маю величезну пристрасть до малювання та анімації, і тепер я з головою занурююся у світ стоп-моушну. У своєму блозі я ділюся з вами своїми знаннями.