Yo'qotishsiz siqish: bu nima va uni qanday ishlatish kerak

kim tomonidan Yangilandi: Iyun 28, 2022

Zararsiz siqilish raqamli media haqida gap ketganda muhim tushunchadir. Bu ma'lumotlar siqilgan jarayonga ishora qiladi ma'lumotlarni yo'qotmasdan. Yo'qotmasdan siqish raqamli media fayl hajmini sifatni yo'qotmasdan kamaytirishning ajoyib usuli hisoblanadi.

Ushbu maqolada biz o'rganamiz

• yo'qotishsiz siqilish nima,
• U qanday ishlaydiva
• undan qanday qilib o'z foydangizga foydalanishingiz mumkin.

Qani boshladik!

Yo'qotishsiz siqishni ta'rifi

Zararsiz siqilish kodlash va dekodlash jarayonida barcha asl ma'lumotlarni saqlaydigan ma'lumotlarni siqish turi bo'lib, natijada asl fayl yoki ma'lumotlarning aynan nusxasi bo'ladi. U ma'lumotlardagi naqshlarni topish va ularni yanada samarali saqlash orqali ishlaydi. Misol uchun, agar faylda 5 ta takrorlanuvchi so'z bo'lsa, bu 5 ta takroriy so'zni saqlash o'rniga, yo'qotmasdan siqish ushbu so'zning faqat bitta nusxasini saqlaydi, shuningdek, fayldan foydalanish haqidagi ma'lumotni qaerdan topishi mumkin bo'lgan havola.

farqli o'laroq yo'qotadigan siqilish (o'lchamini kamaytirish uchun ba'zi ma'lumotlarni tanlab tashlaydi) Zararsiz siqilish saqlashga imkon beradi rasm o'lchamlari, matn ravshanligi va fayl yaxlitligi bilan sifat yo'qolmaydi. Bu uni ba'zi ma'lumotlar muhim bo'lgan va hajmini kamaytirish uchun qurbon qilib bo'lmaydigan ilovalar uchun mos qiladi. Yo'qotishsiz siqish uchun keng tarqalgan foydalanish quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Musiqa fayllarini siqish (shuning uchun audio sifati saqlanib qolishi kerak)
• Tibbiy tasvirlarni siqish (kichik tafsilotlar tashxis uchun muhim bo'lishi mumkin)
• Dasturiy ta'minotning manba kodini siqish
• Uzoq muddatli saqlash uchun hujjatlarni arxivlash.

Ushbu turdagi algoritmdan foydalanishi mumkin bo'lgan kompressorlarga misollar ZIP va PNG fayllar kabi ba'zi tasvir formatlari kabi TIFF va GIF.

Yo'qotishsiz kompressiyaning afzalliklari

Zararsiz siqilish sifatni yo'qotmasdan ma'lumotlarni kichikroq hajmga siqib chiqaradigan texnologiya. Bu ortiqcha yoki takrorlanuvchi ma'lumotlar qatorlarini aniqlaydigan va keyin ularni qisqaroq kodlar bilan almashtiradigan algoritmlardan foydalanish orqali mumkin bo'ladi. Ushbu usuldan foydalanish ma'lumotlar hajmini sezilarli darajada kamaytirishga yordam beradi, ko'pincha yarim yoki undan ko'p, foydalanuvchilarga katta hajmdagi ma'lumotlarni yanada samarali saqlash va uzatish imkonini beradi.

Saqlash joyini tejashdan tashqari, yo'qotishsiz siqishni ishlatishning yana bir qancha asosiy afzalliklari mavjud. Bularga quyidagilar kiradi:

• Kengaytirilgan ishlash: Yo'qotmasdan siqish fayllarni uzatish tezligini oshirishi mumkin, chunki ular kichikroq va jo'natish yoki yuklab olishda kamroq o'tkazish qobiliyatini egallaydi.
• Ma'lumotlarning yaxlitligi: Yo'qotmasdan siqishni ishlatganda hech qanday ma'lumot yo'qolmagani uchun, kodlangan har qanday ma'lumot dekompressiyadan keyin saqlanib qoladi.
• moslik: Siqilgan fayllar odatda standart kodlash algoritmlari tufayli turli platformalarda turli ilovalar bilan ochilishi mumkin.
• Qisqartirilgan ishlov berish vaqti: Fayl hajmini kamaytirish chop etish, oqimlash va tahrirlash kabi jarayonlarni tezlashtiradi, chunki kichikroq fayllar kamroq hisoblash quvvatini talab qiladi.

Yo'qotishsiz siqish turlari

Turli xil turlari mavjud yo'qotishsiz siqish hech qanday ma'lumotni yo'qotmasdan ma'lumotlarni siqish imkonini beruvchi texnikalar. Yo'qotishsiz siqishning eng keng tarqalgan turlari ZIP, gzip va LZW. Bu uchtasi, boshqa har xil turlari bilan bir qatorda, ularning barchasi o'zlarining afzalliklari va kamchiliklariga ega.

Ushbu maqolada biz yo'qotishsiz siqish usullarining har xil turlarini va ulardan qanday foydalanishni muhokama qilamiz:

• zip
• gzip
• LZW

Uzunlik kodlashni ishga tushirish

Ishlash uzunligini kodlash (RLE) Bu ma'lumotlarni yo'qotmasdan fayl hajmini kamaytirish uchun foydalaniladigan ma'lumotlarni siqish algoritmidir. U ma'lumotlarni tahlil qilish, ketma-ket belgilarni qidirish va keyin ularni kichikroq, zichroq shaklga siqish orqali ishlaydi. Bu fayllarni saqlash va uzatishni osonlashtiradi. Dekompressiya jarayonida asl ma'lumotlar butunlay qayta tiklanishi mumkin.

Run Length Encoding, odatda, raqamli tasvirlarni siqish uchun ishlatiladi, chunki u materiallardagi ma'lumotlarning ortiqchaligini samarali ravishda kamaytiradi. takrorlanuvchi naqshlar, yugurishlar piksel yoki bitta rang bilan to'ldirilgan katta maydonlar. Matnli hujjatlar ham RLE siqish uchun mos nomzodlardir, chunki ular ko'pincha takrorlanuvchi so'z va iboralarni o'z ichiga oladi.

Run Length Encoding audio fayllardagi ko'plab ketma-ket namunalar mavjudligidan foydalanadi bir xil qiymatlar hajmini kamaytirish, lekin dekompressiyadan keyin asl sifatini saqlab qolish uchun. Bu fayl hajmining sezilarli darajada qisqarishiga olib kelishi mumkin - odatda 50% yoki undan ko'p - ovoz sifati va ishlashi jihatidan juda kam yo'qotishlar bilan.

RLE kodlashdan foydalanganda shuni yodda tutish kerakki, bu tovush yoki tasvir fayllari bilan bog'liq fayl o'lchamlarini kamaytirishi mumkin bo'lsa-da, ular an'anaviy tarzda yaratilganligi sababli ortiqcha ortiqcha bo'lmagan matnli fayllar turlari uchun aslida foydali bo'lmasligi mumkin. . Shuning uchun, ushbu turdagi siqish texnologiyasi sizning ehtiyojlaringizga eng mos keladimi yoki yo'qmi, yakuniy tanlov qilishdan oldin har xil turdagi ilovalar bilan tajriba o'tkazish kerak bo'lishi mumkin.

Huffman kodlash

Huffman kodlash moslashuvchan, yo'qotishsiz ma'lumotlarni siqish algoritmidir. Ushbu algoritm samarali prefiks kodini yaratish uchun faylda paydo bo'lish chastotasi bilan bir qatorda ma'lumotlar belgilari yoki belgilar to'plamidan foydalanadi. Ushbu kod tez-tez uchraydigan belgilarni ifodalovchi qisqaroq kodli so'zlardan va kam uchraydigan belgilarni ifodalovchi uzunroq kodli so'zlardan iborat. Ushbu kodlardan foydalangan holda Huffman Coding fayl hajmini kamaytirishi mumkin, bu uning ma'lumotlar yaxlitligiga ozgina ta'sir qiladi.

Huffman kodlash ikki bosqichda ishlaydi: noyob belgilar kodlari to'plamini yaratish va ma'lumotlar oqimini siqish uchun foydalanish. Belgilar kodlari odatda har xil fayllarning belgilar taqsimotidan va nisbiy chastotalarni o'rganish natijasida olingan ma'lumotlardan tuziladi. unda turli belgilar uchraydi. Umuman olganda, Huffman kodlash belgilarini o'z ichiga olgan ma'lumotlar oqimlarida foydalanilganda, boshqa yo'qotishsiz siqish algoritmlariga qaraganda samaraliroq ishlaydi. yuzaga kelish ehtimoli teng bo'lmagan - masalan, ba'zi harflar bo'lgan matnli hujjatni tavsiflash ("e" kabi) boshqalarga qaraganda tez-tez uchraydi ("z" kabi).

Arifmetik kodlash

Foydalanish mumkin bo'lgan yo'qotishsiz siqish turlaridan biri deyiladi Arifmetik kodlash. Ushbu usul ma'lumotlar oqimida bo'sh joyni ishlatadigan, lekin haqiqiy ma'lumotni uzatmaydigan ortiqcha qismlarga ega bo'lishi mumkinligidan foydalanadi. Asl ma'lumot tarkibini saqlab qolgan holda, bu ortiqcha qismlarni olib tashlash orqali ma'lumotlarni siqadi.

Arifmetik kodlash qanday ishlashini tushunish uchun matnga asoslangan misolni ko'rib chiqaylik. Ma'lumotlar oqimimizda to'rtta belgi bor deylik - A, B, C, va D. Agar ma'lumotlar siqilmagan bo'lsa, har bir belgi butun oqim bo'ylab jami 32 bit uchun sakkiz bitni oladi. Biroq, arifmetik kodlash bilan takrorlanadigan qiymatlar kabi A va B har biri sakkizdan kam bit bilan ifodalanishi mumkin.

Ushbu misolda biz har bir belgini ifodalash uchun to'rt bitli bloklardan foydalanamiz, ya'ni barcha to'rtta belgi bitta 16 bitli blokga to'planishi mumkin. Kodlovchi ma'lumotlar oqimini ko'rib chiqadi va har bir belgi uchun ketma-ket satrlarda paydo bo'lish ehtimoli asosida bo'sh joyni tejash va boshqa uchida siqilgan holda maksimal aniqlikni ta'minlash uchun ularning ehtimolini belgilaydi. Shuning uchun siqish paytida faqat ehtimoli yuqori bo'lgan belgilar kamroq bit oladi, past chastotali yoki kamroq paydo bo'ladigan belgilar har bir belgi blokiga ko'proq bit talab qiladi, lekin shunga qaramay, butun ma'lumot oqimi bo'ylab bir necha bayt saqlashdan oldingi kabi bitta 16 bitli blokda to'plangan holda qoladi. uning siqilmagan versiyasi bilan solishtirganda.

Yo'qotishsiz siqishni qanday ishlatish kerak

Zararsiz siqilish ma'lumotlarni yo'qotmasdan kodlash va siqish usulidir. Ushbu siqish usuli raqamli tasvirlar, audio va video fayllar hajmini kamaytirish uchun ishlatiladi. Yo'qotmasdan siqish ma'lumotni asl hajmidan kichikroq hajmda saqlashga imkon beradi, natijada fayl ancha kichik bo'ladi.

Shunday qilib, keling, batafsil ma'lumotga ega bo'laylik va o'rganamiz yo'qotishsiz siqishni qanday ishlatish kerak:

Fayl formatlari

Zararsiz siqilish asl faylda mavjud bo'lgan ma'lumotlardan hech qanday zarar etkazmasdan fayl hajmini kamaytiradigan ma'lumotlarni siqish turidir. Bu raqamli fotosuratlar, audio fayllar va videokliplar kabi katta fayllarni siqish uchun ideal usulga aylantiradi. Ushbu turdagi siqishni ishlatish uchun siz yo'qotishsiz kompressorlar tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan fayllar turlarini va ularni optimal natijalarga erishish uchun qanday qilib to'g'ri sozlashni tushunishingiz kerak.

Faylni yo'qotishsiz siqishda fayl formatlari uchun bir nechta variant mavjud. Katta ehtimol bilan, siz ulardan birini tanlaysiz JPEG va PNG formatlari chunki ikkalasi ham yaxshi fayl o'lchamlari bilan ajoyib natijalar beradi. kabi formatlardan ham foydalanishingiz mumkin GIF yoki TIFF agar sizning dasturingiz ularni qo'llab-quvvatlasa. Audio yoki video uchun maxsus ishlab chiqilgan ba'zi maxsus siqilgan formatlar ham mavjud. Bularga kiradi FLAC (yo'qotishsiz audio), AVI (yo'qotishsiz video) va QuickTime'ning Apple Lossless formati (ALAC).

Shuni ta'kidlash kerakki, bu formatlar siqilmagan hamkasblariga qaraganda yaxshiroq siqishni taklif qilsa-da, ba'zi ilovalar va dasturiy ta'minot dasturlarida cheklangan qo'llab-quvvatlanishi tufayli ular bilan ishlash qiyinroq bo'lishi mumkin. O'rnatishingizga qarab, foydalanish siqilmagan formatlar diskda ko'proq joy egallasa ham uzoq muddatda sodda bo'lishi mumkin.

Siqish vositalari

Asl ma'lumotlarning yaxlitligini saqlagan holda ma'lumotlar fayllari hajmini kamaytirish uchun mo'ljallangan turli xil siqish vositalari mavjud. Ushbu vositalar ortiqcha ma'lumotlarni aniqlash va hech qanday ma'lumotni yo'qotmasdan fayldan olib tashlash uchun algoritmlardan foydalanadi.

Yo'qotmasdan siqish, ayniqsa, grafik tasvirlar yoki audio va video yozuvlar uchun foydalidir. kabi vositalar ZIP, RAR, Stuffit X, GZIP va ARJ PDF va siqilgan bajariladigan fayllar (EXE) kabi turli xil fayl turlari uchun turli darajadagi yo'qotishsiz siqishni qo'llab-quvvatlaydi. Misol uchun, agar siz ushbu formatlardan biri bilan rasmni siqsangiz maksimal o'lchamni kamaytirish sozlamalari, siz o'sha rasmni hech qanday tafsilotlar yoki rang ma'lumotlarini yo'qotmasdan ochishingiz va ko'rishingiz mumkin bo'ladi.

Amaldagi algoritm erishish mumkin bo'lgan fayl hajmiga, shuningdek faylni qayta ishlash va siqish uchun ketadigan vaqtga ta'sir qiladi. Bu sizning tanlagan vositangiz qanchalik murakkabligiga qarab bir necha daqiqadan bir necha soatgacha bo'lishi mumkin. Kabi mashhur siqish vositalari 7-zip (LZMA2) yuqori darajadagi siqishni taklif qiladi, lekin uzoqroq ishlov berish vaqtini talab qiladi. kabi yuqori darajada optimallashtirilgan dasturlar SQ=z (SQUASH) kabi mashhur ilovalarga nisbatan chaqmoq tezligida qoʻshimcha baytlarni siqib chiqarishi mumkin boʻlgan past darajadagi tartiblardir. Csistemasining or WinRAR ammo ularning texnik murakkabligi shuni anglatadiki, ular kamdan-kam hollarda havaskor kompyuter foydalanuvchilari tomonidan qo'llaniladi.

Rasmni siqish

Rasmni siqish raqamli tasvirni ifodalash uchun zarur bo'lgan ma'lumotlar miqdorini kamaytirish usulidir. Bu ikkita yondashuvdan biri yoki ikkalasi bilan amalga oshiriladi: ahamiyatsiz tasvir ma'lumotlarini o'chirish yoki kamaytirish orqali. yo'qotishsiz siqish; yoki ehtiyotkor ma'lumotlarni bartaraf tomonidan, chaqirdi yo'qotadigan siqilish.

bilan yo'qotishsiz siqish, tasvir siqilishdan oldingidek ko'rinadi va saqlash uchun kamroq xotira sarflaydi. a bilan yo'qotadigan siqilish Ushbu texnikada, fayl saqlangan va qayta siqilganida ba'zi ma'lumotlar yo'qoladi, lekin to'g'ri bajarilganda, siqilmagan asl faylda ko'rinadigan buzilishlar ko'rinmasligi kerak.

Yo'qotmasdan siqish texnikasi raqamli fotografiyada va grafik dizayn ish oqimlarida keng qo'llaniladi. Yo'qotishsiz usullar fayllarni JPEG tasvirlari kabi boshqa usullar bilan siqilganidan ko'ra ancha kichikroq hajmda siqish imkonini beradi. yo'qotadigan siqilish bu erda siz sifat yoki tafsilotlarni yo'qotish hisobiga kichikroq fayl hajmini olasiz.

Yo'qotmaydigan tasvir formatlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Fireworks PNG (ortf)
• GIFs (gif)
• va eng ko'p ishlatiladigan format TIFF (tiff).

Photoshop kabi tasvirni qayta ishlash dasturlari turli xil tasvirlarni ochishi va ularni "Boshqa saqlash" kabi xususiyatlardan foydalangan holda ushbu formatlardan biriga aylantirishi mumkin.

Kabi ba'zi muqobil tasvir formatlari JPEG 2000 (jp2) ham ushbu turdagi siqish texnikasidan foydalanadi, biroq ular qo'shimcha foyda keltiradi, chunki ular JPEG-larga nisbatan to'g'ridan-to'g'ri ma'lumotni aniqroq saqlashi mumkin, ammo samarali kodlash sxemasi tufayli hali ham kichik fayl hajmiga ega.

Xulosa

Zararsiz siqilish fayl hajmini kamaytirish va saqlash joyini tejashga yordam beradigan, shu bilan birga jarayonda hech qanday ma'lumotlarni yo'qotmaslikka yordam beradigan kuchli vositadir. Bu sizga fayllarni ulardagi hech qanday ma'lumotni yo'qotmasdan siqish va ularni yaratish imkonini beradi saqlash, kirish va almashish osonroq.

Xulosa, yo'qotishsiz siqish zamonaviy ma'lumotlarni saqlash va boshqarish uchun muhim vositadir.

Yo'qotishsiz siqish haqida qisqacha ma'lumot

Zararsiz siqilish ma'lumotlarni siqish texnikasining bir turi bo'lib, unda mavjud bo'lgan ma'lumotlardan hech qanday zarar etkazmasdan fayl hajmini kamaytiradi. Hujjatlar, elektron jadvallar, shuningdek, tasvirlar va audio fayllar kabi matnga asoslangan fayllarni siqish uchun ideal.

Yo'qotishsiz siqishni asosiy afzalligi shundaki fayl sifatini yo'qotmasdan fayl hajmini kamaytirish imkonini beradi. Bu shuni anglatadiki, bir xil aniq fayl bir necha marta siqilishi mumkin, bu esa katta fayllarni tez va oson saqlash va uzatishni osonlashtiradi. Bundan tashqari, fayldan ortiqcha ma'lumotlarni olib tashlash va ma'lumotlarning faqat muhim elementlarini saqlash orqali saqlashdan yanada samarali foydalanish imkonini beradi.

Umuman olganda, ikki xil yo'qotishsiz siqish algoritmlari mavjud - lug'atga asoslangan algoritmlar Deflate/GZip yoki Lempel-Ziv (fayllarni indekslangan ro'yxatga siqadi) yoki ortiqchalikni bartaraf etish usullari arifmetik kodlash yoki ish uzunligini kodlash kabi (bu takrorlanuvchi naqshlarni kodlash orqali ortiqchalikni olib tashlaydi). Har bir tur ommaviy axborot vositalari va ilovalar turlari haqida gap ketganda o'ziga xos maqsadlarga ega.

Tasvirlar uchun, xususan, yo'qotishsiz tasvir formatlari kabi PNG kabi boshqa yo'qolgan formatlardan afzalroqdir JPEG chunki ular tasvir tafsilotlarini JPEG-ga qaraganda yaxshiroq saqlaydi, shu bilan birga rasm sifatini sezilarli darajada yomonlashtirmasdan yoki dastlabki manba ma'lumotlarini dekodlash yoki olishda qiyinchiliksiz o'rtacha darajadagi siqishni taklif qiladi. Xuddi shunday, raqamli audio siqilmagan to'lqin shaklidagi fayllar bilan yaxshiroq ishlashga moyil vektor kvantlash usullari sof bit tezligini kamaytirish usullaridan ko'ra.

Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, yo'qotishsiz siqish - bu katta hajmdagi fayllarni sifat jihatidan hech qanday qurbonliksiz kamaytirishning samarali usuli; Bu ularni saqlash joyini va narxini tejash bilan birga qimmatli ma'lumotlarni saqlash uchun ajoyib alternativ qiladi. Turli xil algoritmlar har xil turdagi ommaviy axborot vositalariga boshqalarga qaraganda samaraliroq mos kelishi sababli, maxfiylikni himoya qilish va makon samaradorligi uchun qaysi format sizning ehtiyojlaringizga eng mos kelishini har doim tadqiq qilish eng yaxshisidir - to'g'ri tanlov hamma narsani o'zgartirishi mumkin!

Yo'qotishsiz kompressiyaning afzalliklari

Zararsiz siqilish ma'lumotlarni kodlash va dekodlash jarayoni bo'lib, fayllar sifatini yo'qotmasdan joyni tejash imkonini beradi. Saqlash narxi doimiy ravishda pasayib borayotganiga qaramay, yuqori sifatli raqamli kontentni saqlash qimmat va vaqt talab qilishi mumkin. Yo'qotmasdan siqish algoritmlari saqlashni, tarmoqni optimallashtirishni va turli tizimlar bo'ylab fayllarni uzatishni osonlashtiradi. Bundan tashqari, optimallashtirilgan ma'lumotlarni uzatish tezligi kiritish-chiqarish operatsiyalari bilan bog'liq operatsion xarajatlarni kamaytirishi va ilmiy yoki tibbiy ma'lumotlarni tahlil qilish bo'limlariga o'z natijalarini tezroq tekshirishga yordam beradi.

Yo'qotishsiz siqish texnikasidan foydalanishning afzalliklari quyidagilardan iborat:

• Hech qanday buzilish yoki sifatni yomonlashtirmasdan fayl hajmini kamaytirish
• Internet orqali uzatiladigan ma'lumotlar miqdorini kamaytirish orqali sahifa yuklash tezligi yaxshilandi
• Onlayn serverlardagi kontentga kirish uchun aloqa xarajatlarini kamaytiradigan ochiq manbali ilovalar uchun shlyuzlar
• Raqamli kontentni uzoq muddatli saqlash uchun arxivlash imkoniyatlari ortdi
• Minimal tarmoqli kengligi resurslari bilan potentsial katta auditoriyaga xizmat ko'rsatish orqali virtual asboblar va Internet oqimli media xizmatlari uchun yo'llar ochildi.

Salom, men Kim, onam va media yaratish va veb-ishlab chiqish bo'yicha ma'lumotga ega bo'lgan stop-motion ishqiboziman. Menda rasm chizish va animatsiyaga bo‘lgan ishtiyoqim baland, hozir esa to‘xtash-harakat olamiga sho‘ng‘iyapman. Blogim orqali men o'rganganlarimni sizlar bilan baham ko'raman.