Πώς λειτουργεί η συμπίεση αρχείων;

Πώς λειτουργεί η συμπίεση αρχείων;

Η συμπίεση αρχείων είναι ένα βασικό μέρος του τρόπου λειτουργίας του ιστού. Μας επιτρέπει να μεταφέρουμε αρχεία που διαφορετικά θα έπαιρναν πάρα πολύ εύρος ζώνης και χρόνο. Κάθε φορά που αποκτάτε πρόσβαση σε αρχεία ZIP ή προβάλλετε εικόνες JPEG, επωφελείστε από τη συμπίεση αρχείων.





Έτσι, κάποια στιγμή πιθανότατα έχετε κάνει μια ερώτηση: πώς λειτουργεί η συμπίεση αρχείων; Ακολουθεί μια βασική ματιά στον τρόπο λειτουργίας της συμπίεσης.





Τι σημαίνει συμπίεση;

Με απλά λόγια, η συμπίεση αρχείων (ή συμπίεση δεδομένων) είναι η πράξη της μείωσης του μεγέθους ενός αρχείου διατηρώντας παράλληλα τα αρχικά δεδομένα. Με αυτόν τον τρόπο, το αρχείο καταλαμβάνει λιγότερο χώρο σε μια συσκευή αποθήκευσης, επιπλέον διευκολύνει τη μεταφορά μέσω του Διαδικτύου ή με άλλο τρόπο.





Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η συμπίεση δεν είναι άπειρη. Ενώ η συμπίεση ενός αρχείου σε ZIP μειώνει το μέγεθός του, δεν μπορείτε να συνεχίσετε τη συμπίεση του αρχείου για να μειώσετε περαιτέρω το μέγεθος στο τίποτα.

Γενικά, η συμπίεση αρχείων χωρίζεται σε δύο κύριους τύπους: χωρίς απώλειες και χωρίς απώλειες. Ας δούμε πώς λειτουργούν και τα δύο με τη σειρά τους.



Πώς λειτουργεί η συμπίεση αρχείων: Απώλεια συμπίεσης

Η απώλεια συμπίεσης μειώνει το μέγεθος του αρχείου αφαιρώντας περιττά κομμάτια πληροφοριών. Είναι πιο συνηθισμένο σε μορφές εικόνας, βίντεο και ήχου, όπου η τέλεια αναπαράσταση των μέσων προέλευσης δεν είναι απαραίτητη. Πολλές κοινές μορφές για αυτούς τους τύπους μέσων χρησιμοποιούν απώλεια συμπίεσης. MP3 και JPEG είναι δύο δημοφιλή παραδείγματα.

Ένα MP3 δεν περιέχει όλες τις πληροφορίες ήχου από την αρχική ηχογράφηση --- αντίθετα, πετάει μερικούς ήχους που οι άνθρωποι δεν μπορούν να ακούσουν. Ούτως ή άλλως δεν θα τα παρατηρούσατε, οπότε η κατάργηση αυτών των πληροφοριών οδηγεί σε χαμηλότερο μέγεθος αρχείου χωρίς ουσιαστικά μειονεκτήματα.





πώς να διαγράψετε τη δεύτερη σελίδα στο word

Ομοίως, τα JPEG αφαιρούν μη ζωτικά μέρη εικόνων. Για παράδειγμα, σε μια εικόνα που περιέχει μπλε ουρανό, η συμπίεση JPEG μπορεί να αλλάξει όλα τα pixel του ουρανού σε μία ή δύο αποχρώσεις του μπλε, αντί να χρησιμοποιεί δεκάδες διαφορετικές αποχρώσεις.

Ωστόσο, όσο πιο έντονα συμπιέζετε ένα αρχείο, τόσο πιο αισθητή γίνεται η πτώση της ποιότητας. Πιθανότατα το έχετε βιώσει με λασπώδη αρχεία MP3 που έχουν μεταφορτωθεί στο YouTube. Για παράδειγμα, συγκρίνετε αυτό το μουσικό κομμάτι υψηλής ποιότητας:





Με αυτήν την πολύ συμπιεσμένη έκδοση του ίδιου τραγουδιού:

Η απώλεια συμπίεσης είναι κατάλληλη όταν ένα αρχείο περιέχει περισσότερες πληροφορίες από αυτές που χρειάζεστε για τους σκοπούς σας. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα τεράστιο αρχείο εικόνας RAW. Ενώ πιθανώς θέλετε να διατηρήσετε αυτήν την ποιότητα κατά την εκτύπωση της εικόνας σε ένα μεγάλο banner, είναι άσκοπο να ανεβάσετε το αρχείο RAW στο Facebook.

Η εικόνα περιέχει τόσα πολλά δεδομένα που δεν γίνονται αντιληπτά όταν προβάλλονται σε ιστότοπους κοινωνικής δικτύωσης. Η συμπίεση της εικόνας σε ένα υψηλής ποιότητας JPEG βγάζει κάποιες πληροφορίες, αλλά η εικόνα μοιάζει σχεδόν ίδια με γυμνό μάτι. Βλέπω σύγκριση δημοφιλών μορφών εικόνας για μια βαθύτερη ματιά σε αυτό.

Απώλεια συμπίεσης στη γενική χρήση

Όπως αναφέραμε, η απώλεια συμπίεσης είναι μεγάλη για τις περισσότερες μορφές μέσων. Εξαιτίας αυτού, είναι ζωτικής σημασίας για εταιρείες όπως το Spotify και το Netflix που μεταδίδουν συνεχώς τεράστιες ποσότητες πληροφοριών. Η μείωση του μεγέθους του αρχείου όσο το δυνατόν περισσότερο, διατηρώντας παράλληλα την ποιότητα, καθιστά τη λειτουργία τους πιο αποτελεσματική. Μπορείτε να φανταστείτε αν κάθε βίντεο YouTube αποθηκευόταν και μεταδιδόταν στην αρχική μορφή του χωρίς συμπίεση;

Αλλά η απώλεια συμπίεσης δεν λειτουργεί τόσο καλά για αρχεία όπου όλες οι πληροφορίες είναι ζωτικής σημασίας. Για παράδειγμα, η χρήση συμπίεσης με απώλεια σε ένα αρχείο κειμένου ή σε ένα υπολογιστικό φύλλο θα είχε ως αποτέλεσμα παραμορφωμένη έξοδο. Δεν μπορείτε πραγματικά να πετάξετε τίποτα χωρίς να βλάψετε σοβαρά το τελικό προϊόν.

Κατά την αποθήκευση σε μορφή απώλειας, μπορείτε συχνά να ορίσετε το επίπεδο ποιότητας. Για παράδειγμα, πολλοί επεξεργαστές εικόνων έχουν ένα ρυθμιστικό για να επιλέξουν την ποιότητα ενός JPEG από 0-100.

Η εξοικονόμηση σε περίπου 90 ή 80 τοις εκατό μειώνει αρκετά το μέγεθος του αρχείου, με μικρή διαφορά στο μάτι. Αλλά η αποθήκευση σε κακή ποιότητα ή η επανειλημμένη αποθήκευση του ίδιου αρχείου σε μορφή απώλειας θα το υποβαθμίσει.

Παρακάτω μπορείτε να δείτε ένα παράδειγμα αυτού (κάντε κλικ για να δείτε τις μεγαλύτερες εικόνες). Στα αριστερά είναι η αρχική εικόνα που έχει ληφθεί από Pixabay ως JPEG. Η μεσαία εικόνα είναι το αποτέλεσμα της αποθήκευσης αυτής ως JPEG σε ποιότητα 50 τοις εκατό. Και η δεξιά εικόνα δείχνει την αρχική εικόνα που έχει αποθηκευτεί ως JPEG ποιότητας 10 τοις εκατό.

Συλλογή εικόνων (3 εικόνες) Επεκτείνουν Επεκτείνουν Επεκτείνουν Κλείσε

Με μια γρήγορη ματιά, η μεσαία εικόνα δεν φαίνεται πολύ κακή. Μπορείτε να παρατηρήσετε τα αντικείμενα στις άκρες των κουτιών μόνο εάν κάνετε μεγέθυνση. Φυσικά, η δεξιά εικόνα φαίνεται αμέσως τρομερή.

Πριν από την περικοπή για μεταφόρτωση, τα μεγέθη αρχείων ήταν 874KB, 310KB και 100KB αντίστοιχα.

Πώς λειτουργεί η συμπίεση αρχείων: Συμπίεση χωρίς απώλειες

Η συμπίεση χωρίς απώλειες είναι ένας τρόπος μείωσης του μεγέθους αρχείου, έτσι ώστε να μπορείτε να αναδημιουργήσετε τέλεια το αρχικό αρχείο. Σε αντίθεση με την απώλεια συμπίεσης, δεν πετάει καμία πληροφορία έξω. Αντ 'αυτού, η συμπίεση χωρίς απώλειες λειτουργεί ουσιαστικά με την αφαίρεση του πλεονασμού.

realtek ηχεία που δεν λειτουργούν με windows 10

Ας πάρουμε ένα βασικό παράδειγμα για να δείξουμε τι σημαίνει αυτό. Παρακάτω είναι μια στοίβα 10 τούβλων: δύο μπλε, πέντε κίτρινα και τρία κόκκινα. Αυτή η στοίβα είναι ένας απλός τρόπος για να απεικονίσει αυτά τα μπλοκ, αλλά υπάρχει ένας άλλος τρόπος για να γίνει αυτό.

Αντί να εμφανίζονται και τα 10 μπλοκ, μπορούμε να αφαιρέσουμε όλα εκτός από ένα από κάθε χρώμα. Στη συνέχεια, εάν χρησιμοποιούμε αριθμούς για να δείξουμε πόσα τούβλα από κάθε χρώμα υπήρχαν, έχουμε αναπαραστήσει το ίδιο ακριβώς κομμάτι πληροφοριών χρησιμοποιώντας πολύ λιγότερα τούβλα. Αντί για 10 τούβλα, τώρα χρειαζόμαστε μόνο τρία.

Αυτή είναι μια απλή απεικόνιση του πόσο δυνατή είναι η συμπίεση χωρίς απώλειες. Αποθηκεύει τις ίδιες πληροφορίες με πιο αποτελεσματικό τρόπο αφαιρώντας τον πλεονασμό. Εξετάστε ένα πραγματικό αρχείο, όπου η παρακάτω συμβολοσειρά:

mmmmmuuuuuuuoooooooooooo

Μπορεί να «συμπιεστεί» στην ακόλουθη, πολύ πιο σύντομη μορφή:

m5u7o12

Αυτό μας επιτρέπει να χρησιμοποιήσουμε επτά χαρακτήρες αντί για 24 για να αντιπροσωπεύσουμε τα ίδια δεδομένα, πράγμα που αποτελεί σημαντική εξοικονόμηση.

Συμπίεση χωρίς απώλειες σε καθημερινή χρήση

Όπως αναφέραμε παραπάνω, η συμπίεση χωρίς απώλειες είναι σημαντική σε περιπτώσεις όπου δεν μπορείτε να αφαιρέσετε κανένα από το αρχικό αρχείο. Εάν έχετε περιέργεια για το πώς λειτουργούν τα αρχεία ZIP, αυτή είναι η απάντηση.

Όταν δημιουργείτε ένα αρχείο ZIP από ένα εκτελέσιμο πρόγραμμα στα Windows, χρησιμοποιεί συμπίεση χωρίς απώλειες. Η συμπίεση αρχείων ZIP είναι ένας πιο αποτελεσματικός τρόπος αποθήκευσης του προγράμματος, αλλά όταν το αποσυμπιέζετε (αποσυμπιέζετε), υπάρχουν όλες οι αρχικές πληροφορίες. Εάν χρησιμοποιούσατε συμπίεση απώλειας για να συμπιέσετε εκτελέσιμα αρχεία, η έκδοση χωρίς φερμουάρ θα ήταν κατεστραμμένη και άχρηστη.

Οι συνήθεις μορφές χωρίς απώλειες περιλαμβάνουν PNG για εικόνες, FLAC για ήχο και ZIP. Οι μορφές χωρίς απώλειες για βίντεο είναι σπάνιες, επειδή θα καταλάμβαναν τεράστιες ποσότητες χώρου.

Πότε να χρησιμοποιήσετε το Lossy έναντι του Lossless Compression

Τώρα που εξετάσαμε και τις δύο μορφές συμπίεσης αρχείων, ίσως αναρωτηθείτε πότε πρέπει να χρησιμοποιήσετε το ένα ή το άλλο. Όπως αποδεικνύεται, δεν υπάρχει 'καλύτερη' μορφή συμπίεσης --- όλα εξαρτώνται από το σε τι χρησιμοποιείτε τα αρχεία.

Γενικά, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε συμπίεση χωρίς απώλειες όταν θέλετε ένα τέλειο αντίγραφο του υλικού προέλευσης και συμπίεση με απώλεια όταν ένα ατελές αντίγραφο είναι αρκετά καλό. Ας δούμε ένα άλλο παράδειγμα για να δούμε πώς μπορούν να λειτουργήσουν αρμονικά.

Πες ότι μόλις σκάψατε την παλιά σας συλλογή CD και θέλετε να την ψηφιοποιήσετε έτσι έχετε όλη τη μουσική σας στον υπολογιστή σας. Όταν σχίζετε τα CD σας, είναι λογικό να χρησιμοποιείτε μια μορφή όπως το FLAC, η οποία είναι χωρίς απώλειες. Αυτό σας επιτρέπει να έχετε ένα κύριο αντίγραφο στον υπολογιστή σας τόσο καλό όσο το πρωτότυπο CD.

Αργότερα, ίσως θέλετε να βάλετε μουσική στο τηλέφωνό σας ή ένα παλιό πρόγραμμα αναπαραγωγής MP3, ώστε να μπορείτε να ακούτε εν κινήσει. Πιθανότατα δεν σας ενδιαφέρει η μουσική σας να είναι σε τέλεια ποιότητα για αυτό, οπότε μπορείτε μετατρέψτε τα αρχεία FLAC σε MP3 Το Αυτό σας δίνει ένα αρχείο ήχου που εξακολουθεί να ακούγεται τέλεια, αλλά δεν καταλαμβάνει τόσο πολύ χώρο στην κινητή συσκευή σας. Η ποιότητα του MP3 που μετατράπηκε από το FLAC θα είναι τόσο καλή όσο θα είχατε δημιουργήσει ένα συμπιεσμένο MP3 απευθείας από το αρχικό CD. Μπορείτε ακόμη και συμπίεση βίντεο απευθείας στο iPhone σας Το

Ο τύπος των δεδομένων που αναπαρίστανται σε ένα αρχείο μπορεί επίσης να υπαγορεύει ποιος τύπος συμπίεσης είναι ο καλύτερος. Επειδή οι εικόνες PNG χρησιμοποιούν συμπίεση χωρίς απώλειες, προσφέρουν μικρά μεγέθη αρχείων για εικόνες με πολύ ομοιόμορφο χώρο, όπως στιγμιότυπα οθόνης υπολογιστή. Ωστόσο, θα παρατηρήσετε ότι τα PNG καταλαμβάνουν πολύ περισσότερο χώρο όταν αντιπροσωπεύουν το συνδυασμό χρωμάτων σε πραγματικές φωτογραφίες.

Ανησυχίες κατά τη συμπίεση αρχείων

Όπως είδαμε, η μετατροπή μορφών χωρίς απώλειες σε απώλεια είναι καλή, όπως και η μετατροπή μιας μορφής χωρίς απώλειες σε άλλη. Ωστόσο, δεν πρέπει ποτέ να μετατρέπετε μια μορφή απώλειας σε χωρίς απώλειες και πρέπει να προσέχετε τη μετατροπή μιας μορφής με απώλεια σε άλλη.

100 τοις εκατό του δίσκου που χρησιμοποιείται

Η μετατροπή μορφών με απώλεια σε χωρίς απώλειες είναι απλώς σπατάλη χώρου. Θυμηθείτε ότι οι μορφές με απώλεια ρίχνουν δεδομένα. είναι αδύνατο να ανακτηθούν αυτά τα δεδομένα.

Πείτε ότι έχετε ένα αρχείο MP3 3MB. Η μετατροπή του σε FLAC μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα ένα αρχείο 30MB, αλλά αυτά τα 30MB περιέχουν τους ακριβείς ήχους που έκανε το πολύ μικρότερο MP3. Η μετατροπή πίσω σε μορφή χωρίς απώλειες δεν «ανακτά» τις πληροφορίες που έπεσε η συμπίεση MP3.

Τέλος, όπως προαναφέρθηκε, η μετατροπή μιας μορφής με απώλεια σε άλλη (ή η επανειλημμένη αποθήκευση στην ίδια μορφή) θα υποβαθμίσει περαιτέρω την ποιότητα. Κάθε φορά που εφαρμόζετε τη συμπίεση απώλειας, χάνετε περισσότερες λεπτομέρειες. Αυτό γίνεται όλο και πιο αισθητό μέχρι να καταστραφεί ουσιαστικά το αρχείο.

Πώς λειτουργεί η συμπίεση; Τώρα ξέρεις

Ρίξαμε μια ματιά στη συμπίεση χωρίς απώλειες και χωρίς απώλειες για να δούμε πώς λειτουργούν. Τώρα ξέρετε πώς είναι δυνατό να αποθηκεύσετε ένα αρχείο σε μικρότερο μέγεθος από την αρχική του μορφή και πώς να επιλέξετε την καλύτερη μέθοδο για τις ανάγκες σας.

Φυσικά, οι αλγόριθμοι που αποφασίζουν ποια δεδομένα απορρίπτονται με μεθόδους απώλειας και πώς να αποθηκεύονται καλύτερα τα περιττά δεδομένα σε συμπίεση χωρίς απώλειες είναι πολύ πιο περίπλοκα από όσα εξηγήσαμε εδώ. Εάν ενδιαφέρεστε, μπορείτε να ανακαλύψετε πολλά περισσότερα σε αυτό το θέμα.

Δοκιμάσατε συμπίεση χωρίς απώλειες και πρέπει να στείλετε κάτι σε έναν φίλο; Δοκιμάστε αυτούς τους γρήγορους τρόπους μεταφοράς μεγάλων αρχείων στο διαδίκτυο. Και αν χρειάζεστε βοήθεια συμπίεση μεγάλων αρχείων ήχου , εδώ είναι μερικοί εύκολοι και αποτελεσματικοί τρόποι.

Μερίδιο Μερίδιο Τιτίβισμα ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ Canon εναντίον Nikon: Ποια μάρκα κάμερας είναι καλύτερη;

Η Canon και η Nikon είναι τα δύο μεγαλύτερα ονόματα στη βιομηχανία κάμερας. Ποια μάρκα προσφέρει όμως την καλύτερη γκάμα φωτογραφικών μηχανών και φακών;

Διαβάστε Επόμενο
Σχετικά θέματα
  • Η τεχνολογία εξηγείται
  • Συμπίεση αρχείων
  • Αρχεία ZIP
Σχετικά με τον Συγγραφέα Μπεν Στέγκνερ(Δημοσιεύθηκαν άρθρα 1735)

Ο Μπεν είναι Αναπληρωτής Συντάκτης και Διευθυντής Ενσωμάτωσης στο MakeUseOf. Άφησε τη δουλειά του για να γράψει πλήρη απασχόληση το 2016 και δεν έχει κοιτάξει ποτέ πίσω. Καλύπτει μαθήματα τεχνολογίας, συστάσεις για βιντεοπαιχνίδια και πολλά άλλα ως επαγγελματίας συγγραφέας για πάνω από επτά χρόνια.

Περισσότερα από τον Ben Stegner

Εγγραφείτε στο newsletter μας

Εγγραφείτε στο ενημερωτικό μας δελτίο για τεχνικές συμβουλές, κριτικές, δωρεάν ebooks και αποκλειστικές προσφορές!

Κάντε κλικ εδώ για εγγραφή