Hvordan fungerer filkomprimering?

Hvordan fungerer filkomprimering?

Filkomprimering er en sentral del av hvordan nettet fungerer. Det lar oss overføre filer som ellers ville tatt for mye båndbredde og tid. Når du åpner ZIP -filer eller ser JPEG -bilder, drar du fordel av filkomprimering.





På et tidspunkt har du derfor sikkert stilt et spørsmål: hvordan fungerer filkomprimering? Her er en grunnleggende titt på hvordan komprimering fungerer.





Hva betyr komprimering?

Enkelt sagt, filkomprimering (eller datakomprimering) er handlingen om å redusere størrelsen på en fil samtidig som de originale dataene beholdes. Ved å gjøre dette kan filen ta mindre plass på en lagringsenhet, i tillegg til at det blir lettere å overføre over internett eller på annen måte.





Det er viktig å merke seg at komprimering ikke er uendelig. Mens komprimering av en fil til en ZIP reduserer størrelsen, kan du ikke fortsette å komprimere filen for å ytterligere redusere størrelsen til ingenting.

Generelt er filkomprimering delt inn i to hovedtyper: lossy og lossless. La oss se på hvordan begge disse fungerer igjen.



Hvordan filkomprimering fungerer: Tapende komprimering

Tapskomprimering reduserer filstørrelsen ved å fjerne unødvendige biter av informasjon. Det er mest vanlig i bilde-, video- og lydformater, der en perfekt fremstilling av kildemediene ikke er nødvendig. Mange vanlige formater for denne typen medier bruker komprimering uten tap; MP3 og JPEG er to populære eksempler.

En MP3 inneholder ikke all lydinformasjon fra det originale innspillingen --- i stedet kaster den ut noen lyder som mennesker ikke kan høre. Du vil ikke legge merke til at de mangler uansett, så å fjerne denne informasjonen resulterer i en lavere filstørrelse uten noen ulemper.





amazon -pakken sier levert, men ikke

På samme måte fjerner JPEG-filer ikke-vitale deler av bilder. For eksempel, i et bilde som inneholder en blå himmel, kan JPEG -komprimering endre alle himmelpikslene til en eller to nyanser av blått, i stedet for å bruke dusinvis av forskjellige nyanser.

Men jo tyngre du komprimerer en fil, jo mer merkbar blir kvalitetsfallet. Du har sikkert opplevd dette med gjørmete MP3 -filer lastet opp til YouTube. For eksempel, sammenlign dette musikksporet av høy kvalitet:





Med denne kraftig komprimerte versjonen av den samme sangen:

Tapskomprimering er egnet når en fil inneholder mer informasjon enn du trenger for dine formål. La oss for eksempel si at du har en enorm RAW -bildefil. Selv om du sannsynligvis vil bevare den kvaliteten når du skriver ut bildet på et stort banner, er det meningsløst å laste opp RAW -filen til Facebook.

Bildet inneholder så mye data som ikke er merkbar når det vises på sosiale medier. Komprimering av bildet til en JPEG av høy kvalitet kaster ut litt informasjon, men bildet ser nesten det samme ut med det blotte øye. Se vår sammenligning av populære bildeformater for en dypere titt på dette.

Tapende komprimering ved generell bruk

Som vi har nevnt, er tapskomprimering flott for de fleste medier. På grunn av dette er det avgjørende for selskaper som Spotify og Netflix som stadig overfører enorme mengder informasjon. Å redusere filstørrelsen så mye som mulig, samtidig som kvaliteten bevares, gjør driften mer effektiv. Kan du tenke deg at hver video YouTube ble lagret og overført i sitt opprinnelige ukomprimerte format?

Men tapskomprimering fungerer ikke så bra for filer der all informasjon er avgjørende. For eksempel vil tap av komprimering på en tekstfil eller et regneark resultere i forvrengt utdata. Du kan virkelig ikke kaste ut noe uten å skade det endelige produktet alvorlig.

Når du sparer i et tapformat, kan du ofte angi kvalitetsnivået. For eksempel har mange bildedigerere en glidebryter for å velge kvaliteten på en JPEG fra 0-100.

Lagring på noe som 90 eller 80 prosent reduserer filstørrelsen ganske mye, med liten forskjell for øyet. Men hvis du lagrer i dårlig kvalitet eller gjentatte ganger lagrer den samme filen i et tapformat, vil det ødelegge den.

Nedenfor kan du se et eksempel på dette (klikk for å se de større bildene). Til venstre er det originale bildet lastet ned fra Pixabay som JPEG. Det midterste bildet er resultatet av å lagre dette som en JPEG med 50 prosent kvalitet. Og bildet til høyre viser det opprinnelige bildet lagret i stedet som en JPEG på 10 prosent kvalitet.

Bildegalleri (3 bilder) Utvide Utvide Utvide Lukk

Med et raskt blikk ser ikke det midterste bildet så ille ut. Du kan bare legge merke til artefaktene rundt kantene på boksene hvis du zoomer inn. Selvfølgelig ser bildet til høyre umiddelbart forferdelig ut.

Før beskjæring for opplasting var filstørrelsene henholdsvis 874KB, 310KB og 100KB.

Hvordan filkomprimering fungerer: komprimering uten tap

Tapsløs komprimering er en måte å redusere filstørrelsen på, slik at du perfekt kan rekonstruere den originale filen. I motsetning til tapskomprimering kaster den ingen informasjon ut. I stedet fungerer tapsfri komprimering i hovedsak ved å fjerne redundans.

historien til eiendommen min gratis

La oss ta et grunnleggende eksempel for å vise hva dette betyr. Nedenfor er en stabel med 10 murstein: to blå, fem gule og tre røde. Denne bunken er en enkel måte å illustrere disse blokkene på, men det er en annen måte å gjøre det på.

I stedet for å vise alle 10 blokkene, kan vi fjerne alle unntatt en av hver farge. Så, hvis vi bruker tall for å vise hvor mange murstein av hver farge det var, har vi representert nøyaktig den samme informasjonen ved å bruke langt færre murstein. I stedet for 10 murstein trenger vi nå bare tre.

Dette er en enkel illustrasjon av hvor tapsfri komprimering er mulig. Den lagrer den samme informasjonen på en mer effektiv måte ved å fjerne redundans. Tenk på en faktisk fil, der strengen nedenfor:

mmmmmuuuuuuuoooooooooooo

Kan 'komprimere' til følgende, mye kortere form:

m5u7o12

Dette lar oss bruke syv tegn i stedet for 24 for å representere de samme dataene, noe som er en betydelig besparelse.

Tapsløs komprimering i daglig bruk

Som vi nevnte ovenfor, er tapsfri komprimering viktig i tilfeller der du ikke kan fjerne noen av den opprinnelige filen. Hvis du har vært nysgjerrig på hvordan ZIP -filer fungerer, er dette svaret.

Når du oppretter en ZIP -fil fra et program som kan kjøres i Windows, bruker den tapsfri komprimering. ZIP -filkomprimering er en mer effektiv måte å lagre programmet på, men når du pakker ut (dekomprimerer) den, er all originalinformasjon til stede. Hvis du brukte komprimering uten tap for å komprimere kjørbare filer, ville den utpakkede versjonen være skadet og ubrukelig.

Vanlige formater uten tap inkluderer PNG for bilder, FLAC for lyd og ZIP. Tapsløse formater for video er sjeldne, fordi de ville ta opp store mengder plass.

Når skal man bruke Lossy vs. Lossless Compression

Nå som vi har sett på begge formene for filkomprimering, kan du lure på når du skal bruke den ene eller den andre. Som det viser seg, er det ingen 'bedre' komprimeringsform --- alt avhenger av hva du bruker filene til.

Generelt bør du bruke komprimering uten tap når du vil ha en perfekt kopi av kildematerialet, og tapskomprimering når en ufullkommen kopi er god nok. La oss se på et annet eksempel for å se hvordan de kan fungere i harmoni.

Si at du nettopp har gjort det gravd opp den gamle CD -samlingen din og vil digitalisere den så du har all musikken din på datamaskinen. Når du ripper CD -ene dine, er det fornuftig å bruke et format som FLAC, som er tapsfritt. Dette lar deg ha en hovedkopi på datamaskinen din som er like god som den originale CD -en.

Senere vil du kanskje sette litt musikk på telefonen eller en gammel MP3-spiller, slik at du kan lytte på farten. Du bryr deg sannsynligvis ikke om at musikken din er i perfekt kvalitet for dette, så du kan konvertere FLAC -filene til MP3 . Dette gir deg en lydfil som fremdeles er perfekt å lytte til, men som ikke tar så mye plass på mobilenheten din. Kvaliteten på MP3 konvertert fra FLAC vil være like god som om du hadde laget en komprimert MP3 rett fra den originale CD -en. Du kan til og med komprimere en video direkte på iPhone .

Datatypen som er representert i en fil, kan også diktere hvilken type komprimering som er best. Fordi PNG -bilder bruker komprimering uten tap, tilbyr de små filstørrelser for bilder med mye jevn plass, for eksempel skjermbilder av datamaskiner. Imidlertid vil du legge merke til at PNG-er tar mye mer plass når de representerer et virvar av farger i virkelige bilder.

Bekymringer under filkomprimering

Som vi har sett, er det fint å konvertere tapsfrie formater til lossy, det samme er å konvertere et tapsfritt format til et annet. Imidlertid bør du aldri konvertere et tapformat til tapsfritt, og du bør passe på å konvertere et tapformat til et annet.

hvordan slette et varsel på facebook

Å konvertere tapformater til tapsfrie er ganske enkelt sløsing med plass. Husk at tapte formater kaster data ut; det er umulig å gjenopprette dataene.

Si at du har en 3 MB MP3 -fil. Konvertering til FLAC kan resultere i en 30 MB fil, men de 30 MB inneholder de nøyaktige lydene som den mye mindre MP3 -en gjorde. Å konvertere tilbake til et tapsfritt format 'gjenoppretter' ikke informasjonen som MP3 -komprimeringen kastet ut.

Til slutt, som nevnt tidligere, vil konvertering av et tapformat til et annet (eller gjentatte ganger lagring i samme format) forringe kvaliteten ytterligere. Hver gang du bruker den tapende komprimeringen, mister du flere detaljer. Dette blir mer og mer merkbart til filen er i hovedsak ødelagt.

Hvordan fungerer komprimering? Nå vet du

Vi har tatt en titt på både lossy og lossless komprimering for å se hvordan de fungerer. Nå vet du hvordan det er mulig å lagre en fil i en mindre størrelse enn den opprinnelige formen, og hvordan du velger den beste metoden for dine behov.

Selvfølgelig er algoritmene som bestemmer hvilke data som blir kastet ut i tapte metoder og hvordan vi best lagrer overflødige data i tapsfri komprimering mye mer kompliserte enn vi har forklart her. Det er mye mer å oppdage om dette emnet hvis du er interessert.

Har du prøvd komprimering uten tap og trenger å sende noe til en venn? Prøv disse raske måtene å overføre store filer på nettet. Og hvis du trenger hjelp komprimering av store lydfiler , her er noen enkle og effektive måter.

Dele Dele kvitring E -post Canon vs Nikon: Hvilket kameramerk er bedre?

Canon og Nikon er de to største navnene i kameraindustrien. Men hvilket merke tilbyr den bedre serien med kameraer og objektiver?

Les neste
Relaterte temaer
  • Teknologi forklart
  • Filkomprimering
  • ZIP -filer
Om forfatteren Ben Stegner(1735 artikler publisert)

Ben er assisterende redaktør og Onboarding Manager på MakeUseOf. Han forlot IT-jobben for å skrive heltid i 2016 og har aldri sett seg tilbake. Han har dekket tekniske opplæringsprogrammer, anbefalinger for videospill og mer som en profesjonell skribent i over syv år.

Mer fra Ben Stegner

Abonner på vårt nyhetsbrev

Bli med i vårt nyhetsbrev for tekniske tips, anmeldelser, gratis ebøker og eksklusive tilbud!

Klikk her for å abonnere