Hur fungerar filkomprimering?

Hur fungerar filkomprimering?

Filkomprimering är en viktig del av hur webben fungerar. Det gör att vi kan överföra filer som annars skulle ta för mycket bandbredd och tid. När du öppnar ZIP -filer eller tittar på JPEG -bilder drar du nytta av filkomprimering.





Så, någon gång har du förmodligen ställt en fråga: hur fungerar filkomprimering? Här är en grundläggande titt på hur komprimering fungerar.





Vad betyder kompression?

Enkelt uttryckt är filkomprimering (eller datakomprimering) handlingen att minska storleken på en fil samtidigt som originaldata bevaras. Genom att göra det kan filen ta mindre plats på en lagringsenhet, förutom att det blir lättare att överföra över internet eller på annat sätt.





Det är viktigt att notera att komprimering inte är oändlig. Medan komprimering av en fil till en ZIP minskar dess storlek, kan du inte fortsätta komprimera filen för att ytterligare minska storleken till ingenting.

Generellt delas filkomprimering in i två huvudtyper: lossy och lossless. Låt oss titta på hur båda fungerar i sin tur.



Hur filkomprimering fungerar: Förlorad komprimering

Förlorad komprimering minskar filstorleken genom att ta bort onödiga bitar av information. Det är vanligast i bild-, video- och ljudformat, där en perfekt representation av källmediet inte är nödvändig. Många vanliga format för dessa typer av media använder komprimering utan förlust; MP3 och JPEG är två populära exempel.

En MP3 innehåller inte all ljudinformation från originalinspelningen --- istället slänger den ut några ljud som människor inte kan höra. Du skulle inte märka att de saknas ändå, så att ta bort den informationen resulterar i en lägre filstorlek utan i princip några nackdelar.





hur vet jag om min telefon är avlyssnad

På samma sätt tar JPEG bort icke-vitala delar av bilder. Till exempel, i en bild som innehåller en blå himmel, kan JPEG -komprimering ändra alla himmelpixlar till en eller två nyanser av blått, istället för att använda dussintals olika nyanser.

Men ju mer du komprimerar en fil, desto mer märkbar blir kvaliteten. Du har förmodligen upplevt detta med leriga MP3 -filer som laddats upp till YouTube. Jämför till exempel detta högkvalitativa musikspår:





Med denna kraftigt komprimerade version av samma låt:

Förlorad komprimering är lämplig när en fil innehåller mer information än du behöver för dina ändamål. Låt oss till exempel säga att du har en enorm RAW -bildfil. Medan du förmodligen vill bevara den kvaliteten när du skriver ut bilden på en stor banner, är det meningslöst att ladda upp RAW -filen till Facebook.

Bilden innehåller så mycket data som inte märks när den visas på sociala medier. Komprimering av bilden till en högkvalitativ JPEG slänger ut lite information, men bilden ser nästan likadan ut med blotta ögat. Ser vår jämförelse av populära bildformat för en djupare titt på detta.

Förlorad komprimering vid allmän användning

Som vi har nämnt är förlustfri komprimering bra för de flesta medier. På grund av detta är det viktigt för företag som Spotify och Netflix som ständigt överför massiva mängder information. Att minska filstorleken så mycket som möjligt, samtidigt som kvaliteten bevaras, gör deras drift mer effektiv. Kan du tänka dig om varje video YouTube lagrades och överfördes i sitt ursprungliga okomprimerade format?

Men förlustfri komprimering fungerar inte så bra för filer där all information är avgörande. Till exempel skulle förlorad komprimering på en textfil eller ett kalkylblad resultera i förvrängd utdata. Du kan verkligen inte kasta ut någonting utan att allvarligt skada slutprodukten.

När du sparar i ett förlustformat kan du ofta ställa in kvalitetsnivån. Till exempel har många bildredigerare ett reglage för att välja kvaliteten på en JPEG från 0-100.

Att spara på ungefär 90 eller 80 procent minskar filstorleken ganska mycket, med liten skillnad för ögat. Men att spara i dålig kvalitet eller upprepade gånger spara samma fil i ett förlustformat kommer att försämra den.

Nedan kan du se ett exempel på detta (klicka för att se de större bilderna). Till vänster är originalbilden nedladdad från Pixabay som JPEG. Den mellersta bilden är resultatet av att spara detta som en JPEG med 50 procent kvalitet. Och bilden längst till höger visar originalbilden som sparats istället som en JPEG -kvalitet på 10 procent.

Bildgalleri (3 bilder) Bygga ut Bygga ut Bygga ut Stänga

Med en snabb blick ser den mellersta bilden inte så illa ut. Du kan bara märka artefakterna runt rutornas kanter om du zoomar in. Naturligtvis ser bilden längst till höger direkt hemsk ut.

Innan beskärning för uppladdning var filstorleken 874KB, 310KB respektive 100KB.

Hur filkomprimering fungerar: Komprimering utan förlust

Förlustfri komprimering är ett sätt att minska filstorleken så att du perfekt kan rekonstruera originalfilen. I motsats till förlustig komprimering slänger den inte ut någon information. Istället fungerar förlustfri komprimering i huvudsak genom att ta bort redundans.

hur gör man ett roblox -spel

Låt oss ta ett grundläggande exempel för att visa vad detta betyder. Nedan finns en bunt med 10 tegelstenar: två blå, fem gula och tre röda. Denna stack är ett enkelt sätt att illustrera dessa block, men det finns ett annat sätt att göra det.

Istället för att visa alla 10 block kan vi ta bort alla utom en av varje färg. Om vi ​​sedan använder siffror för att visa hur många tegelstenar i varje färg det fanns, har vi representerat exakt samma bit information med mycket färre tegelstenar. Istället för 10 tegelstenar behöver vi nu bara tre.

Detta är en enkel illustration av hur förlustfri komprimering är möjlig. Den lagrar samma information på ett mer effektivt sätt genom att ta bort redundans. Tänk på en faktisk fil, där nedanstående sträng:

mmmmmuuuuuuuoooooooooooo

Kan 'komprimera' till följande, mycket kortare form:

m5u7o12

Detta gör att vi kan använda sju tecken istället för 24 för att representera samma data, vilket är en betydande besparing.

Förlustfri komprimering vid daglig användning

Som vi nämnde ovan är förlustfri komprimering viktig i fall där du inte kan ta bort någon av den ursprungliga filen. Om du har varit nyfiken på hur ZIP -filer fungerar är detta svaret.

När du skapar en ZIP -fil från ett program som kan köras i Windows använder den förlustfri komprimering. ZIP -filkomprimeringen är ett mer effektivt sätt att lagra programmet, men när du packar upp (dekomprimerar) det finns all originalinformation. Om du använde förlustig komprimering för att komprimera körbara filer skulle den uppackade versionen vara skadad och oanvändbar.

Vanliga förlustfria format inkluderar PNG för bilder, FLAC för ljud och ZIP. Förlustfria format för video är sällsynta, eftersom de skulle ta mycket utrymme.

När ska man använda Lossy vs. Lossless Compression

Nu när vi har tittat på båda formerna för filkomprimering kanske du undrar när du ska använda det ena eller det andra. Som det visar sig finns det ingen 'bättre' form av komprimering --- allt beror på vad du använder filerna till.

I allmänhet bör du använda förlustfri komprimering när du vill ha en perfekt kopia av källmaterialet och förlustkomprimering när en ofullkomlig kopia är tillräckligt bra. Låt oss titta på ett annat exempel för att se hur de kan fungera i harmoni.

Säg att du bara har grävde fram din gamla CD -samling och vill digitalisera den så du har all din musik på din dator. När du rippar dina CD -skivor är det vettigt att använda ett format som FLAC, vilket är förlustfritt. Detta låter dig ha en huvudkopia på din dator som är lika bra som original -CD: n.

Senare kanske du vill lägga lite musik på din telefon eller en gammal MP3-spelare så att du kan lyssna när du är på språng. Du bryr dig antagligen inte om att din musik är i perfekt kvalitet för detta, så du kan konvertera FLAC -filer till MP3 . Detta ger dig en ljudfil som fortfarande är perfekt att lyssna på, men inte tar upp så mycket plats på din mobila enhet. Kvaliteten på den MP3 som konverteras från FLAC blir lika bra som om du hade skapat en komprimerad MP3 direkt från den ursprungliga CD: n. Du kan till och med komprimera en video direkt på din iPhone .

Typen av data som representeras i en fil kan också diktera vilken typ av komprimering som är bäst. Eftersom PNG -bilder använder förlustfri komprimering erbjuder de små filstorlekar för bilder med mycket enhetligt utrymme, som datorskärmdumpar. Men du kommer att märka att PNG tar mycket mer plats när de representerar färgerna i verkliga foton.

Oro under filkomprimering

Som vi har sett är det bra att konvertera förlustlösa format till lossy, liksom att konvertera ett förlustfritt format till ett annat. Du bör dock aldrig konvertera ett förlustformat till förlustfritt, och se upp med att konvertera ett förlustformat till ett annat.

hur man blockerar nummer på android

Att konvertera förlustformat till förlustfritt är helt enkelt slöseri med utrymme. Kom ihåg att förlustformat kastar ut data; det är omöjligt att återställa den informationen.

Säg att du har en 3 MB MP3 -fil. Om du konverterar det till FLAC kan det resultera i en 30 MB fil, men de 30 MB innehåller de exakta ljud som den mycket mindre MP3 gjorde. Att konvertera tillbaka till ett förlustfritt format återställer inte informationen som MP3 -komprimeringen slängde ut.

Slutligen, som nämnts tidigare, kommer att konvertera ett förlustformat till ett annat (eller upprepade gånger spara i samma format) försämra kvaliteten ytterligare. Varje gång du använder den förlustaktiga komprimeringen förlorar du mer detalj. Detta blir mer och mer märkbart tills filen är i princip förstörd.

Hur fungerar komprimering? Nu vet du

Vi har tittat på både förlustfri och förlustfri komprimering för att se hur de fungerar. Nu vet du hur det är möjligt att lagra en fil i en mindre storlek än den ursprungliga formen, och hur man väljer den bästa metoden för dina behov.

Naturligtvis är algoritmerna som bestämmer vilken data som slängs ut i förlustförluster och hur man bäst lagrar redundanta data i förlustfri komprimering mycket mer komplicerade än vi har förklarat här. Det finns mycket mer att upptäcka om detta ämne om du är intresserad.

Testat förlustfri komprimering och behöver skicka något till en vän? Prova dessa snabba sätt att överföra stora filer online. Och om du behöver hjälp komprimering av stora ljudfiler , här är några enkla och effektiva sätt.

Dela med sig Dela med sig Tweet E-post Canon vs Nikon: Vilket kameramärke är bättre?

Canon och Nikon är de två största namnen i kameraindustrin. Men vilket märke erbjuder den bättre sortimentet av kameror och objektiv?

Läs Nästa
Relaterade ämnen
  • Teknik förklaras
  • Filkomprimering
  • ZIP -filer
Om författaren Ben Stegner(1735 artiklar publicerade)

Ben är biträdande redaktör och Onboarding Manager på MakeUseOf. Han lämnade sitt IT-jobb för att skriva heltid 2016 och har aldrig tittat tillbaka. Han har täckt tekniska handledning, videospelrekommendationer och mer som en professionell författare i över sju år.

Mer från Ben Stegner

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Gå med i vårt nyhetsbrev för tekniska tips, recensioner, gratis e -böcker och exklusiva erbjudanden!

Klicka här för att prenumerera