Lossless – що це? Де застосовується Lossless?

Lossless або lossless data compression – це технологія стиснення даних, яка використовується для збереження точного обсягу файлу, який надалі можна відновити з граничною точністю. Як ви вже напевно здогадалися, стиснений файл без втрати даних буде перевищувати розмір аналогічного файлу з втратами, але головне ж зберегти якість та ідентичність з вихідним варіантом. Зрозуміло, для кожного типу даних метод стиснення представлений по-різному, оскільки використовуються різні алгоритми. Метод використовується в тих випадках, коли важлива ідентичність стисненого образу з оригіналом. Мабуть, цього цілком достатньо для загальної обізнаності, оскільки докладне пояснення суті роботи технології більше нагадує лекцію з курсу «Вищої математики».

Стиснення даних без втрат отримало серйозне поширення серед розробників файлових архіваторів, які все до єдиного використовують дану технологію.

В цілому, як уже зазначалося, для кожного виду файлів, представлених в цифровому вигляді є відповідні кодеки, при чому навіть не один і не два. Зупинимося на основних і найбільш поширених.

аудіокодеки

FLAC (Free Lossless Audio Codec) – це кодировщик, який використовується в якості своєрідного архиватора для аудіозаписів. Якщо говорити більш простими словами, то FLAC відноситься до «музичним» форматам, найвідомішими представниками яких є МР3, WMA, AAC і т.п. Ось тільки на відміну від перерахованих аудіокодеків, FLAC як і йому подібні lossless-архіватори стискає дані без втрат.

Своє слово в даному напрямку сказала і компанія Windows, яка ще в 2003 представила Windows Media Audio 9 Lossless. Завдяки кодеку можна стиснути кількість записів, які вміщуються на компакт-диск. При цьому розмір стисненого образу не буде перевищувати 411 Мб, навіть якщо все аудіовмісту з бітрейтом 0,8-1,08 Мбіт / сек.

Складно сказати над чим ще не працювали і що ще не випускала всесвітньо відома компанія Apple. У всякому разі, свій власний кодек «яблучні» вже винайшли. На рахунок назви довго не думали – аудіокодек іменується як Apple Lossless. Наші читачі можуть його знати також як Apple Lossless Audio Codec (ALAC) або Apple Lossless Encoder (ALE). Стиснутий файл отримує розширення .m4a. ALAC файли в своїй не «природному» вигляді складають 40-60% змісту оригіналу. Подібні файли відмінно підходять для гаджетів з низькою продуктивністю через швидкість декодування.

Також до числа кращих аудіокодеків відносять Dolby TrueHD, RealPlayer, Monkey’s Audio, DTS-HD Master Audio, TAK, WavPack і TTA.

графічні кодеки

Одним з найбільш поширених графічних форматів є GIF (Graphics Interchange Format). Ось тільки технологія без втрати даних поширюється на об’єктах, які містять до 256 кольорів. Серед переваг «гифок» варто відзначити можливість стиснення файлів, що містять різні написи, знаки. Даний формат графічних зображень керується алгоритмом стиснення Лемпеля-Зива-Велч. Таким чином, відновлені дані будуть ідентичні «доупаковочной» версії.

У випадку з не менш популярним JPEG (Joint Photographic Experts Group) набули поширення як технологія з втратою даних, так і без. Метод стиснення без втрат використовується в Lossless JPEG, JPEG-LS (іноді майже без втрат) і JPEG 2000. Формат актуальний для зображень, особливістю яких являестя плавний перехід яскравості і кольору.

Ще один «старожил» в цьому списку – це формат PNG (Portable Network Graphics). Цікаво, що метою створення PNG була заміна «ДІФКУ», оскільки файли типу GIF довгий час не був у відкритому доступі, а «пі-ен-джі» відразу був вільним. Втім, ці два формати існують окремо і в наші дні і ніякої заміни так і не відбулося. Даний растровий формат використовує алгоритм Deflate.

Крім GIF, JPEG і PNG виділимо ще JBIG2, TIFF, HD Photo, DPCM і Truevision TGA.

Відеосжатія і архівація текстів

Серед кодеків для відео знайомих облич особливо і не знайдеш. Серед існуючих видеокодеков можна відзначити CorePNG (легко запам’ятати, до речі), оскільки він заснований на методі працює з зображеннями. В процесі стискається кожен кадр. В наявності підтримка кодування відеофайлів з 24 або 32 біти кольору. Ще один кодек, заснований на технології стиснення зображень – це Motion JPEG 2000. Підтримується синхронізація аудіо і відео, можливо масштабування. Ще відзначимо Huffyuv (HuffYUV), який відрізняється швидким рівнем реалізації (30-35 Мб стискається за секунду) і це при тому, що сам кодек без оновлень з 2002 року.

Але як виявилося пізніше, оновлений Huffyuv все ж існує – ось тільки вже в новому проекті під назвою Lagarith. Переваги Lagarith полягають в підтримці многопроцессорности, роботі в ряді основних колірних просторів і стискає ще на 20-30% якісніше, ніж попередник.

Для текстових файлів використовується алгоритм PPM (Prediction by Partial Matching). РРМ з’явився ще в 1980-х і він довгий час перевершував RAR, який створили трохи пізніше.

Існують ще формати стиснення, що працюють за даним напрямком, які можуть часто вибивати помилки і збої. Розробники вже не вирішать ту чи іншу проблему, оскільки велика частина з наведених нижче кодеків «зняті з виробництва», але всесвітня павутина – річ багатогранна і всеохопність. Деякі сайти (зокрема країн СНД) цілком можуть пропонувати один з подібних кодеків, так що ми про всяк випадок перерахуємо ці таємничі кодують «халтури».

Йдеться про Advanced Digital Audio (ADA), AudioZIP, Entis Lab MIO, Pegasus SPS, Split2000, VocPack, WaveZip (MUSICompress).

В цілому, в цій статті було згадано багато якісних форматів, тому до вищеперелічених кодекам справа не дійде.

На цьому тема Lossless вичерпана. Читайте наші статті і почнете поводитися з комп’ютером на «ти».

Ссылка на основную публикацию