Kompresja plików

Kompresja bezstratna

Kompresja bezstratna (z ang. Lossless compression) to ogólna nazwa takich metod upakowywania informacji do postaci zawierającej zmniejszoną liczbę bitów tak, aby całą informację dało się z tej postaci odtworzyć do identycznej postaci pierwotnej. Plik skompresowany przy użyciu kompresji bezstratnej po ponownej dekompresji niczym się nie różni od pliku pierwotnego – oryginału. Ten typ kompresji używany jest do plików tekstowych, danych liczbowych (itp. arkusze kalkulacyjne) itp. Format PNG powstał jako alternatywa wobec formatów GIF i JPEG. W przeciwieństwie do formatu GIF, pliki w formatach PNG obsługują zarówno obrazki w trybie pełnokolorowym, jak i grafikę opartą na paletach. Format ten daje możliwość zapisu obrazków przezroczystych (w przeciwieństwie do formatu JPEG). PNG wykorzystuje system zaawansowanej kompresji bezstratnej oraz obsługuje funkcję przeplotu (Metoda pozwalająca wyświetlać na ekranie obraz z sieci WWW w formacie GIF, w niskiej rozdzielczości o dużej ziarnistości. W miarę ładowania danych obrazu, jakość ulega poprawie). Do wyświetlenia stron WWW z obrazkami w formacie PNG może być potrzebny dodatkowy filtr obsługujący ten format. Filtry takie są powszechnie dostępne w Internecie. TIFF umożliwia stosowanie kompresji bezstratnej typu LZW oraz CCITT Group 4. Używany jest obecnie w DTP (ang. Desktop Publishing to komputerowe przygotowanie do druku, a właściwie publikacji) jako jeden z podstawowych formatów w tej branży, grafice trójwymiarowej (pomocniczo), w obrazowaniu medycznym itd. Umożliwia także zapisywanie dokumentów wielostronicowych, co jest wykorzystywane np. w faksach. Otwieranie wielostronicowych tifów możliwe jest tylko w niektórych programach graficznych. Format BMP jest także formatem bezstratnej kompresji. Zawiera w sobie prostą kompresję bezstratną RLE (Run-Length Encoding) to prosta metoda kompresji bezstratnej, polegająca na zamianie łancuchów złożonych z tego samego symbolu przez parę (licznik powtórzeń, symbol) oraz informację o użytych kolorach. Obsługuje tylko tryb RGB.

Kompresja stratna

Kompresja stratna to metody zmniejszania ilości bitów potrzebnych do ukazania danej informacji, które nie dają gwarancji, iż odtworzona informacja będzie identyczna z oryginałem. Dla niektórych danych algorytm kompresji stratnej może odtworzyć informację w sposób identyczny. Przy użyciu kompresji stratnej można skompresować plik w jeszcze większym stopniu niż za pomocą kompresji bezstratnej. Z tego powodu metoda ta jest stosowana w sytuacji, gdy na zapisanie danego pliku potrzeba dużej ilości miejsca na dysku. Kompresja stratna stosowana jest głównie do zdjęć i filmów. W zależności od potrzeb można określić możliwą do zaakceptowania ilość traconej informacji, w tym przypadku dla oka człowieka. Kompresja stratna stosowana jest na przykład w formatach JPEG (zdjęcia kolorowe i czarno-białe) lub MPEG (filmy). Jednym ze standardów kompresji stratnej obrazków jest standard JPEG. Skrót JPEG (Joint Photographic Experts Group) – oznacza w przetłumaczeniu na język polski Wspólna Grupa Ekspertów Fotografii. Standardowa metoda kompresji cyfrowych fotografii przeznaczonych do przesyłania liniami komunikacyjnymi (sieć Internet). JPEG jest to najpopularniejszy format tonalnych obrazów w skali szarości i pełnokolorowych dla sieci Internet, programów za pomocą których możemy tworzyć prezentacje multimedialne, wymagających małych plików. Obrazki do publikacji w Internecie można optymalizować trzymając się dwóch zasad, jakości wyświetlania oraz prędkości łącza Internetowego.

ks_1

Format pliku JPEG 2000 jest kolejnym standardem kompresji obrazków. Ten rodzaj standardu oferuje nam dwa alternatywne typy plików JPEG, pierwszym z nich jest JPEG 2000 Codestream (JPC), drugim zaś JPEG 2000 Standard (JP2). Oba te typy plików pozwalają na korzystanie z kompresji bezstratnej i stratnej. Jednak ten typ pliku posiada jedna wadę, mianowicie format pliku JPEG 2000 nie jest obsługiwany przez wszystkie przeglądarki WWW, więc istnieje możliwość, że do wyświetlenia obrazka w tym formacie wymagane będzie użycie dodatkowych pluginów, bez których nasza przeglądarka sobie „nie poradzi” z takim formatem pliku obrazkowego. Typ JPEG 2000 Standard pozwala użytkownikowi na zapisanie wraz z obrazkami, dodatkowych informacji. Można określić obszar zainteresowania, który może być eksportowany z innym ustawieniem kompresji. Obszar zainteresowania jest użyteczny, gdy istnieje potrzeba zachowania szczegółowości fragmentu obrazka, takiego jak twarz na portrecie, przez ustawienie mniejszego stopnia kompresji. Do pozostałych części obrazka można zastosować wyższy poziom kompresji. Dzięki równoczesnemu zastosowaniu dwóch różnych stopni kompresji w tym samym obrazku, można tworzyć pliki o mniejszych rozmiarach niż te z niższym poziomem kompresji określonym dla całego obrazka. Typ JPEG 2000 Codestream to ulepszona wersja pliku JPEG 2000 Standard, przystosowana jest do połączeń o niskiej przepustowości. Format ten pozwala korzystać z ulepszonej kompresji.

k2k3