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verlustfreie, verlustbehaftete Komprimierung

Verlustfreie Komprimierung und verlustbehaftete Komprimierung sind zwei Arten der Komprimierung digitaler Bilddateien.

1. Einleitung
2 Das Kompressionsprinzip
verlustbehaftete Komprimierung
Verlustfreie Kompression
3 Vor- und Nachteile der Komprimierung

Einführung

Verlustfreie Komprimierung ist die Komprimierung der Datei selbst. Wie bei anderen Komprimierungen von Datendateien dient sie dazu, die Datenspeichermethode der Datei zu optimieren. Ein bestimmter Algorithmus wird verwendet, um die wiederholten Dateninformationen darzustellen. Die Datei kann vollständig wiederhergestellt werden, ohne dass der Inhalt der Datei beeinträchtigt wird. Was das Bild betrifft, so gehen keine Bilddetails verloren.
Die verlustbehaftete Komprimierung ist eine Änderung im Bild selbst. Beim Speichern des Bildes bleiben mehr Helligkeitsinformationen erhalten und die Farbton- und Reinheitsinformationen werden mit den umgebenden Pixeln zusammengeführt. Das Schmelzverhältnis ist unterschiedlich und das Kompressionsverhältnis ist ebenfalls unterschiedlich. unterschiedlich Die Menge wird reduziert, daher kann das Komprimierungsverhältnis hoch sein und die Bildqualität wird entsprechend reduziert.
Kompressionsprinzip

verlustbehaftete Komprimierung
Die verlustbehaftete Komprimierung reduziert den Speicherplatz, den ein Bild im Speicher und auf der Festplatte einnimmt, und wenn Sie es auf dem Bildschirm betrachten, werden Sie nicht bemerken, dass es sich nachteilig auf das Erscheinungsbild des Bildes auswirkt. Da das menschliche Auge lichtempfindlicher ist, ist die Lichtwirkung auf die Szene wichtiger als die Farbwirkung, die die grundlegende Grundlage der verlustbehafteten Komprimierungstechnologie darstellt.
Verlustfreie Kompression
Das Grundprinzip der verlustfreien Komprimierung ist, dass gleiche Farbinformationen nur einmal gespeichert werden sollen. Die Software, die das Bild komprimiert, bestimmt zunächst, welche Bildbereiche gleich und welche unterschiedlich sind. Bilder mit sich wiederholenden Daten (z. B. blauer Himmel) können komprimiert werden, es müssen nur der Anfang und das Ende des blauen Himmels aufgezeichnet werden. Aber es kann verschiedene Blautöne geben, und der Himmel kann manchmal von Bäumen, Bergen oder anderen Objekten verdeckt sein, die separat aufgenommen werden müssen. Im Wesentlichen eliminieren verlustfreie Komprimierungsmethoden einige Duplikate und reduzieren die Größe des Bildes, das auf der Festplatte gespeichert wird, erheblich. Das verlustfreie Komprimierungsverfahren reduziert jedoch nicht den Speicherverbrauch des Bildes, da die Software beim Lesen des Bildes von der Festplatte die fehlenden Pixel mit den entsprechenden Farbinformationen auffüllt. Wenn Sie den Speicherplatz, den ein Bild belegt, reduzieren möchten, sollten Sie eine verlustbehaftete Komprimierungsmethode verwenden.

Vor- und Nachteile der Komprimierung

verlustbehaftete Komprimierung
Die verlustbehaftete Komprimierung ist dadurch gekennzeichnet, dass allmähliche Farbänderungen beibehalten und plötzliche Farbänderungen im Bild beseitigt werden. Zahlreiche Experimente in der Biologie haben gezeigt, dass das menschliche Gehirn fehlende Farben mit Farben auffüllt, die der Nachbarschaft am nächsten kommen. Beispielsweise wird bei einer weißen Wolke vor einem blauen Himmelshintergrund durch verlustbehaftete Komprimierung ein Teil der Farbe an den Rändern der Bildszene entfernt. Beim Betrachten des Bildes auf dem Bildschirm füllt das Gehirn die fehlenden Teile der Farbe mit den Farben aus, die es in der Szene sieht. Durch die Verwendung verlustbehafteter Komprimierungstechniken werden einige Daten absichtlich gelöscht und die gelöschten Daten werden nie wiederhergestellt.
Es stimmt, dass die Verwendung verlustbehafteter Komprimierungstechniken die Daten in einer Datei stark komprimieren kann, jedoch auf Kosten der Bildqualität. Wenn das Bild mit verlustbehafteter Komprimierung nur auf dem Bildschirm angezeigt wird, hat dies möglicherweise keinen großen Einfluss auf die Bildqualität, zumindest in Bezug auf die Erkennung durch das menschliche Auge. Wenn jedoch ein Bild, das verlustbehafteten Komprimierungstechniken unterzogen wurde, auf einem hochauflösenden Drucker gedruckt wird, wird die Qualität des Bildes stark beeinträchtigt.
Verlustfreie Kompression
Der Vorteil des verlustfreien Komprimierungsverfahrens besteht darin, dass die Bildqualität besser erhalten werden kann, jedoch ist die Komprimierungsrate dieses Verfahrens relativ gering. Wenn Sie das Bild jedoch auf einem hochauflösenden Drucker drucken müssen, verwenden Sie am besten eine verlustfreie Komprimierung.Fast alle Bilddateien verwenden ihre jeweiligen Kurzformnamen als Dateierweiterungen. Anhand der Erweiterung können Sie erkennen, in welchem ​​Format das Bild gespeichert ist, welche Software zum Lesen/Schreiben verwendet werden sollte usw.

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Was ist verlustbehaftetes und verlustfreies Audio?

Anhand der Samplerate und Samplegröße des Tons können wir erkennen, dass die Audiocodierung im Vergleich zum natürlichen Signal höchstens unendlich nah sein kann, zumindest kann dies die aktuelle Technologie nur.

Verglichen mit dem natürlichen Signal hat jedes digitale Audiocodierungsschema gewisse Vorteile, da es nicht vollständig wiederhergestellt werden kann.
In Computeranwendungen kann die PCM-Codierung den höchsten Grad an Wiedergabetreue erreichen, was häufig für die Materialkonservierung und die Wertschätzung von Musik verwendet wird. Es wird auf CDs, DVDs und unseren üblichen WAV-Dateien verwendet. Daher ist PCM per Konvention zur verlustfreien Codierung geworden, da PCM das beste Maß an Wiedergabetreue bei digitalem Audio darstellt, bedeutet dies nicht, dass PCM die absolute Wiedergabetreue des Signals garantieren kann, und PCM kann nur im größeren Umfang unendlich nahe sein.
Normalerweise schließen wir MP3 in die Kategorie der verlustbehafteten Audiocodierung ein, die relativ PCM-Codierung ist. Der Zweck der Betonung der Relativität von verlustbehafteter und verlustfreier Codierung besteht darin, allen zu sagen, dass es schwierig ist, wirklich verlustfrei zu erreichen, genau wie die Verwendung von Zahlen zum Ausdrücken von pi, egal wie hoch die Genauigkeit ist, sie ist unendlich nah, nicht tatsächlich gleich dem pi-Wert.

Die sogenannten verlustbehafteten und verlustfreien beziehen sich auf die Software, die für das Audioformat verwendet wird. Je nach Samplerate und Samplegröße kann man erkennen, dass die Audiocodierung im Vergleich zum natürlichen Signal höchstens unendlich nah sein kann, zumindest kann dies die aktuelle Technologie nur. Im Vergleich zum natürlichen Signal ist jedes digitale Audiocodierungsschema verlustbehaftet, da es nicht vollständig wiederhergestellt werden kann.
In Computeranwendungen kann die PCM-Codierung den höchsten Grad an Wiedergabetreue erreichen, was häufig für die Materialkonservierung und die Wertschätzung von Musik verwendet wird. Es wird auf CDs, DVDs und unseren üblichen WAV-Dateien verwendet. Daher ist PCM per Konvention zur verlustfreien Codierung geworden, da PCM das beste Maß an Wiedergabetreue bei digitalem Audio darstellt, bedeutet dies nicht, dass PCM die absolute Wiedergabetreue des Signals garantieren kann, und PCM kann nur im größeren Umfang unendlich nahe sein.
Normalerweise schließen wir MP3 in die Kategorie der verlustbehafteten Audiocodierung ein, die relativ PCM-Codierung ist. Der Zweck der Betonung der Relativität von verlustbehafteter und verlustfreier Codierung besteht darin, allen zu sagen, dass es schwierig ist, wirklich verlustfrei zu erreichen, genau wie die Verwendung von Zahlen zum Ausdrücken von pi, egal wie hoch die Genauigkeit ist, sie ist unendlich nah, nicht tatsächlich gleich dem pi-Wert.

Verlustbehaftet vs. verlustfrei, Verständnis der Audioqualität.

Warum das MP3 entsteht und ein Erfolg wird?

Wir haben in einem früheren Artikel darüber gesprochen, warum es dringend benötigt wurde, als das Internet anfing, einen Weg zu finden, Audio zu komprimieren, da selbst der Gedanke daran, von einem Computer auf einen anderen zu übertragen und eine ganze CD mit Musik zu speichern, eine Leistung war, die fast niemand konnte tun. , geschweige denn online.

Fraunhoffer, der die mp3 entwickelt hat, mischte beide Theorien:

1.- Komprimieren Sie mit klassischen Kompressionstechniken, Zip-Typ.

2.- Nutzen Sie das umfangreiche Wissen über das menschliche Gehör, um alles ausschließen zu können, was das Ohr nicht wahrnimmt.

So wie wir gelesen haben, dass manche Tiere Farben anders sehen als Menschen oder sogar im Dunkeln besser sehen können… Genauso hat sich das spezielle und besondere Gehör der Menschen nicht in Funktion des Musikhörens entwickelt. .. oder zumindest nicht im High-Fidelity-Hören, sondern eher auf unser Überleben, auf Sprache etc.

Wir kennen die Grenzen des menschlichen Gehörs, wir hören keine Töne, die tiefer oder höher sind als bestimmte, vollkommen bekannte Punkte.

Es gibt Pfeifen, die Hunde hören und Menschen nicht.

Wäre es sinnvoll, mehr Platz auf der Festplatte zu belegen, um beispielsweise Frequenzen zu speichern, die der Mensch nicht hören kann?

Die extremen Puristen übertreiben vielleicht, wenn sie davon träumen, dass die Audiodatei keine Frequenzen absenkt, aber Tests und Versuche haben gezeigt, dass eine mp3 mit einer Bitrate von 196 khz und einer Samplerate von 44100 oder höher praktisch nicht vom unkomprimierten Original für 99.999 zu unterscheiden ist Menschen von jeweils 100.000.
Anders gesagt, nur einer von hunderttausend Menschen kann einen kleinen Unterschied zwischen einer leicht überdurchschnittlichen MP3-Qualität und dem unkomprimierten Original feststellen.

Mp4Gain ist ohne Zweifel die beste Option, wenn Sie die Lautstärke normalisieren möchten, damit eine MP3- oder andere Audio- oder Videodatei die am besten geeignete Lautstärke erreicht (siehe Liste der von Mp4Gain unterstützten Dateien).