We now offer a subscription for just 10 cents a day*
You will always enjoy the full version of Mp4Gain with all its features and benefits.
For just 10 cents a day*
*Unlimited FULL version of Mp4Gain, billed $US12.50 Quarterly (+ $5 USD one time subscription payment JUST in the first payment).
All other payments will be just $3.12 per month, billed quaterly.
That's only 10 cents per day!
CLICK TO PURCHASE
THIS PRICE ONLY LASTS FOR A FEW DAYS
For just 10 cents a day*
Lossless compressie – hoe het werkt
Als de kopie niet verschilt van het origineel.
Lossless compressie – hoe het werkt
We hebben al ontdekt hoe geluid wordt gedigitaliseerd. Een van de problemen: als we het met hoge kwaliteit digitaliseren, dan hebben we veel data nodig, dat wil zeggen grote bestanden, een groot verbruik van schijfruimte, dure flash drives, veel internetverkeer. Ik zou graag willen dat de bestanden kleiner zijn.
Hiervoor wordt compressie gebruikt – verschillende algoritmen die hun magie doen met de gegevens en de uitvoer is gegevens van een kleiner volume.
Lossy en lossless compressie
Er zijn twee hoofdtypen compressie: lossy en lossless.
Lossy-compressie betekent dat we tijdens het proces wat informatie zijn kwijtgeraakt. Lossy-compressie-algoritmen proberen ervoor te zorgen dat we alleen gegevens verliezen die niet al te belangrijk voor ons zijn.
Stel je voor dat compressie met verlies een korte herhaling is van een schoolcurriculumwerk: de student is niet zo belangrijk over de beschrijving van de aard en stijl van de auteur, het belangrijkste is de plot. De korte telling hield alleen vast wat belangrijk was, maar bracht het veel sneller over.
Lossless compressie is wanneer we de grootte van het bestand verkleinen, zonder kwaliteitsverlies. Hiervoor worden interessante wiskundige en coderingstechnieken gebruikt. Het belangrijkste idee is dat tijdens het decoderen alle gegevens op hun plaats blijven.
Lossless compressie-algoritmen
Er zijn twee hoofdopties: het Huffman-algoritme of de LZW. LZW wordt overal gebruikt, maar is vrij moeilijk uit te leggen, niet intuïtief en vereist een volledige lezing. Het is veel beter om het Huffman-algoritme uit te leggen.
Het algoritme van Huffman neemt het bestand, splitst het in stukken, wat handig is om mee te werken, en kijkt vervolgens naar hoe vaak elk fragment voorkomt. Het algoritme duidt de meest voorkomende woorden aan met een korte code en de zeldzaamste met een langere code. Omdat de meest voorkomende woorden nu veel minder ruimte innemen, wordt het voltooide bestand kleiner.
Maar er is ook een keerzijde: soms moet u deze woord- en codecorrespondentietabel rechtstreeks in hetzelfde bestand opslaan, maar het kan op zichzelf al groot zijn. Meestal wordt het Huffman-algoritme gebruikt voor verliesloze compressie van tekst- en videobestanden.
Hier is een voorbeeld: neem het nummer Beyonce – All The Single Ladies. Er zijn daar twee van dergelijke passages:
Alle alleenstaande vrouwen
Alle alleenstaande vrouwen
Alle alleenstaande vrouwen
Doe nu je handen in de lucht
…
Als je het leuk vindt, moet je er een ring omheen doen
Als je het leuk vindt, moet je er een ring omheen doen
Wees niet boos als je eenmaal ziet dat hij het wil
Als je het leuk vindt, moet je er een ring omheen doen
Hier zijn 281 borden. We zien dat sommige regels worden herhaald. Laten we ze coderen:
COMPRESSIE TABEL
\ a \ Alle alleenstaande vrouwen
\ b \ Steek nu uw handen omhoog
\ c \ Als het je bevalt, dan had je er een ring om moeten doen
\ d \ Wees niet boos als je eenmaal ziet dat hij het wil
SONG TEXT
\ a \ \ a \ \ a \ \ b \
…
\ c \ \ c \ \ d \ \ c \
Samen met de compressietabel beslaat deze tekst nu 187 tekens; we hebben de tekst met bijna een derde gecomprimeerd omdat het nogal eentonig is.
Lossless compressie met audio als voorbeeld
Gemiddeld neemt een minuut ongecomprimeerde audio 10 megabyte in beslag. Dat is best veel: als je bijvoorbeeld een concert van een uur hebt opgenomen, kost dat een halve gigabyte. Aan de andere kant legt deze opname alle nuances van geluid vast, er zijn veel hoge frequenties en schoonheid in het algemeen.
Voor dergelijke situaties wordt verliesloze compressie gebruikt: het bestand wordt 2 tot 3 keer verkleind zonder het geluid te vervormen. De algoritmen die de audio comprimeren, worden codecs genoemd. FLAC en Apple Lossless zijn twee populaire lossless audiocompressiecodecs.
Vergelijk zelf de grootte en kwaliteit van de audio van twee minuten:
Origineel: ongecomprimeerd WAV-formaat, 23 megabytes
Lossless-compressie: FLAC-indeling met dezelfde parameters als WAV, 10 megabytes
Waar wordt anders verliesloze compressie gebruikt?
In archiefkasten. De taak van het archiveren van programma’s is om geselecteerde bestanden zo te verpakken dat het bestand zo min mogelijk ruimte inneemt, zonder de inhoud te beschadigen. De tekstversie van “Oorlog en vrede” kan bijvoorbeeld 4 megabytes zijn en de gearchiveerde versie 100 kilobytes 40 keer minder.
Bij het programmeren. Er zijn speciale wrappers die een kant-en-klaar programma gebruiken en de code optimaliseren zodat deze minder ruimte inneemt, maar zijn functionaliteit behoudt. Bijvoorbeeld:
Verwijder opmerkingen
Minimaliseer functie- en variabelenamen
Verwijder tekens die nodig zijn voor menselijke leesbaarheid