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有损压缩

有损压缩是图像、视频、音频和其他媒体格式用来减小特定文件大小的一种方法。它通过丢弃可能被忽视的数据来简化文件内容,从而实现更有效的编码,从而减少最终保存文件的大小。

当然,与有损压缩相反的是无损压缩,其中使用不会导致任何细节丢失的方法来压缩文件数据。我们进入这里是无损压缩

你为什么要关心我在这里说的文件大小。文件大小越小意味着存储文件所需的存储空间就越少,如果您需要上传或通过电子邮件发送文件,则需要的带宽也就越少。

有损图像压缩

有损文件压缩的​​一个例子是众所周知的图像格式JPEG 。当图像以这种格式保存时,图像的相似部分会被识别并以不重复的方式存储,从而在过程中节省大量空间。在任何彩色摄影图像中都可以节省大量成本,因为有数千种颜色,其中许多颜色非常相似,并且其中一些相似的颜色可以被丢弃。

为了比较使用此过程可以将图像文件压缩多少,我们可以检查用普通 1200 万像素相机拍摄的照片,其像素分辨率约为 4080x3072。保存为 JPEG 时,此文件的大小约为2mb ,如果将此文件保存为原始、未压缩的 24 位 RGB 格式,则文件大小约为36Mb

这里我们有一个以不同压缩设置保存的图像。第一个图像以最佳质量的默认设置保存,第二个图像以 50% 保存,最终图像以 90% 保存,从而产生最小的文件大小。您看得出来差别吗?对于某些照片图像,很难看出质量下降,这证明了压缩算法的真正性能。

具有低压缩设置的雨链 (517Kb)

低压缩设置的雨链 (517Kb)

具有 50% 压缩设置的相同图像 (140Kb)

具有 50% 压缩设置的相同图像 (140Kb)

具有 90% 压缩设置的相同图像 (46Kb)

具有 90% 压缩设置的相同图像 (46Kb)

虽然使用 JPEG 压缩方法压缩照片会产生很好的结果,但对于其他类型的图像,您可能无法获得相同的结果。特别是,包含清晰边缘或接近的对比色的图像往往看起来更糟。这些图像的示例(例如公司徽标和视频游戏艺术)是一些不能很好地使用有损压缩方法(如 JPEG)的图像类型。

这里有一幅电子游戏像素艺术作品;左侧的原始图像保存为 PNG,采用无损压缩。第二幅图像保存为 JPEG,使用 50% 压缩设置,右侧图像使用 90% 压缩设置。我们不仅看到清晰对比的颜色模糊/渗色,导致原始图像的呈现效果明显较差,而且 JPEG 版本的文件大小实际上比原始 PNG 图像大得多。这说明了为您正在创建的图像类型选择正确的文件格式的重要性。基于有损压缩的格式(例如 JPEG)并不适合所有图像。

一些原始 PNG 格式的视频游戏艺术 (12Kb)

一些原始 PNG 格式的视频游戏艺术 (12Kb)

相同的游戏美术,50% 压缩设置 (55Kb)

相同的游戏美术,50% 压缩设置 (55Kb)

压缩设置为 90% 的同一款游戏图片(23Kb)

相同的游戏美术,90% 压缩设置 (23Kb)

有损音频压缩

对于音频文件,最常见的有损压缩方法是心理声学,其中分析声音文件中包含的音频,并删除人耳听不到的某些声音。这可以大大节省文件大小,而听众不会注意到任何质量损失。

以存储在光盘 (CD) 上的音频为例,可以了解节省空间的几种方法。典型的 CD 可以容纳 80 分钟的音频,相当于约700Mb的数据。为了确保最佳的聆听体验,这些音频以高质量的未压缩格式存储。

如果您将 80 分钟的音频转换为中等质量 (128kbps )MP3文件,生成的文件约为74Mb

有损视频压缩

电影文件格式(例如 MPEG)中使用的压缩技术将前面描述的 JPEG 文件的有损图像压缩带入逻辑下一步,即不仅删除每个帧的重复元素,而且删除帧的各个帧之间的重复序列。电影。如果以合理的压缩设置进行此级别的压缩,则视频文件的细节不会有明显损失。除了图像压缩之外,典型 MPEG 视频文件中的音频也使用 MP3 压缩进行压缩,从而使 MPEG 格式成为存储视频文件的最佳格式。

有关有损压缩的更多信息,请参阅本文这比我们在这里介绍的更详细。

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