การบีบอัดแบบสูญเสีย

การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียเป็นวิธีการที่ใช้กับรูปภาพ วิดีโอ เสียง และรูปแบบสื่ออื่นๆ เพื่อลดขนาดของไฟล์บางไฟล์ โดยจะทิ้งข้อมูลที่ไม่น่าจะมีใครสังเกตเห็นเพื่อลดความซับซ้อนของเนื้อหาไฟล์ ซึ่งช่วยให้การเข้ารหัสมีประสิทธิภาพมากขึ้น และลดขนาดของไฟล์ที่บันทึกไว้ในขั้นสุดท้าย

สิ่งที่ตรงกันข้ามกับการบีบอัดแบบ lossy คือการบีบอัดแบบ lossless ซึ่งข้อมูลไฟล์จะถูกบีบอัดโดยใช้วิธีการที่จะไม่ส่งผลให้รายละเอียดสูญหาย เราเข้าไป การบีบอัดแบบไม่สูญเสียที่นี่ -

ทำไมคุณถึงสนใจขนาดไฟล์ที่ฉันพูดไว้ที่นี่ ขนาดไฟล์ที่เล็กลงหมายความว่าจำเป็นต้องใช้พื้นที่เก็บข้อมูลน้อยลงในการจัดเก็บไฟล์ และจำเป็นต้องใช้แบนด์วิธน้อยลงหากคุณต้องการอัปโหลดหรือส่งอีเมลไฟล์

การบีบอัดภาพที่สูญเสียไป

ตัวอย่างของการบีบอัดไฟล์ที่สูญเสียคือรูปแบบรูปภาพที่รู้จักกันดีJPEG - เมื่อรูปภาพถูกบันทึกในรูปแบบนี้ ส่วนที่คล้ายกันของรูปภาพจะถูกระบุและจัดเก็บในลักษณะที่ไม่ทำซ้ำ ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่ในกระบวนการได้มาก ประหยัดเงินได้มากเมื่อใช้กับภาพถ่ายสีใดๆ ก็ตาม เนื่องจากมีสีหลายพันสี ซึ่งหลายสีมีความคล้ายคลึงกันมาก และบางสีที่คล้ายกันเหล่านี้สามารถละทิ้งได้

เพื่อเปรียบเทียบจำนวนไฟล์ภาพที่สามารถบีบอัดโดยใช้กระบวนการนี้ เราสามารถตรวจสอบภาพถ่ายที่ถ่ายด้วยกล้องเฉลี่ย 12 ล้านพิกเซล ซึ่งมีความละเอียดพิกเซลประมาณ 4080x3072 บันทึกเป็น JPEG ไฟล์นี้มีขนาดประมาณ 2mb หากไฟล์นี้บันทึกในรูปแบบ 24 บิตที่ไม่มีการบีบอัด RGB ขนาดไฟล์จะอยู่ที่ประมาณ 36Mb

ที่นี่เรามีภาพที่บันทึกไว้ในการตั้งค่าการบีบอัดต่างๆ รูปภาพแรกจะถูกบันทึกตามการตั้งค่าเริ่มต้นที่เพิ่มคุณภาพสูงสุด รูปภาพที่สองที่ 50% และรูปภาพสุดท้ายที่ 90% ส่งผลให้ขนาดไฟล์เล็กที่สุด คุณสามารถมองเห็นความแตกต่างได้หรือไม่? สำหรับรูปภาพบางรูป อาจเป็นเรื่องยากที่จะเห็นการลดลงของคุณภาพ ซึ่งเป็นเครื่องพิสูจน์ว่าอัลกอริธึมการบีบอัดนั้นดีเพียงใด

โซ่กันฝนที่มีการตั้งค่าการบีบอัดต่ำ (517Kb)

รูปภาพเดียวกันที่มีการตั้งค่าการบีบอัด 50% (140Kb)

รูปภาพเดียวกันที่มีการตั้งค่าการบีบอัด 90% (46Kb)

แม้ว่าการบีบอัดรูปภาพโดยใช้วิธีการบีบอัด JPEG จะให้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม แต่คุณอาจไม่ได้รับผลลัพธ์เหมือนกันสำหรับรูปภาพประเภทอื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งรูปภาพที่มีขอบคมชัดหรือสีตัดกันในบริเวณใกล้เคียงมักจะดูแย่ลง ตัวอย่างของรูปภาพเหล่านี้ เช่น โลโก้บริษัทและอาร์ตเวิร์กวิดีโอเกม เป็นรูปภาพบางประเภทที่ใช้งานไม่ได้กับวิธีการบีบอัดแบบสูญเสียข้อมูล เช่น JPEG

ที่นี่เรามีงานศิลปะพิกเซลวิดีโอเกม ภาพต้นฉบับทางด้านซ้ายจะถูกบันทึกเป็น PNG ซึ่งใช้การบีบอัดแบบไม่สูญเสียข้อมูล ภาพที่สองจะถูกบันทึกเป็น JPEG โดยใช้การตั้งค่าการบีบอัด 50% โดยภาพทางด้านขวาจะใช้การตั้งค่าการบีบอัด 90% เราไม่เพียงแต่เห็นการเบลอ/ตกเลือดพร้อมกันของสีที่คมชัดและตัดกัน ส่งผลให้การแสดงภาพต้นฉบับแย่ลงอย่างเห็นได้ชัด แต่จริงๆ แล้วขนาดไฟล์จะใหญ่กว่ามากสำหรับเวอร์ชัน JPEG มากกว่ารูปภาพต้นฉบับ PNG นี่แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการเลือกรูปแบบไฟล์ที่ถูกต้องสำหรับประเภทของภาพที่คุณกำลังสร้าง รูปแบบการบีบอัดข้อมูลแบบ Lossy เช่น JPEG ไม่เหมาะกับทุกภาพ

อาร์ตเวิร์กวิดีโอเกมบางส่วนในรูปแบบดั้งเดิม PNG (12Kb)

ภาพเกมเดียวกันกับการตั้งค่าการบีบอัด 50% (55Kb)

ภาพเกมเดียวกันกับการตั้งค่าการบีบอัด 90% (23Kb)

การบีบอัดเสียงแบบ Lossy

สำหรับไฟล์เสียง วิธีการบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียที่พบบ่อยที่สุดคือ จิตเวช ซึ่งมีการวิเคราะห์เสียงที่อยู่ในไฟล์เสียงและเสียงบางอย่างที่ไม่สามารถได้ยินจากหูของมนุษย์จะถูกลบออก ซึ่งสามารถประหยัดขนาดไฟล์ได้อย่างมาก โดยที่ผู้ฟังไม่สังเกตเห็นการสูญเสียคุณภาพใดๆ

ตัวอย่างของประเภทการประหยัดที่สามารถทำได้สามารถดูได้ด้วยเสียงที่จัดเก็บไว้ในคอมแพคดิสก์ (CD) ซีดีทั่วไปสามารถเก็บเสียงได้ 80 นาที หรือคิดเป็นข้อมูลประมาณ 700Mb เพื่อให้มั่นใจถึงประสบการณ์การฟังที่ดีที่สุด เสียงนี้จะถูกจัดเก็บไว้ในรูปแบบคุณภาพสูงที่ไม่มีการบีบอัด

หากคุณแปลงเสียง 80 นาทีนั้นเป็นคุณภาพปานกลาง (128kbps )เอ็มพี3 ไฟล์ผลลัพธ์จะอยู่ที่ประมาณ 74Mb

การบีบอัดวิดีโอแบบ Lossy

เทคนิคการบีบอัดที่ใช้ภายในรูปแบบไฟล์ภาพยนตร์ เช่น MPEG จะนำการบีบอัดภาพที่สูญหายตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้สำหรับไฟล์ JPEG ไปสู่ขั้นตอนถัดไปเชิงตรรกะ ซึ่งไม่เพียงแต่ลบองค์ประกอบที่ซ้ำกันของแต่ละเฟรมเท่านั้น แต่ยังลบลำดับที่ซ้ำกันระหว่างเฟรมแต่ละเฟรมด้วย ภาพยนตร์. การบีบอัดระดับนี้ หากตั้งค่าการบีบอัดที่สมเหตุสมผล ส่งผลให้ไฟล์วิดีโอไม่มีการสูญเสียรายละเอียดที่เห็นได้ชัดเจน นอกจากการบีบอัดภาพแล้ว เสียงภายในไฟล์วิดีโอ MPEG ทั่วไปยังถูกบีบอัดโดยใช้การบีบอัด MP3 ทำให้รูปแบบ MPEG เหมาะสมที่สุดสำหรับการจัดเก็บไฟล์วิดีโอ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการบีบอัดแบบสูญเสีย โปรดดูบทความนี้ ซึ่งมีรายละเอียดมากกว่าที่เราได้กล่าวถึงในที่นี้