فشرده‌ سازی فایل ها

فشرده سازی چیست؟

به عبارت ساده‌تر، فشرده‌سازی فایل (یا فشرده‌سازی داده‌ها) عملی برای کاهش اندازه فایل در ضمن حفظ داده‌های اصلی است.
انجام این کار باعث می‌شود علاوه بر این، انتقال فایل از طریق اینترنت یا موارد دیگر، فضای کمتری را در یک دستگاه ذخیره‌سازی داشته باشد.

توجه به این نکته ضروری است که فشرده‌سازی نامتناهی نیست. درحالی‌که فشرده‌سازی پرونده در یک ZIP، سایز آن را کاهش می‌دهد.
شما نمی‌توانید فشرده‌سازی فایل را ادامه دهید تا سایز آن به دوباره کاهش یابد. به‌طورکلی، فشرده‌سازی پرونده به دو نوع با اتلاف و بدون اتلاف تقسیم می‌شود.
بیایید ببینیم که چگونه این دو به‌ نوبه خودکار می‌کنند.

فشرده‌سازی با اتلاف چیست و چگونه کار می‌کند؟

فشرده سازی با اتلاف با حذف قسمت‌های غیرضروری از اطلاعات، اندازه پرونده را کاهش می‌دهد.
این روش در قالب‌های تصویری، ویدئویی و صوتی رایج است، جایی که نمایش کامل رسانه‌های منبع ضروری نیست.
بسیاری از قالب‌های متداول برای این نوع رسانه‌ها از فشرده‌ سازی ضعیف استفاده می‌کنند. MP3 و JPEG دو نمونه محبوب هستند.

یک MP3 شامل تمام اطلاعات صوتی از ضبط اصلی نیست، در عوض، صداهایی را که انسان نمی‌توانند بشنوند، بیرون می‌آورد.
شما به ‌هرحال متوجه نبود آن‌ها نخواهید شد، بنابراین حذف این اطلاعات در سایز پرونده را کمتر می‌کند و درواقع هیچ اشکالی در پی ندارد.

به همین ترتیب، JPEG ها قسمت‌های غیر حیاتی تصاویر را حذف می‌کنند. به‌ عنوان‌ مثال، در تصویری که حاوی یک آسمان آبی است.
فشرده‌سازی JPEG به‌جای استفاده از ده‌ها سایه مختلف ممکن است تمام پیکسل‌های آسمان را به یک یا دو سایه آبی تغییر دهد.

با این‌حال، هر چه قدر یک فایل را فشرده کنید، افت کیفیت چشمگیرتر می‌شود.
فشرده‌سازی با اتلاف زمانی مناسب است که یک پرونده حاوی اطلاعات بیشتری نسبت به آنچه برای اهداف خود نیاز دارید باشد.
برای مثال، بگذارید بگوییم که شما یک فایل تصویری RAW عظیم دارید.
اگرچه احتمالا می‌خواهید هنگام چاپ تصویر روی یک بنر بزرگ، این کیفیت را حفظ کنید، آپلود فایل RAW در فیس بوک بی‌فایده است.

تصویر حاوی داده‌های زیادی است که هنگام مشاهده در سایت‌های رسانه‌های اجتماعی قابل‌مشاهده نیست.
فشرده‌سازی تصویر به JPEG باکیفیت بالا، برخی از اطلاعات را بیرون می‌کشد، اما تصویر تقریبا مشابه با چشم غیرمسلح به نظر می‌رسد.

فشرده‌سازی با اتلاف در استفاده عمومی

همان‌طور که اشاره کردیم، فشرده‌ سازی با اتلاف برای اکثر اشکال رسانه بسیار عالی است.
به همین دلیل، برای شرکت‌هایی مانند: Spotify و Netflix که دائما حجم عظیمی از اطلاعات را منتقل می‌کنند، بسیار حیاتی است.
کاهش اندازه پرونده تا حد ممکن و درعین‌حال حفظ کیفیت، عملکرد آن‌ها را کارآمدتر می‌کند.
آیا می‌توانید تصور کنید که اگر هر ویدیوی YouTube با فرمت اصلی فشرده نشده خود ذخیره و منتقل شود چه اتفاقی می‌افتد؟

اما فشرده‌ سازی با اتلاف برای پرونده‌هایی که تمام اطلاعات آن‌ها بسیار مهم هستند، به‌خوبی کار نمی‌کند.
به‌ عنوان‌ مثال، استفاده از فشرده‌سازی با اتلاف در یک فایل متنی یا صفحه گسترده منجر به خروجی زباله خواهد شد.
شما واقعا نمی‌توانید بدون آسیب جدی به محصول نهایی، چیزی را بیرون بیاورید.

هنگام صرفه‌جویی در قالب فرسوده ، اغلب می‌توانید سطح کیفیت را تنظیم کنید.
به‌ عنوان‌ مثال، بسیاری از ویرایشگران تصویر دارای زبانه کشویی برای انتخاب کیفیت JPEG از ۰-۱۰۰ هستند.

صرفه‌جویی در چیزی مانند ۹۰ یا ۸۰ درصد اندازه فایل را با اندکی تفاوت در چشم کاهش می‌دهد.
اما صرفه‌جویی در کیفیت پایین یا بارها و بارها ذخیره کردن همان پرونده در یک فرمت با اتلاف، آن را تخریب می‌کند.
در زیر می‌توانید نمونه‌ای از این مورد را مشاهده کنید (برای دیدن تصاویر در اندازه بزرگ‌تر کلیک کنید).
در سمت چپ تصویر اصلی است که از Pixabay به‌عنوان JPEG بارگیری شده است. تصویر میانی نتیجه ذخیره این به‌عنوان JPEG باکیفیت ۵۰ درصد است.
و سمت راست تصویر اصلی ذخیره‌شده در عوض به‌عنوان JPEG باکیفیت ۱۰ درصد را نشان می‌دهد.
با یک نگاه سریع، تصویر وسط خیلی بد به نظر نمی‌رسد. اگر بزرگنمایی کنید.
می‌توانید آثار هنری اطراف لبه‌های جعبه‌ها را مشاهده کنید. البته، درست‌ترین تصویر بلافاصله بد به نظر می‌رسد.

فشرده‌سازی بدون اتلاف چیست و چگونه کار می‌کند؟

فشرده‌ سازی بدون اتلاف راهی برای کاهش اندازه پرونده است به‌گونه‌ای که می‌توانید فایل اصلی را کاملا بازسازی کنید.
برخلاف فشرده‌‌سازی با اتلاف، هیچ اطلاعاتی را بیرون نمی‌آورد. در عوض، فشرده‌سازی بدون اتلاف اساسا با از بین بردن افزونگی کار می‌کند.

بیایید یک مثال اساسی را برای نشان دادن این معنی به دست آوریم. در زیر سازه‌ای از ۱۰ آجر قرارگرفته است:
دورنگ آبی، پنج زرد و سه قرمز. این سازه یک روش ساده برای نشان دادن آن بلوک‌ها است، اما روش دیگری برای این کار وجود دارد.

به‌جای نشان دادن هر ۱۰ بلوک ، می‌توانیم همه را جز یکی از هر رنگ حذف کنیم.
سپس، اگر از اعداد استفاده کنیم تا نشان دهیم چه تعداد آجر از هر رنگ وجود دارد.
ما دقیقا همان اطلاعات را با استفاده از آجرهای بسیار کمتر نشان داده‌ایم به‌جای ۱۰ آجر، اکنون فقط به سه موردنیاز داریم.

یک مثال ساده در مورد چگونگی امکان فشرده‌سازی بدون ضرر است. با حذف افزونگی، همان اطلاعات را با روشی کارآمدتر ذخیره می‌کند.
این به ما امکان می‌دهد از هفت کاراکتر به‌جای ۲۴ استفاده کنیم تا داده‌های یکسانی را نشان دهیم که این‌یک صرفه‌جویی قابل‌توجه است.

فشرده سازی بدون اتلاف در استفاده روزمره

همان‌طور که در بالا اشاره کردیم، فشرده‌‌سازی بدون اتلاف در مواردی که شما قادر به حذف هیچ‌یک از پرونده‌های اصلی نیستید، حائز اهمیت است.
اگر در مورد نحوه عملکرد پرونده‌های ZIP کنجکاو بوده‌اید، این جواب است.
هنگامی‌که یک فایل ZIP را از یک برنامه قابل‌اجرا در ویندوز ایجاد می‌کنید، از فشرده‌سازی بدون ضرر استفاده می‌کند.
فشرده‌سازی فایل ZIP روشی کارآمدتر برای ذخیره برنامه است.
اما هنگامی‌که آن را از حالت فشرده خارج کرده و از حالت فشرده خارج می‌کنید، کلیه اطلاعات اصلی موجود است.
اگر از فشرده‌سازی ضایع کننده برای فشرده‌ سازی اجزاء استفاده می‌کنید. نسخه unzipped آسیب‌دیده و غیرقابل استفاده خواهد بود.
قالب‌های رایج بدون ضرر شامل PNG برای تصاویر، FLAC برای صدا و ZIP هستند. قالب‌های بدون اتلاف برای فیلم نادر هستند، زیرا فضای زیادی را به خود اختصاص می‌دهند.

چه موقع از فشرده‌سازی بدون اتلاف و یا با اتلاف استفاده کنیم؟

حال که به هر دو شکل فایل‌ها توجه کردیم ممکن است تعجب کنید که چه زمانی باید از کدام‌یک استفاده کنید.
همان‌طور که معلوم است، هیچ نوع فشرده‌ سازی بهتر وجود ندارد، همه این‌ها بستگی به چیزی دارد که می‌خواهیم آن را فشرده کنیم.
به‌ طورکلی، هنگامی‌که یک نسخه کامل از منبع را می‌خواهید از فشرده‌سازی بدون اتلاف استفاده کنید.
وقتی یک نسخه ناقص به‌اندازه کافی خوب است، باید از فشرده‌سازی با اتلاف استفاده کنید.

بعدا، شاید شما بخواهید موسیقی خود را بر روی تلفن خود یا یک پخش‌کننده قدیمی MP3 قرار دهید تا بتوانید به آن گوش بدهید.
احتمالا به این دلیل اهمیتی ندارید که موسیقی شما از کیفیت عالی برخوردار باشد.
بنابراین می‌توانید پرونده های FLAC را به MP3 تبدیل کنید.
این کار به شما یک فایل صوتی را می‌دهد که هنوز هم کاملا قابل‌شنیدن است، اما به‌اندازه فضای تلفن همراه شما جای نمی‌گیرد.
کیفیت MP3 تبدیل‌شده از FLAC به‌اندازه‌ای خواهد بود که گویی می‌خواهید MP3 فشرده‌شده را درست از CD اصلی ایجاد کنید.

نوع داده‌های ارائه‌شده در یک پرونده همچنین می‌توانند بیان کنند که بهترین نوع فشرده سازی باشد.
از آنجا که تصاویر PNG از فشرده‌سازی بدون ضرر استفاده می‌کنند.
اندازه فایل‌های کوچک برای تصاویر با فضای یکنواخت زیادی مانند تصاویر صفحه رایانه‌ای ارائه می‌دهند.
بااین‌حال، متوجه خواهید شد که PNG ها وقتی نمایانگر صدای طنز رنگ‌ها در عکس‌های دنیای واقعی هستند، فضای بیشتری را به خود اختصاص می‌دهند.

نکات مربوط به فشرده‌ سازی فایل

همان‌طور که دیدیم، تبدیل فرمت‌های بدون اتلاف به با اتلاف نیز خوب است، همان‌طور که تبدیل یک فرمت بدون اتلاف به شکل دیگر.
با این‌حال، شما هرگز نباید یک فرمت با اتلاف را به بدون اتلاف تبدیل کنید، و باید از تبدیل کردن یک فرمت بدون اتلاف به شکل دیگر مراقب باشید.
تبدیل قالب‌های با اتلاف به بی اتلاف صرفا هدر دادن فضا است. به یاد داشته باشید که فرمت‌های با اتلاف داده‌ها را بین می‌برد. بازیابی این داده‌ها غیرممکن است.

بگویید که شما یک فایل MP3 3MB دارید. تبدیل آن به FLAC ممکن است به یک پرونده ۳۰MB منجر شود، اما آن ۳۰MB شامل صداهای دقیقی است که MP3 بسیار کوچک‌تر انجام داده است.
بازگشت به یک قالب بدون ضرر، اطلاعاتی را که فشرده‌سازی MP3 از آن خارج‌شده است، بازیابی نمی‌کند.

سرانجام ، همان‌طور که قبلا گفته شد ، تبدیل یک قالب با اتلاف به شکل دیگر (یا بارها و بارها در همان قالب ذخیره می‌شود) کیفیت را کاهش می‌دهد.
هر بار که فشرده سازی ضعیف را اعمال می‌کنید، جزئیات بیشتری را از دست می‌دهید. این امر بیشتر و بیشتر موردتوجه قرار می‌گیرد تا در اصل پرونده خراب شود.

حالا می دانید فشرده‌ سازی چگونه کار می‌کند:

ما برای فهمیدن چگونگی عملکرد آن‌ها، نگاهی هم به این فرآیند با اتلاف و هم بدون اتلاف انداخته‌ایم.
اکنون می‌دانید که چگونه می‌توانید پرونده‌ای را در اندازه کوچک‌تر از شکل اصلی خود ذخیره کنید. و چگونه می‌توانید بهترین روش را برای نیازهای خود انتخاب کنید.
البته ، الگوریتم‌هایی که تصمیم می‌گیرند داده‌ها به چه روش‌هایی از بین می‌رود و چگونه می‌توان بهترین داده را در فشرده‌سازی بدون ضرر ذخیره کرد.
بسیار پیچیده‌تر ازآنچه در اینجا توضیح دادیم است. در صورت علاقه ، چیزهای بیشتری برای کشف در مورد این موضوع وجود دارد.
فشرده سازی بدون اتلاف را امتحان کرده‌اید و نیاز به ارسال چیزی به یک دوست دارید؟ این روش های سریع را برای انتقال پرونده های بزرگ به صورت آنلاین امتحان کنید.