Процес стиснення інформації з метою зменшення її об`єму

Багатьох користувачів сьогодні хвилює процес стиснення інформації для економії вільного простору на жорсткому диску. Цей один з найбільш ефективних способів використання корисного місця на накопичувачі.

Сучасні користувачі досить часто стикаються з проблемою браку вільного простору на жорсткому диску. Багато, в спробі звільнити хоч трохи вільного простору, намагаються видалити з жорсткого диска всю непотрібну інформацію. Більш просунуті користувачі використовують для зменшення обсягу даних особливі алгоритми стиснення. Незважаючи на ефективність цього процесу, багато користувачів ніколи про нього навіть не чули. Давайте ж спробуємо розібратися, що мається на увазі під стисненням даних, які алгоритми для цього можуть використовуватися і які переваги дає кожен з них.

Навіщо стискати інформацію?

На сьогоднішній день стиснення інформації є досить важливою процедурою, яка необхідна кожному користувачеві ПК. Сьогодні будь-який користувач може дозволити собі придбати сучасний накопичувач даних, в якому передбачена можливість використання великого обсягу пам`яті. Подібні пристрої, як правило, оснащуються високошвидкісними каналами для транслювання інформації. Однак, варто зазначити, що з кожним роком обсяг необхідної користувачам інформації стає все більше і більше. Всього десять років тому обсяг стандартного відеофільму не перевищував 700 Мегабайт. Сьогодні обсяг фільмів в HD-якості може досягати декількох десятків гігабайт.

Коли необхідно стиснення даних?

Не варто багато чого чекати від процесу стиснення інформації. Але все-таки зустрічаються ситуації, в яких стиснення інформації буває просто необхідним і вкрай корисним. Розглянемо деякі з таких випадків.

1. Передача по електронній пошті.

Дуже часто бувають ситуації, коли потрібно переслати великий обсяг даних по електронній пошті. Завдяки стиску можна істотно зменшити розмір файлів, що передаються. Особливо оцінять переваги даної процедури ті користувачі, які використовують для пересилання інформації мобільні пристрої.

2. Публікація даних на інтернет-сайтах і порталах.

Відео: Variable Length Codes (Ep 1, Compressor Head)

Процедура стиснення часто використовується для зменшення обсягу документів, які використовуються для публікації на різних інтернет-ресурсів. Це дозволяє значно заощадити на трафіку.

3. Економія вільного місця на диску.

Коли немає можливості додати в систему нові засоби для зберігання інформації, можна використовувати процедуру стиснення для економії вільного простору на диску. Буває так, що бюджет користувача вкрай обмежений, а вільного простору на жорсткому диску не вистачає. Ось тут-то на допомогу і приходить процедура стиснення.

Крім перерахованих вище ситуацій, можливо ще величезна кількість випадків, в яких процес стиснення даних може виявитися дуже корисним. Ми перерахували тільки найпоширеніші.

Способи стиснення інформації

Всі існуючі способи стиснення інформації можна розділити на дві основні категорії. Це стиснення без втрат і стиснення з певними втратами. Перша категорія актуальна тільки тоді, коли є необхідність відновити дані з високою точністю, не втративши жодного біта вихідної інформації. Єдиний випадок, в якому необхідно використовувати саме цей підхід, це стиснення текстових документів.

У тому випадку, якщо немає особливої необхідності в максимально точному відновленні стислої інформації, необхідно передбачити можливість використання алгоритмів з певними втратами при стисненні. Головним достоїнством алгоритмів стиснення з втратами є простота реалізації. Також такі алгоритми забезпечують досить високу ступінь стиснення.

Алгоритми стиснення з втратою інформації забезпечують кращу ступінь стиснення файлів, при цьому зберігаючи достатню для відновлення кількість інформації. Використання подібних алгоритмів в більшості випадків підходить для стиснення аналогових даних, наприклад, звуків або зображень. У таких випадках кінцевий результат може сильно відрізнятися від оригіналу. Однак людина без спеціального обладнання цю різницю навіть не помітить.

Стиснення без втрати інформації

Алгоритми стиснення без втрати інформації дозволяють забезпечити максимально точне відновлення вихідних даних. Будь-які втрати виключені. Однак у даного методу є один істотний недолік: при використанні таких алгоритмів стиснення не дуже ефективно.

універсальні методи

Існують також особливі методи, за допомогою яких можна стискати інформацію, що зберігається на жорстких дисках, для зменшення її об`єму. Це так звані універсальні методи. Всього можна виділити три технології.

Відео: Кодування

1. Перетворення потоку.

Опис надходить незжатої інформації відбувається через файли, які вже пройшли перетворення. В даному процесі не здійснюється підрахунок якихось ймовірностей. Кодування символів відбувається тільки на основі тих файлів, які вже були піддані процесу обробки.

2. Статистичне стиснення.

Цей тип процесу стиснення інформації можна умовно розбити ще на два типи: блокові методи і адаптивні методи. При використанні блокових алгоритмів відбувається окреме вираховування кожного окремого блоку інформації з додаванням його до блоку, який вже пройшов стиснення. Адаптивні алгоритми передбачають обчислення ймовірностей за тією інформацією, яка вже була оброблена в процесі стиснення. До цього типу методів можна віднести адаптивний алгоритм Шеннона-Фано.

3. Перетворення блоку.

У процесі стиснення вся перетворювати інформацію розподіляється на кілька окремих блоків. Відбувається цілісне трансформування інформації.

Відео: GZIP недостатньо! (GZIP is not enough!). Субтитри російською мовою.

Слід зазначити, що деякі методи, особливо це стосується тих, які засновані на перестановки декількох блоків, можуть привести до зниження обсягу інформації, що зберігається на диску. Головне - це зрозуміти, що після проведення обробки відбувається поліпшення і оптимізація структури зберігається на диску інформації. В результаті проведення подальшого стискання з використанням інших методів і алгоритмів відбуватиметься простіше і швидше.

Стиснення інформації при копіюванні

Одним з найважливіших компонентів при здійсненні резервного копіювання інформації є те пристрій, на якому буде переміщатися інформація. Чим більший обсяг має потрібна вам інформація, тим більш об`ємне пристрій доведеться використовувати. Вирішити проблему нестачі вільного простору можна шляхом використання процесу стиснення інформації.

При проведенні резервного копіювання стиснення даних може істотно знизити час, який користувач витрачає на копіювання потрібної інформації. Також це дозволяє більш ефективно використовувати вільний простір на знімному носії. При проведенні процедури стиснення копійований інформація буде розміщена на знімному носії швидше і компактніше.

Це дозволить вам заощадити гроші, необхідні для покупки більш об`ємного накопичувача. Крім того, піддаючи потрібну вам інформацію додатковому стисненню ви скорочуєте час, що витрачається на транспортування використовуваних даних на сервер. Це саме можна сказати і до копіювання інформації з мережі. Для резервного копіювання стиснення інформації можна проводити в один або кілька файлів.

Все буде залежати тільки від програми, яку ви використовуєте для стиснення інформації. При виборі утиліти для стиснення, обов`язково зверніть увагу на те, як обрана вами програма здатна стискати дані. Ефективність стиснення також буде залежати від типу перетворюється вами інформації. Так, наприклад, ефективність стиснення текстових файлів і документів може досягати 90%. А ось при стисненні зображень вдається досягти ефективності всього в кілька відсотків.

висновок

Сьогодні, у вік інформації, незважаючи на те, що практично кожному користувачеві доступні високошвидкісні канали для передачі даних і носії великих обсягів, питання стиснення даних залишається актуальним. Існують ситуації, в яких стиснення даних є просто необхідною операцією. Зокрема, це стосується пересилання даних по електронній пошті і розміщення інформації в інтернеті.