كيف يعمل ضغط الملفات

كيف يعمل ضغط الملفات؟

تعرف على كيف يعمل ضغط الملفات؟
يعد ضغط الملفات جزءًا أساسيًا من كيفية عمل الويب. يسمح لنا بنقل الملفات التي قد تستغرق وقتًا طويلاً من عرض النطاق الترددي والوقت. كلما قمت بالوصول إلى ملفات ZIP أو عرض صور JPEG ، فإنك تستفيد من ضغط الملف.

كيف يعمل ضغط الملفات

وهكذا ، في مرحلة ما ، ربما تكون قد طرحت سؤالًا: كيف يعمل ضغط الملفات؟ فيما يلي نظرة أساسية على كيفية عمل الضغط.

ماذا يعني الضغط؟

ببساطة ، ضغط الملف (أو ضغط البيانات) هو فعل تقليل حجم الملف مع الحفاظ على البيانات الأصلية. القيام بذلك يتيح للملف شغل مساحة أقل على جهاز تخزين ، بالإضافة إلى تسهيل النقل عبر الإنترنت أو غير ذلك.

من المهم أن نلاحظ أن الضغط ليس بلا حدود. بينما يقلل ضغط ملف في ZIP من حجمه ، لا يمكنك الاستمرار في ضغط الملف لتقليل الحجم إلى لا شيء.

بشكل عام ، يتم تقسيم ضغط الملفات إلى نوعين رئيسيين: الفقدان والضياع. لنلقِ نظرة على كيفية عمل كلاهما بدوره.

كيف يعمل ضغط الملف: ضياع ضغط

يقلل الضغط المفقود من حجم الملف عن طريق إزالة أجزاء غير ضرورية من المعلومات. إنه الأكثر شيوعًا في تنسيقات الصور والفيديو والصوت ، حيث لا يكون التمثيل المثالي لوسائط المصدر ضروريًا. تستخدم العديد من التنسيقات الشائعة لهذه الأنواع من الوسائط ضغطًا ضياعًا ؛ MP3 و JPEG مثالان شائعان.

لا يحتوي ملف MP3 على جميع المعلومات الصوتية من التسجيل الأصلي - بل إنه يلقي بعض الأصوات التي لا يستطيع البشر سماعها. لن تلاحظ فقدهم على أي حال ، لذا فإن إزالة هذه المعلومات يؤدي إلى انخفاض حجم الملف دون أي عيوب.

وبالمثل ، تقوم ملفات JPEG بإزالة الأجزاء غير الحيوية من الصور. على سبيل المثال ، في صورة تحتوي على سماء زرقاء ، قد يؤدي ضغط JPEG إلى تغيير كل بكسلات السماء إلى ظلال أو ظلال من اللون الأزرق ، بدلاً من استخدام العشرات من ظلال مختلفة.

ومع ذلك ، كلما ضغطت ملفًا بشكل أكبر ، كلما أصبح انخفاض الجودة ملحوظًا. من المحتمل أنك واجهت هذا بملفات MP3 الموحلة التي تم تحميلها على YouTube. على سبيل المثال ، قارن هذه المقطوعة الموسيقية عالية الجودة:

مع هذه النسخة المضغوطة بشدة من نفس الأغنية:

يكون الضغط المفقود مناسبًا عندما يحتوي الملف على معلومات أكثر مما تحتاجه لأغراضك. على سبيل المثال ، دعنا نقول أن لديك ملف صورة RAW ضخم. بينما قد ترغب في الحفاظ على هذه الجودة عند طباعة الصورة على لافتة كبيرة ، من غير المجدي تحميل ملف RAW على Facebook.

تحتوي الصورة على الكثير من البيانات التي لا يمكن ملاحظتها عند عرضها على مواقع التواصل الاجتماعي. يؤدي ضغط الصورة إلى تنسيق JPEG عالي الجودة إلى إخراج بعض المعلومات ، لكن الصورة تبدو تقريبًا بالعين المجردة. اطلع على المقارنة بين تنسيقات الصور الشائعة لإلقاء نظرة أعمق على هذا.

ضغط ضائع في الاستخدام العام

كما ذكرنا ، يعد الضغط الناقص مفيدًا لمعظم أشكال الوسائط. لهذا السبب ، من الضروري لشركات مثل Spotify و Netflix التي تنقل باستمرار كميات هائلة من المعلومات. إن تقليل حجم الملف قدر الإمكان ، مع الحفاظ على الجودة ، يجعل تشغيلها أكثر كفاءة. هل يمكنك أن تتخيل ما إذا كان كل فيديو تم تخزينه على YouTube ونقله بتنسيقه الأصلي غير المضغوط؟

لكن الضغط المفقود لا يعمل بشكل جيد للملفات التي تكون فيها جميع المعلومات مهمة. على سبيل المثال ، يؤدي استخدام الضغط المفقود في ملف نصي أو جدول بيانات إلى إخراج مشوه. لا يمكنك التخلص من أي شيء دون الإضرار بشدة بالمنتج النهائي.

عند الحفظ بتنسيق فقد ، يمكنك غالبًا تعيين مستوى الجودة. على سبيل المثال ، لدى العديد من برامج تحرير الصور شريط تمرير لاختيار جودة JPEG من 0-100.

الحفظ في شيء مثل 90 أو 80 في المئة يقلل من حجم الملف إلى حد ما ، مع اختلاف بسيط للعين. لكن الحفظ في النوعية الرديئة أو حفظ الملف نفسه مرارًا وتنسيقًا معقدًا سيؤدي إلى انخفاضه.

يمكنك أدناه رؤية مثال على ذلك (انقر لمشاهدة الصور الكبيرة). على اليسار توجد الصورة الأصلية التي تم تنزيلها من Pixabay بتنسيق JPEG. الصورة الوسطى هي نتيجة حفظ هذا بتنسيق JPEG بجودة 50 بالمائة. وتظهر الصورة الموجودة في أقصى اليمين الصورة الأصلية المحفوظة بدلاً من ذلك بتنسيق JPEG بحجم 10 بالمائة.
في لمحة سريعة ، الصورة الوسطى لا تبدو سيئة للغاية. يمكنك فقط ملاحظة القطع الأثرية حول حواف الصناديق إذا قمت بالتكبير. بالطبع ، فإن الصورة الموجودة في أقصى اليمين تبدو فظيعة على الفور.

قبل اقتصاص التحميل ، كانت أحجام الملفات 874 كيلو بايت و 310 كيلو بايت و 100 كيلو بايت على التوالي.

كيف يعمل ضغط الملف: ضياع ضغط

يعد الضغط بدون فقد طريقة لتقليل حجم الملف بحيث يمكنك إعادة إنشاء الملف الأصلي بشكل مثالي. على عكس الانضغاط الضائع ، فإنه لا يطرد أي معلومات. بدلاً من ذلك ، يعمل الضغط غير المفقود بشكل أساسي عن طريق إزالة التكرار.

لنأخذ مثالًا أساسيًا لإظهار معنى هذا. يوجد أدناه مجموعة مكونة من 10 أحجار: اثنين من الأزرق ، خمسة أصفر ، وثلاثة أحمر. هذه المجموعة هي طريقة بسيطة لتوضيح تلك الكتل ، ولكن هناك طريقة أخرى للقيام بذلك.

بدلاً من إظهار كل المجموعات العشرة ، يمكننا إزالة الكل باستثناء لون واحد. ثم ، إذا استخدمنا الأرقام لإظهار عدد الطوب من كل لون ، فقد مثلنا نفس المعلومات الدقيقة باستخدام عدد أقل من الطوب. بدلا من 10 الطوب ، ونحن الآن بحاجة فقط ثلاثة.

هذا هو مثال بسيط لكيفية ضغط ضياع هو ممكن. يقوم بتخزين نفس المعلومات بطريقة أكثر فعالية عن طريق إزالة التكرار. النظر في ملف حقيقي ، حيث السلسلة أدناه:

mmmmmuuuuuuuoooooooooooo
يمكن "الضغط" على النموذج التالي الأقصر بكثير:

m5u7o12
هذا يسمح لنا باستخدام سبعة أحرف بدلاً من 24 لتمثيل نفس البيانات ، وهو توفير كبير.

ضغط ضياع في الاستخدام اليومي

كما ذكرنا أعلاه ، يعد الضغط بلا فقد مهمًا في الحالات التي لا يمكنك فيها إزالة أي من الملف الأصلي. إذا كنت مهتمًا بكيفية عمل ملفات ZIP ، فهذه هي الإجابة.

عندما تقوم بإنشاء ملف ZIP من برنامج قابل للتنفيذ في Windows ، فإنه يستخدم ضغطًا بدون فقد. يعد ضغط ملف ZIP طريقة أكثر فاعلية لتخزين البرنامج ، ولكن عندما تقوم بفك ضغطه ، فإن كل المعلومات الأصلية موجودة. إذا استخدمت ضغطًا ضياعًا لضغط الملفات التنفيذية ، فستكون النسخة غير المضغوطة تالفة وغير قابلة للاستخدام.

تتضمن التنسيقات غير المفقودة الشائعة PNG للصور و FLAC للصوت و ZIP. تعد التنسيقات غير المفقودة للفيديو نادرة ، لأنها ستشغل مساحة هائلة.

عند استخدام ضياع مقابل ضياع الضغط

الآن وبعد أن نظرنا في كلا شكلي ضغط الملفات ، قد تتساءل متى يجب عليك استخدام أحدهما أو الآخر. كما اتضح ، لا يوجد شكل "أفضل" للضغط - كل هذا يتوقف على ما تستخدمه من أجل الملفات.

بشكل عام ، يجب عليك استخدام الضغط بدون فقد عندما تريد نسخة كاملة من المادة المصدر ، والضغط مع فقد عندما تكون نسخة غير كاملة جيدة بما فيه الكفاية. دعونا نلقي نظرة على مثال آخر لنرى كيف يمكنهم العمل في وئام.

قل أنك قد قمت للتو بحفر مجموعة الأقراص المضغوطة القديمة وترغب في ترقيمها بحيث يكون لديك كل ما تبذلونه من الموسيقى على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. عندما تقوم بنسخ الأقراص المضغوطة الخاصة بك ، فمن المنطقي استخدام تنسيق مثل FLAC ، وهو بلا خسارة. هذا يتيح لك الحصول على نسخة رئيسية على جهاز الكمبيوتر الخاص بك جيدة مثل القرص المضغوط الأصلي.
في وقت لاحق ، ربما تريد وضع بعض الموسيقى على هاتفك أو مشغل MP3 قديم حتى تتمكن من الاستماع أثناء الحركة. من المحتمل أنك لا تهتم بأن تكون موسيقاك بجودة مثالية لهذا ، حتى تتمكن من تحويل ملفات FLAC إلى MP3 . يمنحك هذا ملفًا صوتيًا لا يزال قابلاً للاستماع تمامًا ، لكنه لا يشغل مساحة كبيرة على جهازك المحمول. ستكون جودة MP3 المحولة من FLAC جيدة كما لو كنت قد أنشأت MP3 مضغوطًا مباشرةً من القرص المضغوط الأصلي.

يمكن لنوع البيانات الممثلة في الملف أيضًا تحديد نوع الضغط الأفضل. نظرًا لأن صور PNG تستخدم ضغطًا بدون فقد ، فإنها توفر أحجام ملفات صغيرة للصور ذات الكثير من المساحة الموحدة ، مثل لقطات شاشة الكمبيوتر. ومع ذلك ، ستلاحظ أن PNGs تشغل مساحة أكبر بكثير عندما تمثل مزيجًا من الألوان في صور واقعية.

مخاوف أثناء ضغط الملف

كما رأينا ، فإن تحويل التنسيقات غير المفقودة إلى lossy أمر جيد ، كما هو الحال بالنسبة لتحويل التنسيق غير المفقود إلى تنسيق آخر. ومع ذلك ، يجب ألا تقوم أبدًا بتحويل تنسيق ضائع إلى ضياع ، وعليك الحذر من تحويل تنسيق ضائع إلى تنسيق آخر.

تحويل التنسيقات المفقودة إلى ضياع هو مجرد مضيعة للفضاء. تذكر أن التنسيقات الفاسدة تلقي البيانات ؛ من المستحيل استعادة تلك البيانات.

لنفترض أن لديك ملف MP3 بحجم 3 ميجابايت. قد ينتج عن ذلك تحويل ملف FLAC إلى ملف بحجم 30 ميجابايت ، ولكن تحتوي هذه الملفات بحجم 30 ميجابايت على الأصوات الدقيقة التي أحدثتها ملفات MP3 الأصغر حجمًا. لا يؤدي التحويل مرة أخرى إلى تنسيق ضياع إلى "استرداد" المعلومات التي يطرحها ضغط MP3.

أخيرًا ، كما ذُكر سابقًا ، فإن تحويل صيغة ضائعة إلى تنسيق آخر (أو الحفظ المتكرر في التنسيق نفسه) سيؤدي إلى زيادة تدهور الجودة. في كل مرة تقوم فيها بتطبيق الضغط الخاسر ، تفقد المزيد من التفاصيل. يصبح هذا أكثر وضوحا حتى يتم تدمير الملف بشكل أساسي.

كيف ضغط العمل؟ الآن أنت تعرف

لقد ألقينا نظرة على كل من الضغط الخاسر والخاسر لمعرفة كيف تعمل. الآن أنت تعرف كيف يمكن تخزين ملف بحجم أصغر من النموذج الأصلي ، وكيفية اختيار أفضل طريقة لاحتياجاتك.

بطبيعة الحال ، فإن الخوارزميات التي تحدد البيانات التي يتم طرحها بطرق ضائعة وأفضل طريقة لتخزين البيانات الزائدة عن الحاجة في ضغط بدون خسارة هي أكثر تعقيدًا مما شرحناه هنا. هناك الكثير لاكتشافه حول هذا الموضوع إذا كنت مهتمًا.

حاولت ضغط ضياع وتحتاج إلى إرسال شيء إلى صديق؟ جرب هذه الطرق السريعة لنقل الملفات الكبيرة عبر الإنترنت .

تعرف ايضا على :-

كيفية تحويل AIFF إلى MP3

أفضل الطرق لمشاركة الملفات الكبيرة

افضل 5 أدوات لفتح ملفات RAR