¿Cómo funciona la compresión de archivos?

Todos hemos oído de compresión de archivos. Cualquiera que descargue regularmente archivos de la Web está familiarizado con formatos como ZIP y RAR, y cualquier persona que edita archivos de medios sabe que la compresión es necesaria para compartir imágenes, música y videos en la web sin necesidad de utilizar la totalidad de su ancho de banda. La compresión de archivos está en la base del funcionamiento de la web, se podría argumentar, ya que nos permite compartir archivos que de otra manera tomaría demasiado tiempo para transferir. pero como funciona?

No es nada mágico, sino que es el resultado de mucho trabajo duro por muchas personas muy inteligentes. Vamos a explorar cómo funciona la compresión de archivos mirando por encima de los dos tipos principales de compresión - sin pérdidas y con pérdidas.

Sólo una advertencia - Voy a simplificar las cosas aquí en un intento de hacer esto legible por mayores no matemáticas. Echa un vistazo a las ligada a Wikipedia para artículos más a fondo, y las fuentes de Wikipedia para aún más.

compresión sin pérdidas

La compresión sin pérdidas funciona básicamente mediante la eliminación de la redundancia. Qué significa eso? Vamos a simplificar las cosas. Esta pila de ladrillos representará nuestros datos:

Como se puede ver que tenemos dos ladrillos rojos, cinco amarillas y tres azules. La forma más sencilla de representar esto es como se ve arriba: los propios ladrillos. Pero no es la única manera de que pueda representar este. También podría hacer esto:

En la imagen superior se puede ver la misma información exacta - dos rojos, cinco amarillas y tres azules - pero se necesita mucho menos espacio. He representado ladrillos redundantes utilizando números, lo que significa que necesito sólo tres ladrillos para representar diez.

Esto le da una idea aproximada de cómo la compresión sin pérdida es posible. Información que es redundante se reemplaza con instrucciones que le indican a la computadora cómo mucho repeticiones de datos idénticos. Otro ejemplo simplificado:

Vídeo: Cómo comprimir un archivo con express zip file compresion

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Puede ser “comprimido” a:

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Esto es sólo un método de compresión sin pérdidas, por supuesto, pero apunta a cómo esto es posible. Se utilizan otros trucos de matemáticas, pero lo más importante para recordar acerca de la compresión sin pérdidas es que mientras que el espacio se guarda temporalmente, es posible reconstruir el archivo original por completo del uno comprimido. Si ve tres ladrillos con los números que sabe exactamente cómo hacer la pila. No se pierde información, como su nombre implica sin pérdidas.

Vídeo: Tutorial para comprimir archivos usando Win Zip

Los programas como WinZip se basan en la compresión sin pérdidas. Eliminan esta información redundante al comprimir (o “zip”) el archivo y restaurarlo al descomprimir (o “descomprimir”). Nada se pierde.

En el mundo de la imagen, los archivos PNG también utilizan compresión sin pérdidas. Es por eso que ofrecen un menor tamaño de archivo para las imágenes con un montón de espacio uniforme: la información redundante que se representa mediante las instrucciones.

Por supuesto, todo esto es una simplificación excesiva, pero se pone el punto básico de ancho. Leer más acerca de la compresión sin pérdidas en la Wikipedia, si está interesado.

La compresión con pérdida

Por supuesto, no es mucho lo que se puede lograr utilizando únicamente métodos sin pérdidas. Felizmente no son la única opción: también se puede simplemente eliminar la información. Esto se conoce como la compresión con pérdida, y no es tan loco como sonidos-, de hecho, es probable que tenga muchos archivos en el ordenador realiza mediante la compresión con pérdida.

Un MP3, por ejemplo. Si usted es como la mayoría de la gente la computadora almacena miles de ellos para usted, pero usted sabía que no contienen toda la información de audio de la grabación original hizo? Algunos sonidos, que los seres humanos no pueden o casi no se escucha, se eliminan como parte de la compresión. Cuanto más se comprime un archivo se elimina la mayor información, por lo que un archivo comprimido excesivamente comenzará a sonar fangoso.

La compresión con pérdida tiende a ser utilizado principalmente para archivos multimedia - imágenes, sonido y vídeo. Uso de la compresión con pérdida para un archivo de texto sería problemático, ya que la información resultante sería ilegible. No siempre es necesario para los archivos multimedia que incluyen toda la información, sin embargo.

Otro ejemplo de la compresión con pérdida es la imagen JPEG. Generalmente imágenes que se ven en la web de habla no necesita ser tan alta calidad como imágenes destinados a la impresión. Como tal, se puede eliminar una gran cantidad de información redundante una imagen de la web en, incluso si al hacerlo se vería horrible impresa.

Por supuesto, comprimiendo repetidamente un archivo usando métodos con pérdida disminuye la calidad - cada vez que lo hace se pierde más datos. A continuación se muestra una foto que haya comprimido tres veces para demostrar esto:

Se puede ver de izquierda a derecha cómo la calidad disminuye. Puede que no importa, dependiendo de lo que la imagen se utiliza para, y por eso existe la compresión con pérdida.

Es importante recordar que los archivos comprimidos utilizando métodos con pérdida de hecho perder datos, lo que significa que no se puede volver a crear el archivo original de un comprimido usando los métodos de pérdida. Es evidente cuando se piensa en ello, pero muchos proyectos de impresión de haber sido arruinado por falta de comprensión de este punto clave.

He realmente sólo arañado la superficie aquí, así que por favor: leer más acerca de la compresión con pérdida en la Wikipedia. Es una especie de fascinante.

Conclusión

Compresión ayudó a hacer la web lo que es. En los días de acceso telefónico imágenes comprimidas trajeron fotos en nuestro navegador, al menos no a una velocidad aceptable. vídeo comprimido hace que los sitios como YouTube sea posible, y cualquier persona que utiliza redes de intercambio de archivos está familiarizado con los archivos ZIP y RAR.

Vídeo: Cómo conocer la calidad real de un archivo de audio

¿Tienes algo que añadir? Estoy seguro de que he perdido algunos puntos clave por lo que me (y los otros lectores) educan en los comentarios a continuación.