Что такое Lossless и для чего он используется?
Lossless или lossless data compression – это технология сжатия данных, которая используется для сохранения точного объема файла, который в последствии можно восстановить с предельной точностью. Как вы уже наверняка догадались, сжатый файл без потери данных будет превышать размер аналогичного файла с потерями, но главное ведь сохранить качество и идентичность с исходным вариантом. Разумеется, для каждого типа данных метод сжатия представлен по-разному, поскольку используются различные алгоритмы. Метод используется в тех случаях, когда важна идентичность сжатого образа с оригиналом. Пожалуй, этого вполне достаточно для общей осведомленности, поскольку подробное объяснение сути работы технологии больше напоминает лекцию из курса «Высшей математики».
Сжатие данных без потерь получило серьезное распространение среди разработчиков файловых архиваторов, которые все до единого используют данную технологию.
В целом, как уже отмечалось, для каждого вида файлов, представленных в цифровом виде есть соответствующие кодеки, при чем даже не один и не два. Остановимся на основных и самых распространенных.
Аудиокодеки
FLAC (Free Lossless Audio Codec) – это кодировщик, который используется в качестве своеобразного архиватора для аудиозаписей. Если говорить более простыми словами, то FLAC относится к «музыкальным» форматам, самыми известными представителями которых является МР3, WMA, AAC и т.п. Вот только в отличие от перечисленных аудиокодеков, FLAC как и ему подобные lossless-архиваторы сжимает данные без потерь.
Свое слово в данном направлении сказала и компания Windows, которая еще в 2003 представила Windows Media Audio 9 Lossless. Благодаря кодеку можно сжать количество записей, которые вмещаются на компакт-диск. При этом размер сжатого образа не будет превышать 411 Мб, даже если все аудиосодержимое с битрейтом 0,8-1,08 Мбит/сек.
Сложно сказать над чем еще не работали и что еще не выпускала всемирно известная компания Apple. Во всяком случае, свой собственный кодек «яблочные» уже изобрели. На счет названия долго не думали – аудиокодек именуется как Apple Lossless. Наши читатели могут его знать также как Apple Lossless Audio Codec (ALAC) или Apple Lossless Encoder (ALE). Сжатый файл получает расширение .m4a. ALAC файлы в своем не «естественном» виде составляют 40-60% содержания оригинала. Подобные файлы отлично подходят для гаджетов с низкой производительностью из-за скорости декодирования.
Также к числу лучших аудиокодеков относят Dolby TrueHD, RealPlayer, Monkey’s Audio, DTS-HD Master Audio, TAK, WavPack и TTA.
Графические кодеки
Одним из самых распространенных графических форматов является GIF (Graphics Interchange Format). Вот только технология без потери данных распространяется на объектах, которые содержат до 256 цветов. Среди преимуществ «гифок» стоит отметить возможность сжатия файлов, содержащих различные надписи, знаки. Данный формат графических изображений руководствуется алгоритмом сжатия Лемпеля-Зива-Велча. Таким образом, восстановленные данные будут идентичны «доупаковочной» версии.
В случае с не менее популярным JPEG (Joint Photographic Experts Group) получили распространение как технология с потерей данных, так и без. Метод сжатия без потерь используется в Lossless JPEG, JPEG-LS (иногда почти без потерь) и JPEG 2000. Формат актуален для изображений, особенностью которых являестя плавный переход яркости и цвета.
Еще один «старожил» в этом списке – это формат PNG (Portable Network Graphics). Любопытно, что целью создания PNG являлась замена «гифкам», поскольку файлы типа GIF долгое время не был в открытом доступе, а «пи-эн-джи» сразу был свободным. Впрочем, эти два формата существуют по отдельности и в наши дни и никакой замены так и не произошло. Данный растровый формат использует алгоритм Deflate.
Кроме GIF, JPEG и PNG выделим еще JBIG2, TIFF, HD Photo, DPCM и Truevision TGA.
Видеосжатие и архивация текстов
Среди кодеков для видео знакомых лиц особо и не найдешь. Среди существующих видеокодеков можно отметить CorePNG (легко запомнить, кстати), поскольку он основан на методе работающем с изображениями. В процессе сжимается каждый кадр. В наличии поддержка кодирования видеофайлов с 24 или 32 битами глубины цвета. Еще один кодек, основанный на технологии сжатия изображений – это Motion JPEG 2000. Поддерживается синхронизация аудио и видео, возможно масштабирование. Еще отметим Huffyuv (HuffYUV), который отличается быстрым уровнем реализации (30-35 Мб сжимается за секунду) и это при том, что сам кодек без обновлений с 2002 года.
Но как оказалось позже, обновленный Huffyuv все же существует – вот только уже в новом проекте под названием Lagarith. Преимущества Lagarith заключаются в поддержке многопроцессорности, работе в ряде основных цветовых пространств и сжимает еще на 20-30% качественней, нежели предшественник.
Для текстовых файлов используется алгоритм PPM (Prediction by Partial Matching). РРМ появился еще в 1980-х и он долгое время превосходил RAR, который создали чуть позже.
Существуют еще форматы сжатия, работающие по данному направлению, которые могут часто выбивать ошибки и сбои. Разработчики уже не решат ту или иную проблему, поскольку большая часть из нижеприведенных кодеков «сняты с производства», но всемирная паутина – вещь многогранная и всеобъемная. Некоторые сайты (в частности стран СНГ) вполне могут предлагать один из подобных кодеков, так что мы на всякий случай перечислим эти таинственные кодирующие «халтуры».
Речь идет о Advanced Digital Audio (ADA), AudioZIP, Entis Lab MIO, Pegasus SPS, Split2000, VocPack, WaveZip (MUSICompress).
В целом, в этой статье было упомянуто не мало качественных форматов, поэтому к вышеперечисленным кодекам дело не дойдет.
На этом тема Lossless исчерпана. Читайте наши статьи и начнете обращаться с компьютером на «ты».
Если у Вас остались вопросы по теме “Что такое Lossless и для чего он используется?”, то можете задать их в комментариях
