Otevřít hlavní menu

Bezeztrátová komprese

způsob ukládání digitálních dat
(přesměrováno z Komprimace bez ztrát)

Bezeztrátová komprese (bezeztrátová komprimace, též neztrátová, bezztrátová) je jeden ze dvou základních přístupů ke kompresi dat. Jedná se o algoritmy, které dovolují přesnou zpětnou rekonstrukci komprimovaných dat, na rozdíl od ztrátové komprese, kde se to záměrně neděje. Bezeztrátová komprese se používá všude tam, kde je důležité, aby se originální data a data po dekompresi komprimovaného souboru zcela shodovala - např. komprese textů nebo komprese čehokoli, kde je nepřípustná i sebemenší ztráta kvality.

Existuje mnoho různých formátů, které využívají bezeztrátové komprese. Například velmi populární ZIP, se kterým lze pracovat téměř na jakékoli platformě. Dalším velmi oblíbeným formátem je RAR, tento formát je však komerční a neexistují svobodné nástroje pro vytváření archivů RAR. Komerční nástroje existují pro většinu platforem, například DOS, MS Windows, *BSD, GNU/Linux, Mac OS X. Mezi open source komunitami jsou oblíbeny formáty gzip a bzip2, jejichž algoritmy mají tu výhodu, že nejsou patentované. Dalším méně známým, ale velice výkonným kompresním algoritmem je LZMA, který je užíván například programem 7-Zip.

Algoritmy bezeztrátové kompreseEditovat

Jednotlivé algoritmy můžeme rozdělit podle typů dat, pro které jsou určeny. Existují čtyři základní typy dat, které algoritmy zpracovávají:

  • data textového charakteru,
  • data obrazového charakteru,
  • data zvukového charakteru,
  • video.

V principu mohou existovat také univerzální algoritmy, které mohou zpracovávat jakýkoliv typ vstupních souborů. V praxi se nicméně neprosadily, neboť obvykle nejsou schopny docílit tak vysokého kompresního poměru (poměru velikosti dat před a po komprimaci) jako specializované algoritmy. Například zvukový soubor nebude příliš úspěšně komprimovaný algoritmem určeným pro textové soubory.

Většina bezeztrátových komprimačních programů nepoužívá jen jeden algoritmus, ale hned několik najednou. U některých komprimačních programů jsou data napřed transformována a až poté komprimována. Zmíněná transformace se používá za účelem dosažení lepších kompresních poměrů.

Rozdělení algoritmů bezeztrátové kompreseEditovat

TransformaceEditovat

Tyto algoritmy ve skutečnosti nic nekomprimují, pouze modifikují data tak, aby se dala lépe zkomprimovat. Je také podmínkou, že ke každé transformaci musí existovat transformace inverzní, která bude schopna obnovit původní data.

Slovníkové algoritmyEditovat

Algoritmy v této skupině vytvářejí v průběhu komprimace slovník na základě dat již zkomprimovaných, v němž se pak snaží najít data, která se teprve mají komprimovat. Pokud jsou data nalezena ve slovníku, algoritmus zapíše pozici dat ve slovníku místo samotných dat.

Statistické algoritmyEditovat

Snaží se určitým způsobem předvídat jaké znaky budou v souboru dat následovat. Pro znaky s vyšší pravděpodobností výskytu vyhradí algoritmus kratší informaci pro jejich zapsání, pro znaky s nižší pravděpodobností výskytu vyhradí naopak delší informaci pro jejich zapsání.

Statistické metody dále dělíme na metody se statickým modelem (model slouží pro vypočítávání pravděpodobnosti výskytu znaků) a metody s adaptivním modelem. Metody se statickým modelem vytvoří před komprimací dat určitý model a podle něho zkomprimují celý soubor dat, zatímco metody s adaptivním modelem průběžně model aktualizují.

Obecně lze říci, že metody se statickým modelem bývají dvouprůchodové a metody s adaptivním modelem jednoprůchodové.

Ostatní algoritmyEditovat

Bezeztrátové kompresní formátyEditovat

AudioEditovat

ObrázkyEditovat

  • FLIF – primárně bezeztrátový
  • ABO (Adaptive Binary Optimization)
  • GIF – vždy bezeztrátový
  • JBIG2 v bezeztrátové variantě
  • JPEG 2000 v bezeztrátové variantě
  • JPEG-LS – bezeztrátový / téměř bezeztrátový kompresní standard
  • PNG – vždy bezeztrátový
  • TIFF v bezeztrátových variantách
  • WebP v bezeztrátové variantě

VideoEditovat

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat