كتب data compression
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
ضغط بيانات (معلومة)
ضغط البيانات أو مصدر الترميز (بالإنجليزية: Data compression) في علوم الحاسوب والمعلومات النظرية، هو عملية تشفير المعلومات حيث تأخذ حيزا قليلا من المساحة. ويوجد العديد من البرامج التي تقوم بضغط البيانات من أشهرها وين زيب.
يختلف نوع ما من المقاييس المستخدمة لضغط البيانات الرقمية باختلاف بشكل ملحوظ جدا على نوع الضغط المستخدمة وطريقة التطبيق الذي يتم استخدامه. خوارزميات ضغط ضياع، والتي ترتبط في المقام الأول مع المدرسة القديمة من ضغط المعروفة باسم الجيل الأول الترميز، واستخدام صيغة بسيطة نسبة كما في المعادلة (2.1):
ضغط حجم الملف
نسبة ضغط =----------------------- (2.1)
فتح ضغط حجم الملف
المعادلة (2.1) هي في جوهرها ضغط متري نسبة بسيطة مبنية. بغض النظر عن نوع من وسائل الإعلام الرقمية يتم ضغطها (أي الصورة والنص، والصوت، الخ) نسبة ضغط صرح يعطي دلالة واضحة على ضغط تحقيقه. وهناك أنواع عديدة من الطريقة المستخدمة في هذه الأيام لضغط، وكلها لها خصائصها المميزة. نوع الطريقة المستخدمة يملي الانتروبيا من البيانات التي يتم ضغطها. عند اختيار طريقة من المهم أن تعرف ما نوع البيانات التي يتم ضغطها من أجل الحصول على نسبة ضغط الحد الأقصى الممكن. عند استخدام الانتروبي المدى بالتعاون مع الصور الرقمية لا يعني بالضرورة على المعلومات بكسل من الصورة. مؤخرا أصبح من الممكن لتخزين كيف تبدو صورة إدراكيا. عند تطبيق مثل هذا النموذج قد يعني أن الصورة تم تعديل طفيف خلال دورة ضغط / التوسع دون التأثير على الجودة المدركة من جانب المستخدم. هذا هو مفهوم هام كما يراها نموذجا الإدراك الحسي محتوى المعلومات من الصورة لا تكون البيانات بكسل ثنائي مقرها، ولكن كيف يمكن لصورة على أن جهاز تبدو للمستخدم [49]. عندما يجري تنفيذها واختبارها هذا يمكن أن يكون، في بعض الأحيان غير موضوعية جدا، ولكن عند تطبيقها بطريقة سليمة ومدروسة يمكن أن تولد بعض نسب ضغط مذهلة مع تشويه الحد الأدنى من الأصل. ويمكن أن يقال هذه الفكرة لتكون أساس الحقل الجديد من الجيل الثاني ضغط الصورة [41]. خلال الفترة المتبقية من هذه الرسالة سيكون التركيز على تطوير المعلومات الزائدة عن الحاجة من صورة وقت ممكن. مشغولة نموذج أساسا مع إزالة المعلومات الزائدة عن الحاجة، ووضع بيانات الناتج في مثل هذا التنسيق الذي يعتبر مثاليا للالكون تستند الترميز، وتستند جميع النماذج الإحصائية، حتى بعد تطبيق جميع التحويلات الممكنة لتبسيط وتعديل واحد إدخال البيانات لا يزال مطلوب لتوليد الاحتمالات وذلك لتشفير البيانات. يتم تصنيف أساليب الضغط إلى نوعين:
يمكن النظر إلى عملية ضغط البيانات كحالة خاصة من عملية تفرقة البيانات: تتكون عملية تفرقة البيانات من إنتاج "فرق" بمعلومية "مصدر" و"هدف"، مع إمكانية استخراج "هدف" بمعلومية "مصدر" و"فرق"، في حين أن ضغط البيانات يتكون من إنتاج ملف مضغوط باستخدام هدف، وفك الضغط يتكون من إنتاج هدف بمعلومية الملف المضغوط فقط. وبالتالي يمكن اعتبار ضغط البيانات عبارة عن عملية تفرقة بيانات تكون فيها بيانات المصدر فارغة، حيث يكون الملف المضغوط عبارة عن "الفرق من لا شيء". وهذا مماثل تمامًا للنظر إلى الإنتروبية المطلقة (والتي تناظر ضغط البيانات) كحالة خاصة من الإنتروبية النسبية (والتي تناظر تفرقة البيانات) لا تحتوي على بيانات ابتدائية.
وحين يرغب المرء في التركيز على الرابط بينهما، يمكن أن يستخدم المصطلح "الضغط الفرقي" للإشارة إلى تفرقة البيانات.
نظرة مستقبلية والإمكانيات غير المستخدمة حاليًا
تشير التقديرات إلى أن إجمالي كم البيانات المخزنة في جميع أجهزة التخزين في العالم يمكن ضغطها أكثر باستخدام خوارزمات ضغط البيانات الموجودة بالفعل بمعامل متبقي يبلغ 4.5:1. كما تشير التقديرات إلى أن السعة التكنولوجية المجمّعة على تخزين المعلومات يمكنها تخزين 1300 exabyte من الأرقام المخزنة في الأجهزة في عام 2007، ولكن حين يتم ضغط المحتوى بالصورة المُثلى نجد أن هذا الرقم لا يتخطي 295 إكسا بايت من معلومات شانون.
الاستخدامات
الصوت
ضغط البيانات الصوتية، تفرقةً له عن ضغط النطاق الديناميكي، هو إمكانية خفض متطلبات نقل الصوت وتخزينه. وتوفر خوارزمات ضغط الصوت المنقوصة نسبة أعلى من الضغط على حساب جودة الصوت. ويتم تنفيذ خوارزمات ضغط الصوت واستخدامها في العديد من تطبيقات الصوت.
وتعتمد كافة هذه الخوارزمات تقريبًا على علم النفس الصوتي psychoacoustics لحذف الأصوات الأقل تأثيرًا في السمع أو الأقل تأثيرًا في المعنى، وبالتالي تخفض من الحيز المطلوب لتخزين الأصوات أو نقلها.
الفيديو
يستخدم ضغط الفيديو أساليب ترميز حديثة لخفض التكرارية في بيانات الفيديو. وتجمع معظم خوارزمات ضغط الفيديو والمُرمِّزات (Codecs) ما بين ضغط الصور المكاني وتعويض الحركة الزمني. ويقصد بضغط الصور المكاني، استغلال تشابه بعض المساحات مثلاً في الإطار الواحد من إطارات الفيديو (الصورة الثابتة)، بينما يقصد بتعويض الحركة، استغلال التشابه بين كل إطار والإطار الذي يليه، بحيث لا يتم ترميز الأجزاء المتشابهة في الإطارات المتتالية مرتين، بل يمكن من خلال التنبؤ بالحركة أن يتم ترميزها مرة واحدة حتى وإن تحركت ما بين إطار وإطار آخر. ويعتبر ضغط الفيديو أحد تطبيقات الترميز المصدري في نظرية المعلومات. ومن الناحية العملية، تستخدم مُعظم مرمِّزات الفيديو (Codecs) أساليب ضغط الصوت أيضًا على التوازي لضغط بيانات الصوت المنفصلة المصاحبة للصورة في حزمة واحدة.
تستخدم معظم خوارزمات ضغط الفيديو الضغط المنقوص. حيث يتطلب الفيديو غير المضغوط معدل بيانات مرتفع للغاية. وعلى الرغم من أن مرمِّزات (Codecs) الفيديو غير المنقوصة video compression تؤدي إلى معامل ضغط يبلغ نحو 3 مرات، إلا أنه من المعتاد أن يبلغ معامل ضغط فيديو بأسلوب إم بي إي جي - 4 المنقوص ما بين 20 إلى 200.
الخط الزمني
يعطي الخط الزمني الحالي فكرة عن تاريخ النظم القياسية الدولية المستخدمة لضغط الفيديو.
