Komprese dat je soubor kroků, které umožňují zabalit data do menšího prostoru a zároveň znovu zobrazit původní data. Komprese je obousměrný proces: kompresní algoritmus lze použít ke zmenšení balíčku dat, ale lze jej spustit i opačným směrem, tedy k dekompresi balíčku do původní podoby. Komprese dat je užitečná ve výpočetní technice k úspoře místa na disku nebo ke snížení šířky pásma při odesílání dat (např. přes internet).
Komprese dat
Bezeztrátová komprese
Bezeztrátová komprese zabalí data takovým způsobem, že komprimovaný balíček lze dekomprimovat a data lze vytáhnout přesně tak, jak byla vložena. To je velmi důležité pro počítačové programy a archivy, protože i velmi malá změna v počítačovém programu způsobí jeho nepoužitelnost.
Tento typ komprese funguje tak, že snižuje množství zbytečného místa v datovém souboru. Pokud například obdržíte datový balíček, který obsahuje "AAAAABBBB", můžete jej zkomprimovat na "5A4B", který má stejný význam, ale zabírá méně místa. Tento typ komprese se nazývá "kódování délky běhu", protože určujete, jak dlouhý je "běh" znaku. Ve výše uvedeném příkladu jsou dva běhy: běh o 5 písmenech A a další o 4 písmenech B.
Problém kódování délky běhu spočívá v tom, že funguje pouze na dlouhých částech dat stejné hodnoty. Pokud obdržíte balíček s textem "ABBAABAAB" uvnitř, lze jej zkomprimovat na "1A2B2A1B2A1B"; ten je však delší než originál! V tomto případě lze použít jinou metodu: zkontrolovat, jak často se určitá hodnota vyskytuje v celém balíčku dat. Tomuto postupu se často říká frekvenční komprese.
Nejběžnější druh frekvenční komprese se nazývá Huffmanovo kódování podle vědce, který s tímto nápadem přišel. Základní princip spočívá v tom, že každé odlišné hodnotě v datovém souboru se přidělí kód - hodnotám, které se objevují neustále, se přidělí kratší kódy a hodnotám, které se objeví pouze jednou nebo dvakrát, se přidělí delší kódy.
Příklady bezeztrátové komprese
- Archivační formáty: Zip, GZip, bZip2, 7-Zip atd.
- Obrázky/diagramy: GIF, PNG, PCX
- Zvuk: FLAC, WavPack
- Video: FFV1, H.264/MPEG-4 AVC High Predictive Profile
- Programové kompresory: UPX
Ztrátová komprese
U některých typů dat může ztrátová komprese jít mnohem dál; nejčastěji se to týká mediálních souborů, jako je hudba a obrázky. Při ztrátové kompresi se část dat ztratí, takže je jich méně k uložení. V závislosti na tom, jaké informace se ztratí, si lidé nevšimnou, že chybí. V důsledku toho je lze z dat jednoduše odstranit.
To samozřejmě nefunguje u počítačových programů a dalších podobných dat, kde je každá část důležitá; vyhazování částí počítačového programu je obecně pro program nezdravé.
Příklady ztrátové komprese
- Obrázky: JPEG
- Zvuk: MP3, Windows Media
- Video: Video: MPEG, DivX, Windows Video
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to komprese dat?
Odpověď: Komprese dat označuje proces zabalení dat do menšího prostoru, přičemž původní data jsou stále znovu přístupná.
Otázka: K čemu slouží komprese dat ve výpočetní technice?
Odpověď: Komprese dat je ve výpočetní technice užitečná k úspoře místa na disku a ke snížení šířky pásma potřebné k odesílání dat přes internet.
Otázka: Je komprese dat jednosměrný proces?
Odpověď: Ne, komprese dat je obousměrný proces. Lze ji použít ke zmenšení datových balíčků, ale lze ji spustit i obráceně, aby se balíček dekomprimoval zpět do původní podoby.
Otázka: Jaké výhody přináší komprese dat při odesílání dat přes internet?
Odpověď: Kompresí dat lze snížit šířku pásma potřebnou k odeslání dat, což následně zkrátí dobu potřebnou k odeslání dat.
Otázka: Proč je důležité, aby bylo možné po kompresi zobrazit původní data?
Odpověď: Pokud po kompresi není možné zobrazit původní data, mají komprimovaná data omezenou užitečnost.
Otázka: Může komprese dat pomoci urychlit přenos velkých souborů?
Odpověď: Ano, komprese dat může pomoci urychlit přenos velkých souborů, protože přenos menších souborů trvá kratší dobu.
Otázka: Co je to kompresní algoritmus?
Odpověď: Kompresní algoritmus je soubor kroků, které slouží ke kompresi dat do menšího prostoru a zároveň umožňují opětovné zobrazení původních dat.