ضغط البيانات
| English | العربية |
|---|---|
| Compression/kəmˈpreʃn/ | ضغط |
| Internet/ˈɪntənet/ | الإنترنت (Internet) |
| Lossless/ˈlɒsləs/ | لا يفقد بيانات |
| Lossy/ˈlɒsi/ | يفقد بيانات |
| size/saɪz/ | الحجم |
| quality/ˈkwɒlɪti/ | الجودة |
| trade-off/treɪd ɒf/ | مفاضلة |
| redundancy/rɪˈdʌndənsi/ | الإعفاء من الخدمة |
| transmission/trænˈsmɪʃn/ | النقل |
تخزين نفس البيانات ببتات أقل
- الصورة أو الأغنية قد تحتوي على ملايين البايتات — مما يجعل الملفات كبيرة.
- الضغط (Compression) هو أي طريقة تخزن نفس البيانات باستخدام بتات أقل.
- الملفات الأصغر تستهلك مساحة تخزين أقل.
- كما أنها أسرع في الإرسال عبر الإنترنت.
يعني الضغط تخزين نفس البيانات باستخدام:
بتات أقل تعني ملفات أصغر تخزن وتُرسل بسرعة أكبر.
صلح كل طريقة بخصائصها.
النصوص تحتاج ضغط بدون خسارة؛ الصور والموسيقى تستخدم غالباً ضغط بفقدان جزء.
أي نوع بيانات يجب أن يستخدم ضغطاً بدون خسارة؟
تغيير بايت واحد قد يُعطل البرنامج، لذا يجب أن يكون بدون خسارة.
ضغط فاقد وضغط غير فاقد
- الضغط غير الفاقد (Lossless) يحافظ على كل بت — حيث تستعيد البيانات بالضبط.
- يجب أن تكون ملفات النصوص والبرامج مضغوطة بشكل غير فاقد؛ فحرف واحد متغير قد يتلفها.
- الضغط الفائد (Lossy) يصغر الملفات كثيراً عن طريق التخلص من بيانات لن يلاحظها الناس عادةً.
- لا يمكن استعادة الأصل بدقة — وغالباً ما تستخدم الصور والموسيقى والفيديو هذا النوع.
الضغط بفقدان جزء يبادل جودة البيانات بمساحة ملف أصغر.
الحجم الأصغر يعني عادة فقدان بعض التفاصيل.
المقايضة بين الحجم والجودة
- يفرض الضغط الفائد مقايضة (trade-off) بين شيئين.
- حجم الملف: عدد البتات المطلوبة. جودة البيانات: مدى قربها من الأصل.
- عادةً ما يعني الضغط على حجم أصغر فقدان المزيد من التفاصيل.
نفس الصورة، بطريقتين. الملف غير المفقود حجمه 5 ميجابايت ويبدو مثاليًا؛ الملف المفقود حجمه 0.5 ميجابايت — أي أصغر بعشر مرات — لكنه يبدو ضبابيًا قليلاً عند التكبير. لموقع ويب سريع، اختر الملف الصغير المفقود؛ ملوحة ملصق كبير حاد، اختر الملف غير المفقود.
ترميز المسارات (طريقة لا تفقد بيانات)
ترميز المسارات يستبدل سلسلة من القيم المكررة بقيمة واحدة مع عدد. إنه لا يفقد بيانات — يتم إعادة بناء الأصل تمامًا — لكنه يصغر البيانات ذات المسارات الطويلة فقط.
تخزين "100 بكسل أبيض" كـ "أبيض، 100 مرة" يعمل عن طريق إزالة:
تشفير طول التسلسل يستبدل سلسلة بقيمة بالإضافة إلى عدد — بدون خسارة.
ملف مضغوط ببتات أقل ينتقل عبر الشبكة بسرعة أكبر.
بتات أقل للإرسال تعني نقل أسرع.
إزالة التكرار
- تعمل العديد من الطرق عن طريق إزالة التكرار — البيانات التي تتكرر أو يمكن التنبؤ بها.
- يمكن تخزين سطر مكون من 100 بكسل أبيض متطابق كـ "أبيض، 100 مرة" بدلاً من سرد جميع الـ 100.
- هذا يتطلب عددًا أقل بكثير من البتات لـ نفس الصورة — وهي طريقة غير مفقودة تسمى ترميز طول التسلسل (run-length encoding).
- عدد أقل من البتات يعني أيضًا نقلًا أسرع عبر الشبكة.
الضغط يخزن البيانات في عدد أقل من البتات — مما يوفر المساحة ويسرع النقل. غير مفقود يحافظ على كل بت (ضروري للنصوص والأكواد)؛ بينما مفقود يتخلص من بيانات لا تُلاحظ للحصول على ملفات أصغر بكثير (صور، موسيقى). يفرض الضغط المفقود مقايضة بين الحجم والجودة، وتعمل العديد من الطرق على تصغير الملفات عن طريق إزالة التكرار.