Data storage and compression · Armazenamento de dados e compressão
| English | Português |
|---|---|
| compression/kəmˈpreʃn/ | compressão |
| kibibyte/ˈkɪbɪbaɪt/ | kibibyte |
| lossless/ˈlɒsləs/ | sem perda |
| run-length encoding/rʌn leŋθ enˈkəʊdɪŋ/ | codificação por comprimento de corrida |
| lossy/ˈlɒsi/ | com perda |
Squeezing files smaller
- Data storage is measured in units that each step up by 1024.
- We can calculate the size of an image or sound file.
- Compression 压缩 then makes files smaller.
Compactando arquivos menores
- O armazenamento de dados é medido em unidades que aumentam a cada passo por 1024.
- Podemos calcular o tamanho de um arquivo de imagem ou som.
- Compactação 压缩 torna os arquivos menores.
Measuring storage
- bit (one 0/1) · nibble (4 bits) · byte (8 bits).
- Then each unit is 1024× the one before (because $1024 = 2^{10}$): kibibyte 二进制千字节 (KiB) = 1024 bytes, mebibyte (MiB) = 1024 KiB, gibibyte (GiB) = 1024 MiB, tebibyte (TiB) = 1024 GiB.
- Always divide by 1024 (not 1000) to step up a unit.
Computers represent all data as binary — long strings of 0s and 1s.
Medindo armazenamento
- bit (um 0/1) · nibble (4 bits) · byte (8 bits).
- Então cada unidade é 1024× a anterior (porque $1024 = 2^{10}$): kibibyte 二进制千字节 (KiB) = 1024 bytes, mebibyte (MiB) = 1024 KiB, gibibyte (GiB) = 1024 MiB, tebibyte (TiB) = 1024 GiB.
- Sempre divida por 1024 (não 1000) para subir de unidade.
Computadores representam todos os dados como binários — longas sequências de 0s e 1s.
How many bytes are in 1 kibibyte (KiB)? · Quantos bytes há em 1 kibibyte (KiB)?
1 KiB = 1024 bytes (each storage unit steps up by 1024 = 2^10). · 1 KiB = 1024 bytes (cada unidade de armazenamento aumenta em 1024 = 2^10).
Match each storage/compression idea to its meaning. · Combine cada ideia de armazenamento/compressão com seu significado.
File size grows with detail; compression shrinks it, losslessly or lossily. · Tamanho de arquivo cresce com detalhes; compressão o encolhe, sem perda ou com perda.
Calculating file size
- Image (bits) $=$ width × height × colour depth.
- Sound (bits) $=$ sample rate × sample resolution × seconds.
- Divide by 8 for bytes, then by 1024 for KiB, again for MiB.
- e.g. $1024 \times 1024$ at 16 bpp $= 16\,777\,216$ bits $= 2$ MiB.
Calculando tamanho de arquivo
- Imagem (bits) $=$ largura × altura × profundidade de cor.
- Som (bits) $=$ taxa de amostragem × resolução de amostra × segundos.
- Divida por 8 para bytes, depois por 1024 para KiB, novamente para MiB.
- ex. $1024 \times 1024$ a 16 bpp $= 16\,777\,216$ bits $= 2$ MiB.
An image is 100 × 100 pixels with a colour depth of 24 bits. What is its size in bits? · Uma imagem tem 100 × 100 pixels com profundidade de cor de 24 bits. Qual é seu tamanho em bits?
width × height × colour depth = 100 × 100 × 24 = 240 000 bits. · largura × altura × profundidade de cor = 100 × 100 × 24 = 240 000 bits.
Compression
- Lossless 无损 compression makes a file smaller with no permanent loss — the original can be rebuilt exactly. Run-length encoding 行程编码 (RLE) stores a run of repeats once (e.g.
WWWWWWWW→ "8 W"). - Lossy 有损 compression makes it much smaller by permanently removing data (lower resolution/sample rate).
- Use lossless for text and program files; lossy for photos, music and video.
Run-length encoding stores a run of repeats once, as a (count, value) pair: 8 W, then 4 R.
Compactação
- Compactação sem perda 无损 torna o arquivo menor sem perda permanente — o original pode ser reconstruído exatamente. Codificação por comprimento de corrida 行程编码 (RLE) armazena uma sequência de repetições uma vez (ex.
WWWWWWWW→ "8 W"). - Compactação com perda 有损 torna o arquivo muito menor ao remover permanentemente dados (resolução/taxa de amostragem mais baixas).
- Use sem perda para texto e arquivos de programa; com perda para fotos, música e vídeo.
A codificação por comprimento de corrida armazena uma sequência de repetições uma vez, como um par (contagem, valor): 8 W, depois 4 R.
Run-length encoding shrinks repeats · Codificação por comprimentos de corrida encolhe repetições
Compression makes a file smaller. Run-length encoding replaces a run of identical values with one value plus a count — lossless, and best when the data has long runs. · Compressão torna um arquivo menor. Codificação por comprimentos de corrida substitui uma sequência de valores idênticos por um valor mais uma contagem — perda-zero, e melhor quando os dados têm sequências longas.
Lossless compression: · Compressão sem perda:
Lossless keeps all the data (e.g. RLE); lossy permanently discards some. · Sem perda mantém todos os dados (ex. RLE); com perda descarta alguns permanentemente.
Run-length encoding (RLE) compresses data by: · Codificação por comprimentos de corrida (RLE) compacta dados ao:
RLE replaces a run like WWWWWWWW with "8 W" — great when data has many repeats. · RLE substitui uma sequência como WWWWWWWW por "8 W" — ótimo quando dados têm muitas repetições.
Lossy compression is most appropriate for: · Compressão com perda é mais apropriada para:
Lossy suits media where a slight quality loss buys a much smaller file; exact data needs lossless. · Compressão com perda serve para mídia onde uma leve perda de qualidade compra um arquivo muito menor; dados exatos precisam de perda-zero.
You've got it
- storage units step up by 1024 (KiB, MiB, GiB, TiB)
- image size = width × height × colour depth (bits); sound = rate × resolution × seconds
- lossless = exact recovery (RLE); lossy = smaller, permanent loss
- lossless for text/programs; lossy for photos/music/video
Entendeu?
- unidades de armazenamento aumentam de 1024 (KiB, MiB, GiB, TiB)
- tamanho da imagem = largura × altura × profundidade de cor (bits); som = taxa × resolução × segundos
- sem perda = recuperação exata (RLE); com perda = menor, perda permanente
- sem perda para texto/programas; com perda para fotos/música/vídeo