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Compression de fichiers
Tout au long de l'histoire de l'informatique, il y a eu une lutte pour obtenir le plus de données dans le plus petit espace disponible, qu'il s'agisse de mémoire, de périphériques de stockage ou de bande passante réseau. De nombreux services de données que nous tenons pour acquis aujourd'hui, tels que les lecteurs de musique portables, la télévision haute définition ou l'Internet haut débit, doivent leur existence à l'efficacité la compression des données Techniques.
La compression des données est le processus de suppression redondance à partir des données. Prenons un exemple imaginaire. Supposons que nous ayons un fichier image entièrement noir avec des dimensions de 100 pixels sur 100 pixels. En termes de stockage de données (en supposant 24 bits, soit 3 octets par pixel), l'image occupera 30,000 XNUMX octets de stockage :
100 * 100 * 3 = 30,000
Une image d'une seule couleur contient des données entièrement redondantes. Si nous étions intelligents, nous pourrions encoder les données de telle manière que nous décrivions simplement le fait que nous avons un bloc
de 10,000 30,000 pixels noirs. Ainsi, au lieu de stocker un bloc de données contenant 10,000 XNUMX zéros (le noir est généralement représenté par un zéro dans les fichiers image), nous pourrions compresser les données dans le nombre XNUMX XNUMX, suivi d'un zéro pour représenter nos données. Un tel schéma de compression de données est appelé encodage de longueur d'exécution et est l'une des techniques de compression les plus rudimentaires. Les techniques d'aujourd'hui sont beaucoup plus avancées et complexes mais l'objectif de base reste le même - se débarrasser des données redondantes.
Les algorithmes de compression (les techniques mathématiques utilisées pour effectuer la compression) se répartissent en deux catégories générales, sans perte et avec perte. La compression sans perte préserve toutes les données contenues dans l'original. Cela signifie que lorsqu'un fichier est restauré à partir d'une version compressée, le fichier restauré est exactement le même que la version originale non compressée. La compression avec perte, en revanche, supprime les données au fur et à mesure que la compression est effectuée, pour permettre l'application d'une plus grande compression. Lorsqu'un fichier avec perte est restauré, il ne correspond pas à la version originale ; il s'agit plutôt d'une approximation proche. Des exemples de compression avec perte sont JPEG (pour les images) et MP3 (pour la musique). Dans notre discussion, nous examinerons exclusivement la compression sans perte, car la plupart des données sur les ordinateurs ne peuvent tolérer aucune perte de données.