فناوری فشرده سازی تصویر چگونه عمل می کند؟
برنامه نویسی

فناوری فشرده سازی تصویر چگونه عمل می کند؟

نویسنده: تحریریه آن‌دیجیتال

فشرده سازی تصویر یکی از تکنولوژی هایی است که در فضای رسانه و رایانه بسیار مفید و با اهمیت است و با استفاده از آن می توان حجم تصاویر را تا حد خوبی کاهش داد. اهمیت از این تکنولوژی زمانی مشخص می شود که حجم عکس برای شما مهم باشد و کاهش چند درصد از حجم آن نیز برای شما غنیمت باشد. در این صورت است که به فناوری و تکنولوژی فشرده سازی تصاویر اهمیت خواهید داد.

اگر از شبکه های اجتماعی و اینترنت برای ارسال یا دریافت فایل و تصویر استفاده کرده باشید حتما متوجه شده اید که فایل های حجیم با چه سختی ارسال یا دریافت می شوند. حال تصور کنید روشی وجود داشته باشد که حجم این فایل ها (مخصوصا تصاویر) را کاهش می دهد بدون این که از کیفیت آنها کاسته شود. در این صورت حتما تمایل دارید از این روشها استفاده نمایید.

چرا باید تصاویر را فشرده سازی کرد؟

در ابتدا شاید این سوال بوجود آید که چرا باید تصاویر و یا فایل ها را فشرده سازی کرد؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که اصلی ترین دلیل فشرده سازی فایل ها و تصاویر کاهش حجم آن می باشد. این موضوع در ارسال و دریافت فایل ها بسیار تاثیرگذار است و زمان لازم برای آن را کاهش می دهد. همچنین باعث می شود زمان بارگذاری وب سایت ها نیز کاهش یابد و باعث می شود مجموع حجم مصرف شده از حافظه رایانه شما کمتر شود. در بعضی حتی امکان ارسال فایل های حجم بالا وجود ندارد و به ناچار باید حجم فایل را کاهش داد که در این صورت فشرده سازی تصویر روش مناسبی می باشد. خب همین چند دلیل برای فشرده سازی تصاویر کافیست و باعث می شود افراد از این فناوری استفاده نمایند.

فشرده سازی تصویر چیست؟

تکنولوژی فشرده سازی تصویر در حقیقت فشرده سازی اطلاعات داخل تصویر می باشد. در این روش افزونگی محتویات داخل تصویر کاهش می یابد و باعث بهینه سازی شدن تصویر می شود که نتیجه آن فشرده یا کم حجم شدن تصویر می باشد. به این صورت که بخش های اضافی و زاید (افزونگی) موجود در اطلاعات تصویر حذف می شوند و همین باعث بهینه شدن و کم حجم شدن تصویر می شود.

برای فشرده سازی تصاویر روشهای مختلف با الگوریتم های مختلفی وجود دارد که هر یک از این روشها در نهایت منجر به کاهش حجم تصویر می شود. اما در نوع انجام با یکدیگر متفاوت هستند و بسته به روش مورد استفاده مقدار حجم کاهش یافته نیز متغیر خواهد بود.

فشرده سازی تصویر

روشهای فشرده سازی تصویر

برای فشرده سازی یا بهینه سازی تصویر دو روش از نظر نتیجه وجود دارد. یکی فشرده سازی بدون اتلاف (Lossless) که در آن کیفیت تصویر کاهش نمی یابد اما ضریب فشرده سازی کمتری دارد و مقدار کمتری از حجم عکس کاهش می یابد. دیگر روش بااتلاف (Lossy) است که نسبت به نوع اول فشرده سازی و کاهش حجم بیشتری به دنبال دارد. اما کاهش کیفیت نیز به همراه خواهد داشت. بسته به نیازی که از تصویر یا فشرده سازی دارید باید نوع فشرده سازی را انتخاب نمایید. به عنوان مثال برای فشرده سازی نقشه ها، تصاویر پزشکی، تصاویر اسکن و تصاویری که کیفیت آنها اهمیت بالایی دارد باید از روش بدون اتلاف استفاده کرد تا ضمن کاهش نسبی حجم فایل کیفیت آن آسیب نبیند. همچنین برای فشرده سازی تصاویر شبکه های اجتماعی، وب سایت ها، عکس های طبیعت و مناظر و ... می توان از روش بااتلاف استفاده کرد. زیرا در این نوع تصاویر کیفیت اهمیت بالایی ندارد و استفاده از این روش می تواند باعث کاهش حجم بیشتری از تصویر باشد.

فشرده سازی بدون اتلاف

این روش را روش فشرده سازی بازگشت پذیر نیز می گویند. زیرا با استفاده از این روش امکان بازگردانی تصویر فشرده شده به تصویر اصلی وجود دارد. این روش ضریب فشرده سازی کمتری دارد و کیفیت تصویر را کاهش نمی دهد. برای فشرده سازی عکس ها با این روش الگوریتم های مختلفی وجود دارند که نتیجه بالا را به دست می دهند. رایج ترین الگوریتم حذف محتواهای تکراری با روشی خاص است. به این صورت سیستم از عبارات و متون تکراری فاکتور می گیرد و محتواهای اضافی را حذف می کند. برای درک بهتر موضوع به این مثال توجه کنید. تصر کنید محتوای ما «whatisimage whatisimage2 whatisimage3» باشد. اگر بخواهیم این متن را با روش فوق فشرده سازی کنیم لازم است از عبارت تکراری «whatisimage» فاکتور بگیریم و بقیه آنها را حذف نماییم. نتیجه به صورت «w (w)2 (w)3» در می آید. در این روش عبارت «(w)» به جای «whatisimage» قرار گرفته است و همین باعث شده طول متن مورد نظر تا حد زیادی کاهش یابد.

البته روش کمی پیچیده تر از این است و توسط رایانه انجام می شود. اما کلیت آن به این صورت می باشد. در تصاویر نیز به همین صورت است. فایل تصویر در رایانه حاوی مقدار زیادی کد به زبان رایانه است که پس از اجرا توسط کامپیوتر نتیجه آن که یک تصویر است نمایش داده می شود. بنابراین با این روش فشرده سازی می توان کدهای تصویر را بهینه کرد و از بخش های تکراری آن فاکتورگیری نمود که نتیجه آن کاهش حجم تصویر و فشرده شدن آن می باشد.

فشرده سازی بااتلاف

روش دیگر فشرده سازی بااتلاف یا فشرده سازی بازگشت ناپذیر می باشد که در آن کیفیت تصویر کاهش می یابد و بر خلاف روش قبلی امکان بازگردانی تصویر فشرده شده به تصویر اصلی وجود نخواهد داشت. در حقیقت نقطه ضعف اصلی این روش از دست رفتن اطلاعات و داده های موجود در تصویر طی فرایند می باشد. به همین دلیل استفاده از آن برای تصاویر مهم و لازم برای آرشیو اطلاعاتی مناسب نمی باشد.

فشرده سازی بدون اتلاف

 البته باید توجه داشت که این روش یک امتیاز مهمی دارد و آن ضریب بالای فشرده سازی می باشد. یعنی حجم کاهش یافته از تصویر طی این فرایند بیشتر است و در نتیجه تصویر فشرده شده حجم کمترین خواهد داشت.

از این روش در شبکه های اجتماعی، پیام رسان ها، نرم افزارهای ارسال فایل، وب سایت ها و ... که حجم تصویر بر کیفیت آن ارجحیت دارد استفاده می شود.

ابزارهای فشرده سازی عکس

حال با توجه به مطالب مذکور اگر تمایل دارید تصاویر خود را فشرده سازی کرده و حجم آنها را کاهش دهید می توانید از نرم افزارهای مربوطه و وبسایت های سرویس دهنده در این زمینه استفاده نمایید. نرم افزار و وبسایت های مختلفی برای فشرده سازی تصویر وجود دارند که با جستجو در اینترنت به راحتی آنها را پیدا خواهید کرد. اگر از سرویس های آنلاین استفاده کنید لازم است ابتدا تصاویر خود را در بخش مربوطه وب سایت بارگذاری نموده و سپس عملیات فشرده سازی را آغاز نمایید. پس از انجام عملیات لینک دانلود تصویر فشده شده در اختیار شما قرار خواهد گرفت و می توانید آن را دانلود کنید.

بدی این روش این است که شما باید ابتدا فایل اصلی خود را که احتمالا حجم بالایی نیز دارد ارسال کنید تا وب سایت سرویس دهنده عملیات فشرده سازی را انجام دهد. برای تصاویر حجم بالا و یا تصاویر خصوصی و شخصی این روش اصلا مناسب نیست و عملا امکان ارسال فایل وجود ندارد. به جای آن بهتر است از نرم افزارهای فشرده سازی تصویر استفاده کنید. Advanced JPEG Compressor و PicShrink دو برنامه فشرده سازی مخصوص دسکتاپ هستند که با استفاده از آنها می توانید تصاویر حجم بالا را نیز فشرده نمایید. مزیت استفاده از نرم افزار این است که دیگر نیازی به ارسال تصاویر و فایل ها به وب سایت سرویس دهنده وجود ندارد و می توان عملیات را در رایانه شخصی انجام داد.

فناوری فشرده سازی جدید گوگل

شرکت گوگل به تازگی الگوریتمی جدید برای فشرده سازی تصاویر ابداع کرده که می تواند حجم تصاویر JPEG را تا ۳۵ درصد کاهش می دهد و آنها را به اصطلاح فشرده می کند. این روش جدید در فشرده سازی تصاویر با تمام مرورگرهای وب سازگاری دارد و می تواند کاربرد بسیاری در وب و صفحات اینترنتی داشته باشد و با کاهش حجم تصاویر سرعت بارگذاری صفحات را افزایش دهد.

گوگل نام این الگوریتم را گوتزلی (Guetzli) گذاشته که در آن حجم تصاویر کاهش چشم گیری پیدا می کند بدون آن که کیفیت آن کاهش یابد. علاوه بر این استفاده از گوتزلی برای تمام مروگرهای وب و برنامه های ویرایش گر تصویر امکان پذیر است و این روش توسط آنها پشتیبانی می شود. لازم به ذکر است که گوگل این روش را بصورت متن باز (Open source) در اختیار عموم قرار داده تا همه از آن بهره مند شوند. در این صورت استفاده از این روش می تواند تاثیر خوبی در سرعت لود سایت ها داشته باشد.

اگرچه تا به حال فناوری فشرده سازی تصویر پیشرفت های فراوانی داشته و روش های مختلفی برای فشرده سازی عکس ها وجود داشته است و الگوریتم های مختلفی نیز برای آن ارائه شده است اما دو مشکل اساسی در آنها وجود داشته که یکی کاهش کیفیت تصویر و دیگری عدم کاهش چشمگیر حجم تصویر بوده است که این دو عامل باعث شده روش های مذکور عملا کارایی لازم را نداشته باشد و کاربران رقبتی برای استفاده از آن نداشته باشند.

حفظ کیفیت تصاویر توسط Guetzli

اما در این روش جدید علاوه بر این که کیفیت تصویر حفظ می شود حجم قابل توجهی از فایل مورد نظر کاهش پیدا می کند که این موضوع در تعداد تصاویر زیاد مخصوصا در سایت های اینترنتی اهمیت پیدا می کند. اما گفته شده این روش همچون روشی دیگر از گوگل جهت فشرده سازی تصاویر PNG می باشد که چند سال پیش منتشر شده بود.

الگوریتم فشرده سازی تصویر گوگل

لازم به ذکر است که گوگل نظر دارد که الگوریتم Guetzli علاوه بر این که حجم فایل را به طور چشمگیری کاهش می دهد تعادل خوبی بین کیفیت و حجم تصاویر ایجاد می کند به طوری که استفاده از آن در وب سایت ها به هیچ وجه محسوس نیست و کسی متوجه کاهش حجم فایل در ظاهر نمی شود. البته این الگوریتم از مدل های درک بصری انسان استفاده می کند و نقاطی از تصویر را که حجم اشغال کرده اند اما از جانب بینایی انسان دیده نمی شوند را حذف می کند. با توجه به این که روش عملکرد این الگوریتم کمی پیچیده تر از روشی پیشین است بنابراین زمان لازم برای فشرده سازی نیز بیشتر خواهد بود.

با توجه به این که این در این روش کیفیت تصویر کاهش پیدا نمی کند و علاوه بر آن تمام مرورگرها و برنامه های ویرایش تصویر آن را پشتیبانی می کنند و همچنین استاندارد فایل های JPEG نیز در آن حفظ می شود به نظر می رسد استفاده از این روش فشرده سازی که توسط گوگل ابداع شده و البته متن باز و عمومی نیز می باشد تحول عظیمی در وب و اینترنت ایجاد کند و در آینده وب سایت ها از آن استفاده نمایند.

به این مطلب امتیاز دهید (امتیاز ۵ از ۵ از مجموع ۱ رای)

مطالب مرتبط

مطالب پیشنهادی

نظرات کاربران (۰)