फ़ाइल संपीड़न का व्यापक रूप से रोजमर्रा की गतिविधियों में उपयोग किया जाता है, जैसे ईमेल भेजना, वीडियो और ऑडियो स्ट्रीम करना और बनाना backups. दबाव एल्गोरिदम बनाना आईटी भंडारण और डेटा ट्रांसमिशन कुशल और लागत प्रभावी.
फ़ाइल संपीड़न क्या है?
फ़ाइल संपीड़न एक ऐसी प्रक्रिया है जो एक या अधिक का आकार कम कर देती है फ़ाइलों ताकि वे कम भंडारण स्थान का उपभोग करें और नेटवर्क पर अधिक तेज़ी से प्रसारित किया जा सके। इस प्रक्रिया को पहचानने और खत्म करने के लिए विभिन्न एल्गोरिदम और तकनीकों का उपयोग करके हासिल किया जाता है अनावश्यक डेटा फाइलों के भीतर.
फ़ाइल संपीड़न कैसे काम करता है?
फ़ाइल संपीड़न आवश्यक रूप से सामग्री की अखंडता को खोए बिना फ़ाइल आकार को कम करता है। संपीड़न है या नहीं, इसके आधार पर तकनीकें भिन्न-भिन्न होती हैं हानिरहित या हानिपूर्ण. चुनाव उपयोग के मामले पर निर्भर करता है - क्या मूल डेटा के प्रति पूर्ण निष्ठा आवश्यक है या यदि फ़ाइल आकार में काफी कमी के बदले में विवरण का कुछ नुकसान स्वीकार्य है।
नीचे दो मुख्य संपीड़न विधियाँ कैसे काम करती हैं इसका एक सिंहावलोकन दिया गया है।
दोषरहित संपीड़न
दोषरहित संपीड़न एल्गोरिदम फ़ाइल आकार को कम करते हैं जबकि मूल डेटा को संपीड़ित डेटा से पूरी तरह से पुनर्निर्माण करने की अनुमति देते हैं। वे डेटा में अतिरेक को दूर करके काम करते हैं।
दोषरहित संपीड़न में उपयोग की जाने वाली मानक विधियाँ यहां दी गई हैं:
रन-लेंथ एन्कोडिंग (आरएलई)
रन-लेंथ एन्कोडिंग डेटा संपीड़न का एक सरल रूप है जिसमें समान डेटा मान (दोहराए गए वर्ण, पिक्सेल इत्यादि) के अनुक्रमों को एकल डेटा मान और गिनती के रूप में संग्रहीत किया जाता है। यह विधि उस डेटा पर सबसे प्रभावी है जिसमें ऐसे कई रन शामिल हैं। उदाहरण के लिए, स्ट्रिंग "एएएएएए" को "5ए" तक संपीड़ित किया जा सकता है, जो इंगित करता है कि अक्षर 'ए' लगातार पांच बार दिखाई देता है। आरएलई सरल बिटमैप जैसी छवियों और सन्निहित, दोहराए गए डेटा के कई सेट वाली अन्य फ़ाइलों के साथ विशेष रूप से कुशल है।
शब्दकोश संपीड़न
लेम्पेल-ज़िव-वेल्च (LZW) और LZ77 जैसे शब्दकोश-आधारित संपीड़न एल्गोरिदम दोहराए गए अनुक्रमों के लिए डेटा को स्कैन करके और इन अनुक्रमों को एक शब्दकोश संरचना में संग्रहीत करके संचालित होते हैं। शब्दकोश में प्रत्येक प्रविष्टि को एक छोटा कोड दिया गया है, जो डेटा में उस अनुक्रम की घटनाओं को प्रतिस्थापित करता है। उदाहरण के लिए, यदि किसी दस्तावेज़ में पहली घटना के बाद "दोषरहित संपीड़न" वाक्यांश के कई उदाहरण हैं, तो बाद की उपस्थिति को शब्दकोश प्रविष्टि की ओर इशारा करते हुए एक छोटे संदर्भ कोड से बदला जा सकता है। यह विधि टेक्स्ट और डेटा फ़ाइलों में अत्यधिक प्रभावी है जहां कुछ पैटर्न और अनुक्रम बार-बार दोहराए जाते हैं।
हफमैन कोडिंग
हफ़मैन कोडिंग वर्णों को कोड निर्दिष्ट करने के लिए आवृत्ति-क्रमबद्ध बाइनरी ट्री का उपयोग करती है। अधिक बार आने वाले वर्णों को छोटे कोड दिए जाते हैं, जबकि कम बार आने वाले वर्णों को लंबे कोड प्राप्त होते हैं। इस पद्धति के परिणामस्वरूप एक उपसर्ग कोड प्रणाली बनती है, जहां कोई भी कोड किसी अन्य का उपसर्ग नहीं होता है, जो सरल और कुशल बिट-दर-बिट डीकंप्रेसन की अनुमति देता है। हफ़मैन कोडिंग को अक्सर अन्य संपीड़न विधियों के साथ जोड़ा जाता है, जिससे प्रत्येक टुकड़े की आवृत्ति के आधार पर एन्कोडिंग को अनुकूलित करके समग्र प्रभावशीलता बढ़ जाती है।
हानिपूर्ण संपीड़न
हानिपूर्ण संपीड़न कम महत्वपूर्ण जानकारी को स्थायी रूप से समाप्त करके फ़ाइल का आकार कम कर देता है, जो अक्सर मानवीय धारणा की सीमाओं पर आधारित होती है। यह संपीड़न प्रकार आमतौर पर छवियों, ऑडियो और वीडियो जैसी मीडिया फ़ाइलों के लिए उपयोग किया जाता है। हानिपूर्ण संपीड़न की प्रमुख तकनीकों में शामिल हैं:
कोडिंग को रूपांतरित करें
ट्रांसफ़ॉर्म कोडिंग एक शक्तिशाली विधि है जिसका उपयोग मुख्य रूप से छवि और वीडियो संपीड़न में किया जाता है, जैसे कि JPEG छवि प्रारूप। इसमें मूल डेटा को उसके स्थानिक डोमेन (वह लेआउट जिसमें पिक्सेल डेटा को दृश्य रूप से प्रस्तुत किया जाता है) को एक आवृत्ति डोमेन (जहां डेटा को आवृत्तियों की एक श्रृंखला के रूप में दर्शाया जाता है) में परिवर्तित करना शामिल है। परिवर्तन इस बात पर प्रकाश डालता है कि डेटा के कौन से हिस्से मानव आँख के लिए अवधारणात्मक रूप से कम महत्वपूर्ण हैं। ये कम महत्वपूर्ण विवरण, अक्सर रंग या चमक में सूक्ष्म परिवर्तन, फ़ाइल आकार को कम करने के लिए छोड़े जा सकते हैं।
इस तकनीक में उपयोग किया जाने वाला सबसे आम परिवर्तन डिस्क्रीट कोसाइन ट्रांसफॉर्म (डीसीटी) है, जो महत्वपूर्ण और महत्वहीन दृश्य जानकारी के बीच प्रभावी ढंग से अंतर करता है। परिवर्तन के बाद, कई आवृत्ति घटक शून्य के करीब हो सकते हैं और उन्हें संपीड़न प्रक्रिया में परिमाणित या छोड़ा जा सकता है, जिससे आवश्यक डेटा बहुत कम हो जाता है।
परिमाणीकरण
क्वांटाइज़ेशन एक प्रक्रिया है जो सिग्नल के प्रतिनिधित्व की सटीकता को कम करने के लिए ऑडियो और विज़ुअल डेटा पर लागू होती है। ऑडियो फ़ाइल में किसी छवि के रंगों या ध्वनियों की श्रेणी को कम बिट्स में संशोधित करके महत्वपूर्ण संपीड़न प्राप्त किया जा सकता है। संपीड़न का यह रूप इस सिद्धांत पर आधारित है कि रंगों या ध्वनियों में कुछ सूक्ष्मताएं मनुष्यों के लिए अदृश्य हैं। इसलिए, संतोषजनक पुनरुत्पादन के लिए उनका सटीक प्रतिनिधित्व आवश्यक नहीं है।
दृश्य डेटा में, परिमाणीकरण रंग की गहराई को 16 मिलियन रंगों (24 बिट्स) से घटाकर केवल 65,536 रंगों (16 बिट्स) या उससे कम कर सकता है, जिससे औसत दर्शक द्वारा देखी गई दृश्य गुणवत्ता में भारी बदलाव के बिना फ़ाइल का आकार काफी कम हो सकता है। ऑडियो में, प्रत्येक नमूने का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग की जाने वाली बिट गहराई को कम करके डेटा आकार में समान कमी प्राप्त की जा सकती है।
मनोध्वनिक मॉडलिंग
मनोध्वनिक मॉडलिंग का उपयोग मुख्य रूप से ऑडियो डेटा के संपीड़न में किया जाता है, जैसे कि एमपी3 प्रारूप में। यह तकनीक मानव श्रवण प्रणाली की विशेषताओं का लाभ उठाती है, विशेष रूप से तेज़, समान आवृत्तियों (श्रवण मास्किंग के रूप में जानी जाने वाली घटना) की उपस्थिति में शांत आवाज़ सुनने में असमर्थता। मनोध्वनिक मॉडल यह निर्धारित करने के लिए श्रवण प्रक्रिया का अनुकरण करते हैं कि कौन सी ध्वनियाँ श्रव्य हैं और कौन सी ध्वनियाँ छिपी जा सकती हैं।
मॉडल श्रवण संदर्भ (अन्य आसपास की ध्वनियों) के आधार पर एनकोडर को उन आवृत्तियों को त्यागने या भारी रूप से संपीड़ित करने की अनुमति देता है जो कान द्वारा समझे जाने की संभावना कम होती है। उदाहरण के लिए, एक ज़ोरदार ऑर्केस्ट्रा मार्ग में, एक उपकरण द्वारा बजाए गए सूक्ष्म नोट्स अदृश्य हो सकते हैं और इस प्रकार उन्हें संपीड़ित फ़ाइल में छोड़ा जा सकता है। इस चूक के परिणामस्वरूप बहुत छोटी फ़ाइल बन जाती है लेकिन फिर भी यह एक ऑडियो अनुभव प्रदान करता है जो श्रोता को लगभग अपरिवर्तित प्रतीत होता है।
फ़ाइल संपीड़न के फायदे और नुकसान
फ़ाइल संपीड़न दक्षता और लागत में कमी के संदर्भ में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। हालाँकि, यह चुनौतियाँ भी प्रस्तुत करता है, विशेषकर गुणवत्ता और संसाधन उपयोग के संबंध में। फ़ाइल संपीड़न का उपयोग करने का निर्णय आम तौर पर उपयोगकर्ता की विशिष्ट आवश्यकताओं और संसाधनों के संदर्भ में संभावित कमियों के विरुद्ध इन लाभों को संतुलित करने पर निर्भर करता है।
फायदे
फ़ाइल संपीड़न के लाभ यहां दिए गए हैं:
- कम भंडारण आवश्यकताओं. फ़ाइल संपीड़न का एक प्राथमिक लाभ यह है कि यह डिस्क की मात्रा को काफी कम कर देता है cloud भंडारण की आवश्यकता. यह कमी बड़े डेटा सेट या सीमित भंडारण क्षमता वाले सिस्टम के लिए विशेष रूप से मूल्यवान है।
- तेज़ संचरण. संपीड़ित फ़ाइलों के लिए कम आवश्यकता होती है बैंडविड्थ और नेटवर्क पर संचारित करने का समय, जो इंटरनेट पर लोडिंग समय को कम करने, फ़ाइल डाउनलोड को तेज़ करने और दूरस्थ कार्य को अधिक कुशल बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।
- कीमत का सामर्थ्य. संग्रहीत या प्रसारित किए जाने वाले डेटा की मात्रा को कम करके, संपीड़न डेटा भंडारण समाधान और बैंडविड्थ उपयोग से जुड़ी लागतों को बचाने में मदद करता है।
- बेहतर प्रणाली प्रदर्शन. संपीड़ित फ़ाइलों को लोड करना और संसाधित करना बड़ी, असम्पीडित फ़ाइलों से निपटने की तुलना में तेज़ है, खासकर जब डीकंप्रेसन एल्गोरिदम कुशल हो।
- संग्रह करने. डेटा संग्रहित करने के लिए संपीड़न आवश्यक है। यह अधिक फ़ाइलों को संग्रहीत करने की अनुमति देता है backup सिस्टम या अभिलेखीय प्रारूप और कम संसाधन उपयोग के साथ डेटा दीर्घायु सुनिश्चित करता है।
नुकसान
ये फ़ाइल संपीड़न की कमियाँ हैं:
- ओवरहेड प्रसंस्करण. डेटा को संपीड़ित और विघटित करने के लिए प्रसंस्करण शक्ति की आवश्यकता होती है। यह आवश्यकता सीमित कम्प्यूटेशनल संसाधनों वाले सिस्टम को नुकसान पहुंचा सकती है, जहां संपीड़न और डीकंप्रेसन प्रक्रियाओं से सिस्टम धीमा हो सकता है।
- हानिपूर्ण संपीड़न में गुणवत्ता की हानि. उन प्रारूपों के लिए जो हानिपूर्ण संपीड़न का उपयोग करते हैं, जैसे छवियों के लिए JPEG और ऑडियो के लिए MP3, कुछ मूल डेटा स्थायी रूप से खो जाता है, जिससे फ़ाइल की गुणवत्ता कम हो सकती है। सटीकता और उच्च निष्ठा की आवश्यकता वाले कुछ व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए यह गुणवत्ता डाउनग्रेड स्वीकार्य नहीं हो सकता है।
- फ़ाइल प्रबंधन में जटिलता. संपीड़ित फ़ाइलों को उपयोग करने से पहले उन्हें डीकंप्रेस किया जाना चाहिए, जो डेटा एक्सेस में एक अतिरिक्त कदम जोड़ता है। यह फ़ाइल प्रबंधन और पहुंच को जटिल बनाता है, विशेष रूप से गैर-तकनीक-प्रेमी उपयोगकर्ताओं के लिए।
- कुछ डेटा प्रकारों के लिए अप्रभावीता. कुछ डेटा प्रकार अच्छी तरह से संपीड़ित नहीं होते हैं, विशेष रूप से वे फ़ाइलें जो पहले से ही संपीड़ित हैं। ऐसी फ़ाइलों को संपीड़ित करने का प्रयास करने से फ़ाइल का आकार मूल के समान या उससे भी बड़ा हो सकता है।
- सुरक्षा चिंताओं. संपीड़ित फ़ाइलें सामग्री को अस्पष्ट कर सकती हैं, जिससे सुरक्षा प्रणालियों के लिए संभावित खतरों के लिए फ़ाइलों का निरीक्षण करना कठिन हो जाता है। यदि संपीड़ित फ़ाइलें छिपी हुई हैं तो दृश्यता की यह कमी एक सुरक्षा जोखिम है मैलवेयर.
फ़ाइल संपीड़न उपकरण
फ़ाइल संपीड़न उपकरण कार्यात्मकताओं की एक श्रृंखला प्रदान करते हैं जो सरल फ़ाइल कटौती से लेकर व्यावसायिक उपयोग के लिए जटिल, सुरक्षित अभिलेख तक विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। चाहे आप एक आकस्मिक उपयोगकर्ता हों जिसे कभी-कभार किसी फ़ाइल को ज़िप करने की आवश्यकता होती है या कोई निगम जो बड़ी मात्रा में डेटा प्रबंधित करना चाहता है, संभवतः एक ऐसा उपकरण है जो आवश्यकता को पूरा करता है।
यहां फ़ाइल संपीड़न उपकरणों की एक सूची दी गई है, जिन्हें उनके प्राथमिक उपयोग और सुविधाओं के आधार पर वर्गीकृत किया गया है:
सामान्य प्रयोजन संपीड़न उपकरण
- WinRAR. अपने उच्च संपीड़न अनुपात और अपने मालिकाना RAR प्रारूप और ज़िप सहित प्रारूपों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए समर्थन के लिए जाना जाता है।
- 7-Zip . एक मुफ़्त और खुले स्रोत उपकरण जो अपने स्वयं के 7z प्रारूप का उपयोग करके उच्च संपीड़न अनुपात प्रदान करता है, साथ ही ज़िप, टीएआर और जीज़िप सहित कई अन्य प्रारूपों के लिए समर्थन प्रदान करता है।
- WinZip. सबसे पुराने और सबसे भरोसेमंद संपीड़न उपकरणों में से एक, उपयोग में आसान इंटरफ़ेस और कई संपीड़न प्रारूपों के लिए समर्थन प्रदान करता है।
- PeaZip. एक ओपन-सोर्स फ़ाइल संग्रहकर्ता जो 180 से अधिक संग्रह प्रारूपों का समर्थन करता है। यह अपनी मजबूत सुरक्षा सुविधाओं के लिए जाना जाता है एन्क्रिप्शन विकल्प.
विशिष्ट संपीड़न उपकरण
- बांदीपिप. तेज संपीड़न और विसंपीड़न गति प्रदान करता है, और यह मल्टी-कोर संपीड़न का समर्थन करता है जो आधुनिक कंप्यूटरों पर संपीड़न प्रक्रिया को तेज कर सकता है।
- B1 नि: शुल्क अभिलेखागार. एक सरल और उपयोगकर्ता-अनुकूल टूल, जो विंडोज़, मैक सहित कई प्लेटफार्मों पर उपलब्ध है। Linux, और एंड्रॉइड।
- Unarchiver. मुख्य रूप से मैक उपयोगकर्ताओं के लिए, यह टूल कई अलग-अलग प्रकार की संग्रह फ़ाइलों को संभाल सकता है, जिससे यह मैक वातावरण के लिए एक बहुमुखी विकल्प बन जाता है।
कमांड लाइन उपकरण
- gzip. यूनिक्स और लिनक्स सिस्टम के लिए एक मानक उपकरण जिसका उपयोग मुख्य रूप से एकल फ़ाइलों या स्ट्रीम को संपीड़ित करने के लिए किया जाता है और आमतौर पर कई फ़ाइलों को संपीड़ित करने के लिए टार के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है।
- bzip2. gzip की तुलना में बेहतर संपीड़न अनुपात प्रदान करता है लेकिन संपीड़न और डीकंप्रेसन दोनों में धीमा है। इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है यूनिक्स/ लिनक्स वातावरण।
- xz. LZMA/LZMA2 एल्गोरिदम पर आधारित, यह उच्च संपीड़न अनुपात प्रदान करने के लिए जाना जाता है। में यह आम होता जा रहा है लिनक्स वितरण पैकेजों को संपीड़ित करने के लिए।
एंटरप्राइज़-स्तरीय संपीड़न उपकरण
- पीकेज़िप. पेशेवर वातावरण के लिए डिज़ाइन किया गया एक एंटरप्राइज़ समाधान, जो मजबूत संपीड़न, एन्क्रिप्शन और फ़ाइल प्रबंधन सुविधाएँ प्रदान करता है।
- पावर आर्काइवर. व्यवसाय और बिजली उपयोगकर्ताओं के लिए मजबूत एन्क्रिप्शन, स्वचालित सहित उन्नत सुविधाएँ प्रदान करता है backups, और वर्चुअल ड्राइव समर्थन।
