От чего зависит степень сжатия: Узнаем от чего зависит степень сжатия файла? Понятие и основные аспекты

Содержание

Узнаем от чего зависит степень сжатия файла? Понятие и основные аспекты

Большинство пользователей знает, что иногда для уменьшения размера исходных файлов с целью повышения удобства их хранения или отправки, например, по электронной почте применяется сжатие. Однако почему-то в этом случае ассоциация происходит только с приложениями-архиваторами, а другие методики сжатия данных в расчет не принимаются. Далее будет рассмотрено, от чего зависит степень сжатия файла, на примере нескольких наиболее распространенных ситуаций.

Что подразумевается под степенью сжатия файла?

Начнем с теоретических вопросов. Что же такое степень сжатия файла? Исходя из самых простых трактовок этого термина, под ним подразумевается соотношение размера конечного (сжатого) объекта к начальному объему. Однако такое пояснение в большей степени может относиться исключительно к архивным данным, поскольку совершенно не затрагивает некоторые вопросы, связанные с изменением формата мультимедиа, где сжатие также очень распространено. В общем же, говорить о том, что степень сжатия файла зависит только от какого-то одного признака, нельзя. В данном случае роль играет и тип объекта, и используемые для сжатия данных программы, и скорость проведения процесса сжатия. Далее кратко остановимся на некоторых важных аспектах, которые могут повлиять на конечный результат уменьшения размера исходных данных.

Степень сжатия файла зависит только от типа файла: так ли это на самом деле?

Да, действительно, тип сжимаемых данных оказывает на уменьшение конечного размера файла достаточно большое влияние, и далеко не все форматы можно подвергнуть таким процедурам. Пояснить это можно на примере звуковых файлов формата MP3, которые изначально уже самим по себе являются сжатыми.

При попытке упаковки таких данных в архив существенного уменьшения размера добиться практически невозможно. То же самое касается формата WAV. Однако, если произвести не сжатие, а перекодирование из WAV в MP3, размер можно уменьшить раз в десять и более. Многие пользователи тут же и отталкиваются от того, что степень сжатия файла зависит именно от начального и конечного формата. Это не совсем так, поскольку важную роль играет и применяемый алгоритм перекодирования, о чем будет сказано отдельно. А пока остановимся на использовании архиваторов.

От чего зависит степень сжатия файла при упаковке в архив?

Чтобы изначально понять суть сжатия такого типа, для простоты объяснения в пример приведем самый обычный архиватор WinRAR. Типы упаковываемых данных не трогаем, а основное внимание сосредоточим на инструментах самого приложения.

Для начала следует обратить внимание на конечный формат архива, а также на используемый метод упаковки. Понятно, что в этом случае степень сжатия файла программой архивации зависит от предпочитаемой методики. При скоростном методе сжатие будет минимальным, но при установке максимальной степени сжатия размер будет уменьшен более существенно, а времени потребуется больше.

Если же применительно к архиваторам рассматривать файловые форматы, из самых сжимаемых можно выделить текстовые документы любых форматов.

Относительно неплохо сжимаются некоторые исполняемые файлы EXE-формата (при стандартном методе сжатия можно добиться уменьшения размера больше, чем вполовину). Самыми, как уже говорилось, несжимаемыми являются объекты мультимедиа. И, если картинки уменьшить по размеру хоть как-то можно, с аудио и видео без изменения начального формата такие действия не проходят, и архиваторы тут совершенно ни причем.

Типы сжатия графики, видео и аудио

Применительно к мультимедиа различают два основных типа сжатия: с потерей качества (lossy) и без потерь (lossless). И в данном случае степень сжатия файла зависит как раз от используемой технологии компрессии.

В первом случае сжатие максимальное, во втором оно может варьироваться, на что влияет используемый набор кодеков и конечный формат контейнера. Так, например, один и тот же AVI-файл может представлять собой именно контейнер, содержащий совершенно разные по типу данные и с различной степенью компрессии. Из-за этого, кстати, иногда могут наблюдаться проблемы с воспроизведением видео на бытовых плеерах.

А вообще, если говорить именно о мультимедиа, тут нужно четко понимать, что добиться максимального уменьшения размера исходного файла любого формата без существенной потери качества практически нереально, несмотря даже на технологии удаления избыточного контента (например, для графики или видео это срабатывает только в случае с неизменяемыми сценами). В случае с аудио производится уменьшение битрейта и вырезание определенных частот. Рядовой пользователь разницы, может быть, и не ощутит, а вот профессионал с тонким слухом сразу скажет, чего не хватает.

Самые распространенные программы на все случаи жизни

От чего зависит степень сжатия файла, немного разобрались. Теперь следует сказать несколько слов о применяемых программных продуктах. Среди архиваторов самыми распространенными можно назвать WinRAR, WinZIP и 7-Zip.

Что же касается сжатия мультимедиа, в самом простом случае можно использовать специальные приложения-конвертеры, которые работают по принципу перекодирования исходного материала в другой формат с целью уменьшения размера файла.

Краткие итоги

Подводя своеобразный итог, можно отметить, что степень сжатия файла архиватором зависит от нескольких факторов, а чаще всего от типа данных, подвергаемых компрессии, используемого программного обеспечения и методов сжатия (обычно применяются алгоритмы Хаффмана и Лемпеля-Зива, работающие в паре). В случае с мультимедиа-контентом ситуация практически та же, однако главенствующее положение занимает преобразование формата из одного в другой.

Степень сжатия — Справочник химика 21

    Моторный метод. Сущность определения детонационной стойкости бензинов по моторному методу заключается в том, что при работе специального одноцилиндрового двигателя (ИТ-9-2) на испытуемом топливе устанавливается стандартная интенсивность детонации. Затем подбирается такое эталонное топливо, которое при данной степени сжатия и составе смеси, соответствующем максимальной интенсивности детонации, дает такую же стандартную интенсивность детонации, как и испытуемое. В качестве эталонного топлива при меняется смесь изооктана (2,2,4-триметилпентана) и н-гептана. Де- [c.99]
    В зависимости от принципа действия и степени сжатия (отношения давления газа па выходе к его давлению на входе) машины для сжатия и перемещения газон делят на компрессоры, газодувки и вентиляторы. [c.183]

    Термопара Изменением степени сжатия [c.100]

    Влияние увеличения мощности и форсирования двигателя. Противоокислительные и моющие свойства масла особенно важны при форсировании двигателей. Бензиновые двигатели форсируются путем увеличения степени сжатия и частоты вращения коленчатого вала, а дизельные — увеличением эффективного давления (в основном при помощи турбонаддува) и частоты вращения коленчатого вала. При увеличении частоты вращения коленчатого вала на 100 оборотов в минуту или при повышении эффективного давления на 0,03 Мпа, температура поршня увеличивается на 3°С. При форсировании двигателей обычно уменьшают их массу, что приводит к увеличению механических и тепловых нагрузок на детали. [c.66]

    В настоящее время оценка детонационной стойкости бензинов основана на принципе сравнения их с эталонными топливами при испытании тех и других на специальных одноцилиндровых установках в строго определенных стандартных условиях. Применяются два типа установок установки с переменной степенью сжатия (моторный, температурный, исследовательский) и установки с переменной степенью наддува (авиационный метод с наддувом). 

[c.99]

    На установках гидроочистки старого типа для сжатия газа всех назначений применялись только поршневые компрессоры, что объясняется, в основном, невысокой мощностью установок. В настоящее время поршневые компрессоры используются тогда, когда невозможно или нецелесообразно применять центробежные компрессоры (если в широких пределах изменяются характеристики газов, нри высоких значениях степени сжатия и низкой производительности).[c.116]

    Оставшаяся часть вторичного пара отводится или к мокрому вакуумному насосу, где конденсируется, или к барометрическому конденсатору, который соединен с сухим вакуум ным насосом. Количество отсосанного вторичного пара зависит от давления остро-, го пара и от заданной степени сжатия. Количество острого пара вместе с засосанным количеством вторичного пара должно соответствовать количеству греющего пара, кото рое определяется производительностью испарителя. 

[c.279]

    Как уже отмечалось выше, в действительности сжатие и расширение газов протекает не адиабатически и не изотермически, а в каждом отдельном случае, в зависимости от конкретных условий ( скорости процесса, степени сжатия и изолированности системы и т. д.), лишь приближается к одному т этих процессов. Такие реальные процессы, при которых имеет место отвод тепла наружу или поступление его в систему из окружающей среды, называются политропическими процессами. Подсчет физических параметров системы (Р, V и Г), а также ее работы при подобного рода процессах производится по уравне- [c.

72]


    Авиационный метод. Испытание топлив по этому методу производится на специальных стандартных одноцилиндровых двигателях ИТ-9-1 с постоянной степенью сжатия е = 7. Детонационный режим установки достигается изменением наддува двигателя. Интенсивность детонации устанавливается специальными приборами, которые улавливают характерные для детонации вибрации стенок цилиндра. [c.101]

    Такой же вывод можно сделать и в теХ( случаях, когда при работе двигателя на двух топливах, близких по физическим, но различающихся по химическим свойствам, наблюдается существенное различие параметров рабочего процесса. Например, н-гептан и изооктан (2,2,4-триметилпентан) характеризуются близкими физическими свойствами температура кипения 371,4 и 372,3 К, теплота испарения 31,7 и 31,0 кДж/моль, давление насыщенных паров при 373 К равно 1,06-10 и 1,04-10 Па соответственно. В то же время они различаются по октановому числу, зависящему от химического строения молекулы у н-гептана октановое число принято равным нулю, а у изооктана — 100.

С точки зрения физической модели при работе карбюраторного двигателя на обоих топливах параметры рабочего процесса должны быть идентичными. Однако хорошо известно, что прн степени сжатия, превышающей 2,8 (у современных двигателей она равна 7—9), двигатель на н-гептане работает с детонацией , которая может привести к его разрушению. [c.145]

    Мотопилы. Двигатели мотопил имеют более высокую степень сжатия и тем самым меньшее дросселирование выхлопных газов. Их выхлопные газы должны быть как можно менее ядовитыми и бездымными, так как они выпускаются в непосредственной близости от оператора. Применение синтетического масла (полибутена, полиэфиров) и полимерных загустителей вместо остаточного базового масла позволяет не только снизить вредность, но и дымообразование и, кроме того, соотношение масло топливо. Окружающая среда, в которой работают бензопилы, требует высокой биоразлагаемости остатков масла. Некоторые производители бензопил требуют применения для их машин специальных масел.

Некоторые масла имеют надписи об их пригодности для бензопил. [c.123]

    Компрессорные установки оснащают местными дистанционными приборами контроля температуры, давления и других параметров в соответствии с действующими нормами. Во время эксплуатации компрессоров устанавливают постоянный контроль за всеми параметрами их работы. Компрессоры оборудуют необходимой сигнализацией, предупреждающей об отклонении режима работы, и блокировками для автоматической остановки при аварийной ситуации. Во время работы компрессора следят также за смазкой цилиндров и механизмов, не допуская растекания и разбрызгивания смазочных материалов. Сжатый газ или воздух очищают от масла после каждой степени сжатия, регулярно дренируют накопившуюся смазку из маслоотделителей. 

[c.106]

    По мере того как приближается к предельному или почти предельному значению при очень высоких степенях сжатия, температура сильно повышается. Способность ударной волны развивать очень большие мгновенные температуры дает ей возможность инициировать взрывы в газовых смесях и поддерживать детонационные волны. Это используется при исследовании кинетики очень быстрых реакций при относительно высоких температурах. (См. работы Дэвидсона и др. по реакциям в ударных трубах, а также работу Бриттена [65].) [c.409]

    При смешении изооктана и нормального гептана в различных пропорциях по объему получается ряд эталонных топлив с различными антидетонационными свойствами. Чем больше изооктана содержится в смеси, тем вьппе ее антидетонационные свойства. При испытании неизвестного бензина на одноцилиндровом двигателе повышают степень сжатия до появления детонации. Затем на этом же двигателе подбирают эталонное топливо, вызывающее детонацию при той же степени сжатия, при которой началась детонация в условиях работы на неизвестном бензине. Если, например, в таком эталонном топливе содержится 82% изооктана, то испытуемый бензин имеет октановое число 82. 

[c.174]

    Горение одного и того же топлива может протекать нормально или с детонацией в зависимости от конструкции, режима и условий работы двигателя. Форсирование современных автомобильных двигателей но степеням сжатия, мощностным и экономическим показателям вызывает необходимость использования топлив с повышенной детонационной стойкостью. 

[c.205]

    Скорость тепловыделения в основной фазе определяет быстроту нарастания давления по углу поворота коленчатого вала ( Р/й(ф) и соответственно динамику действия силы расширения газа на детали кривошипно-шатунного механизма. В двигателях с умеренными степенями сжатия (6—7) наибольшие значения Р/а ф составляют 0,10—0,12 МПа/°ПКВ. При степенях сжатия е=9-н10 Р/йф достигает 0,15—0,25 МПа/°ПКВ. [c.150]

    При обеднении смеси свыше некоторых пределов, зависящих от конструктивных особенностей двигателя, его нагрузки и степени сжатия, сгорание в последовательных рабочих циклах развивается неодинаково, что связано с ухудшением условий воспламенения искрой обедненных смесей и распространения пламени. Работа двигателя становится неустойчивой. [c. 150]

    С увеличением степени сжатия е повышаются давление и температура горючей смеси к моменту подачи искры и уменьшается концентрация остаточных газов, что создает более благоприятные условия для воспламенения. При этом сокращается длительность начальной фазы сгорания, расширяются пределы возможного обеднения смеси. Повышение е способствует также увеличению скорости сгорания в основной фазе, но одновременно за счет увели- 

[c.150]


    Возникновению детонации способствуют следующие факторы, увеличивающие скорость развития предпламенных реакций в последней порции топливо-воздушной смеси высокая реакционная способность топлива повышение степени сжатия  [c.151]

    К факторам, существенно влияющим на процесс сгорания в дизеле, относятся свойства топлива, угол опережения впрыска топлива, качество распыления топлива и продолжительность его подачи, степень сжатия, частота вращения коленчатого вала.

[c.158]

    Строение алкильного радикала в металлоорганических антидетонаторах, в частности в ТЭС и ТМС, определяет их термическую стабильность, т. е. момент их разложения в цикле сгорания топлива. При 744 °С в течение 5,6 мс ТЭС разлагается на 65%, а ТМС — всего на 8% [184]. Поэтому в двигателях с высокой степенью сжатия и на форсированных режимах ТМС более эффективен, чем ТЭС, практически полностью разлагающийся до начала предпламенных процессов в последней порции топливо-воздушной смеси. Особенно заметно проявляются антидетонационные преимущества ТМС по сравнению с ТЭС при увеличении концентрации свинца и содержания ароматических углеводородов в бензине (рис. 3.33). [c.172]

    Основное назначение каталитического риформинга заключается в повышении октанового числа исходного сырья без значительных потерь последнего. Создание двигателей с более высокой степенью сжатия выявило потребность в производстве все более высокооктановых топлив. Поэтому в процессе каталитического риформинга всегда наблюдалась тенденция к получению топлива с максимально большими октановыми числами. В настоящее время целью каталитического риформинга является производство топлив с октановыми числами ио исследовательскому методу без ТЭС порядка 90—95 при минимальных потерях исходного сырья. [c.164]

    На одном из нефтеперерабатывающих заводов при загрузке газомоторного компрессора 10 ГКН-4/1-55 произошел взрыв нагнетательного трубопровода четвертой ступени сжатия, на участке длиной 2,5 м (от обратного клапана до задвижки). Взрыв был вызван подсосом воздуха в ци-линдр четвертой ступени компрессора через неплотно закрытую задвижку нэ продувочной свече, которая согласно проекту была врезана на всасывающей линии четвертой ступени сжатия, и образованием взрывоопасной смеси воздуха с парами смазочных масел. В четвертой ступени компрессора при степени сжатия до 40 температура компримированного воздуха в нагнетательном трубопроводе может в течение 1—3 мин превышать 300 С, до момента поступления компримируемого газа из низких ступеней. Температура же самовоспламенения паров масла составляет 268 °С. Комиссия по расследованию аварии предложила изменить технологическую схему, чтобы исключить возможность попадания воздуха в компрессор через продувочную свечу разработать проект и выполнить обвязку компрессоров, обеспечивающую сброс избыточного давления газа на факел и остаточного на свечу при остановке компрессора установить обратный клапан на общей нагнетательной линии, соединяющей компрессорный цех факельного хозяйства с общезаводской магистралью компримируемого газа. [c.101]

    Возникновение и интенсивность детонации в поршневых бензиновых двигателях определяют скоростью химических реакций пред-пламенного окисления углеводородов и временем, в течение которого эти реакции могут протекать. Скорость химических реакций пред-пламенного окисления зависит от химического состава топлива, от состава горючей смеси (а), а также от давления и температуры. Температура и давление смеси в цилиндре двигателя зависят от температуры и давления воздуха на впуске, степени сжатия, температуры стенок камеры сгорания, поршня и клапанов, а также степени завихрения воздуха в цилиндре, определяющей величину теплоотдачи в стенки. Возникновение детонацион-ного сгорания зависит от ряда конструктивных факторов (размеров и формы камеры сгорания, места расположения свечей и др.). [c.98]

    При прочих равных условиях химическая природа топлива и состав смеси определяют склонность горючей смеси к детонации. Опытами установлено, что одни углеводороды обладают более высокими детонационными кaчe твa нl на богатых смесях, другие — на бедных. Некоторые углеводороды легче детонируют в двигателях при увеличении степени сжатия, другие же—при увеличении наддува, а третьи — при увеличении температуры воздуха на впуске. [c.98]

    Компрессорами называют машины, н которых в процессе сжатия происходит охлаждение рабочей среды. Степень сжатия в компргссорах (отношение абсолютного давления иа пагпетапии Рк к абсолютному давлеп1гю на всасывании рц) превосходит 3,5 (е = = р1.7р 1>3,5). Развиваемое компрессором давление доходит до 100 МПа и более. [c.183]

    Гизодувками называют машины, у которых степень сжатии [c. 183]

    Мотороллеры и мопеды. При использовании в городах к ним предъявляются требования по уменьшению дымообразования и создаваемого шума. Для снижения шума, особенно при забросе оборотов, они имеют эффективную конструкцию глушителей и системы выхлопа. Их двигатели, как и мотоциклов, постепенно форсируются, но без увеличения степени сжатия. Условия работы масел приближается к условиям мотоциклов. Объем цилиндров двигателей зависит от мощности и находится в пределах 50 — 200 см , а обороты достигают 6000 об./мин. Для снижения загрязнения двигателя применяются эффективные полимерные и металлоанионные детергенты. С целью. хорошего смазывания цилиндров и подшипников, масла производятся на основе остаточных масел, которые отличаются лучшей липкостью. Такие масла более дымные и существенно загрязняют двигатель, поэтому намечается тенденция использования для мотороллеров и мопедов синтетических моторных масел на основе алкилбензола или полиэфиров. Это существенно повышает стоимость масла. В некоторых странах (Австрия, Швейцария, Тайвань) существуют законы, требующие применения дополнительного сжигания выхлопных газов катализаторами. Для использования в Таиланде, все масла для двухтактных дви1ателей должны быть протестированы на дымообразование. [c.123]

    В последнее время ароматические углеводороды приобрели исключительное значение как высокооктановые компоненты авпатоплива, которые вместе с хорошими антидетона-ционными свойствами, характеризуются большой термостабильностью в условиях высокой степени сжатия. [c.28]

    В отличие от карбюраторного двигателя в такте впуска в цилиндр поступает не горючая смесь, а только воздух. Воздух затем подвергается сильному сжатию (е=16 —20) и нагревается до 500 — 600 °С. В конце такта сжатия в цилиндр под большим давлением впрыскивается топливо через форсунку. При этом топливо мелко расг ыливается, нагревается, испаряется и перемешивается с воздухе м, образуя горючую смесь, которая при высокой температуре самовоспламеняется. Все остальные стадии рабочего цикла происходя так же, как и в карбюраторном двигателе. Более высокая степень сжатия в дизеле обеспечивает более высокий коэффициент полезного действия двигателя. Однако высокое давление требует применения более прочных толстостенных деталей, что повышает материалоемкость (массу) дизеля. [c.101]

    Оценка детонационной стойкости (ДС) бензинов проводится на стандартном одноцилиндровомдвигателес переменной степенью сжатия (УИТ-65). Определение ДС сводится к подбору смеси эталонных угле — подородов, которая при данной степени сжатия стандартного двигателя сгорает с такой же интенсивностью детонации, как и испытуемый бензин. В качестве эталонньгх углеводородов приняты изооктан 12,2,4-триметилпентан) и н-гептан, а за меру ДС принято октановое число (04). 04 изооктана приЕшто равным 100, а гептана — Егулю. [c.104]

    Современные дизельные двигатели легковых автомобилей компактные, скоростные, мощные, с косвенным впрыском и турбонаддувом. Конструкция таких двигателей отличается гем, что развиваются высокие обороты коленчатого вала и достигается более высокая степень сжатия по сравнению с двигателями грузовых автомобилей или автобусов. Режим работы трудный и переменный — движение в городе, дальние поездки, гоночный режим. Поэтому M PD2 класс масел несколько отличается от M D4 и D5 классов масел для тяжелых дизелей, таким же образом, как и масла класса АСЕА В от класса АСЕА Е. Кроме того, это чисто европейский тип масел. В классификации API отсутствуют классы масел для дизелей легковых автомобилей. Меньший интерес американцев к дизельным двигателям легковых автомобилей объясняется тем, что на рынке США такие автомобили составляют только около 2%, а в Европейских странах достигают 25 — 30%. [c.106]

    На эффективность процесса сгорания существенно влияют состав смеси (коэффициент избытка воздуха а), нагрузка двигателя, степень сжатия, частота вращения коленчатого вала, а также форма камеры сгорания. Минимальные значения ф , 01, 02 и максимальные Рг достигаются при а= 0,85 0,9,. при котором наблюдаются наибольшие скорости распространения пламени и интенсивность тепловыделения, а следовательно, и наибольшая мощность, развиваемая двигателем. Такой состав смеси называется мощностным. При а> >,0,9 возрастает Ог, 02 изменяется незначительно, но максимальное давление Рг снижается в связи с меньшим энерговыделением при сгорании смеси. Соответственно уменьшается значение с1Р1с1(р. [c.150]

    Во )дух с температурой 20°С сжимается компрессором до манометрического давления 7 кг/см (ати). При этом аакууметрнческое давление (разрежение) на всасывающей трубе компрессора 0,1 ат. Определить степень сжатия воздуха, если барометрическое давление его 720 мм рт. ст. [c.63]

    Бензины каталитического крекинга являются более ценным моторным топливом, чем бензины термического крекинга. Смеси бензина каталитического крекинга с воздухом выдерживают более высокие степени сжатия в моторах, чем такие же смеси, пригото- [c. 22]

    Сортность определяется на ла-борато рной одноцплппдровой установке ИТ9-1 (фпг. 64), несколько отличающейся от двигателя, на котором определяется октановое число. Двигатель имеет наддув и оборудован приспособлением дпя замера мощности. Определение сортности производится при постоянной степени сжатия, равной 7, но при переменном наддуве. Наддув повышают до тех пор, пока -не начнется детонация. Максимальная мощность, которую при этом может развить двигатель, является показателем антидетонационных свойств бензина на богатой смесп. Максимальная мощность, получаемая при работе на чистом техническом изооктане, принята за 100%. Мощность, получаемую иа пс-испытуемом бензине, выражают в процентах по отношению к мощности, получаемой на чистом техническом изооктане. [c.175]

    Г. С. Шимонаев считает [13], что для возникновения детонации необходимы два условия 1) в топливо-воздушной смеси должны протекать предпламенные реакции, соответствующие реакциям переходной зоны самовоспламенения, и 2) суммарная скорость экзотермических предпламенных реакций должна превышать некоторое критическое значение. Эти условия возникают при определенной степени сжатия, когда давление и температура последней части ТВС достигают таких значений, при которых ее самовоспламенение сопровождается самоускорением волн сжатия и появлением детонационных волн. [c.152]

    Последующее калильное воспламенение может возникать в двигателях с высокими степенями сжатия при работе на бензинах, содержащих антидетонаторы. В этом случае в несгоревшей части ТВС могут образоваться очаги калильного воспламенения после начала распространения фронта пламени от искры свечи за счет оторвавшихся от стенок и взвешенных в рабочем заряде раскаленных (тлеющих) частиц нагара, отложившихся в камерах сгорания в процессе достаточно длительной работы двигателя на режимах малых нагрузок и холостого хода и отслаивающихся от стенок при увеличении нагрузки. От таких тлеющих частиц начинают распространяться дополнительные фронты пламени и скорость сгорания в конце основной фазы резко возрастает при этом значения dPIdff могут достигать 1,0 МПа/°ПКВ, тогда как при нормальном сгорании они обычно не превышают 0,2 МПа/°ПКВ.[c.153]

    Важным преимуществом дизеля также является практически неограниченная возможность обеднения горючей смеси. Это позволяет изменять мощность двигателя только путем регулирования подачи топлива при постоянном расходе воздуха. К достоинствам сгорания в дизеле следует отнести также возможность использования топлив с различной испаряемостью среднедистил-лятных, утяжеленных, а при определенных условиях и легких (типа бензина). Удельный расход топлива в дизеле всегда существенно ниже, чем в двигателе с воспламенением от искры, вследствие более высокой степени сжатия горючей смеси. [c.158]

    При увеличении степени сжатия повышаются температура и давление воздуха в момент начала впрыска топлива, что приводит к сокращению ПЗВ и снижению скорости нарастания давления dPfd(f, т. е. к уменьшению жесткости работы двигателя, сокращению индикаторного удельного расхода топлива. [c.159]


Теория рециркуляции и повышение оптимальности химических процессов (1970) — [ c. 251 ]

Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности (1985) — [ c.177 ]

Товарные нефтепродукты, их свойства и применение Справочник (1971) — [ c.10 , c.23 ]

Химия технология и расчет процессов синтеза моторных топлив (1955) — [ c.11 , c.13 ]

Экструзия пластических масс (1970) — [ c.45 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 5 (1950) — [ c.637 ]

Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций (1981) — [ c.69 ]

Процессы и аппараты химической технологии (1955) — [ c.158 , c. 160 , c.166 , c.167 ]

Химическая термодинамика (1950) — [ c.327 ]

Процессы и аппараты химической технологии Издание 3 (1966) — [ c.225 , c.227 , c.235 ]

Технология переработки пластических масс (1988) — [ c.104 ]

Холодильная техника Кн. 1 (1960) — [ c.196 ]

Процессы и аппараты химической технологии Издание 5 (0) — [ c.225 , c.227 , c.235 ]


Степень сжатия геометрическая — Энциклопедия по машиностроению XXL

Степень сжатия (геометрическая). ……… 16  [c.115]

Степень сжатия геометрическая G6  [c.585]

Вопрос о правильном выборе степени сжатия для двигателя с наддувом имеет очень важное значение, особенно для бензиновых двигателей. В этой связи необходимо различать степень сжатия геометрическую е и степень сжатия эффективную  [c.38]

Степень отклонения действительного процесса в компрессоре от идеального зависит от конструкции и геометрических размеров последнего, от числа оборотов, свойств и параметров всасываемого газа, степени сжатия, качества изготовления компрессора и его изношенности, а также от геометрических размеров трубопроводов компрессора. Отклонение характеризуется рядом рабочих коэфи-циентов.  [c.480]


Объектом испытаний был двигатель Д-50 трактора Беларусь МТЗ-50 класса 1,4 т тяги номинальной мощностью 55 л. с. при частоте вращения коленчатого вала 1700 об/мин. Основные его геометрические параметры 5 = 125 мм D = = 110 мм литраж 4,75 л номинальная степень сжатия 16,5 удельный вес 7,8 кг/л. с. Двигатель комплектовался серийными деталями. В опытах по оценке влияния на износ подшипников коленчатого вала замены материала рабочего слоя вкладышей монтировались специальные вкладыши, при исследовании зависимости износа гильзы и поршневого кольца от изменения эффективности воздухоочистителя серийный воздухоочиститель менялся на специально подготовленный.  [c.45]

Доля потерянного хода поршня >]> для двухтактных дизелей в зависимости от конструкции и быстроходности составляет 12- 30%. У двухтактных двигателей различают две величины степени сжатия — номинальную, или геометрическую, г и действительную е. Геометрическая степень сжатия г есть отношение полного объема цилиндра при положении в н. м. т. к объему камеры сжатия, а именно  [c.289]

Геометрическая степень сжатия, е ,…..  [c.50]

На фиг. 70 показан характер изменения к. п. д. действительного рабочего процесса (т)/) и теоретического с допущением полного и мгновенного сгорания в в. м.т. (т) ) в двигателе с искровым зажиганием под влиянием различных факторов, связанных со свойствами рабочей смеси (коэффициентом избытка воздуха а), режимом работы двигателя (количеством оборотов в минуту) и его конструкцией (геометрической степенью сжатия бр). Во всех случаях  [c.100]

Фиг, 83. Влияние геометрической степени сжатия на параметры тепловыделения и рабочего процесса в отсеке двигателя ГАЗ-51  [c.122]

Правые крутые участки линий — это область перегрузочного режима. Каждый эжектор, в зависимости от основных геометрических размеров, степени сжатия в первой ступени и совершенства конструкции, имеет индивидуальную характеристику, отличающуюся рабочих участков.  [c.213]

При многоступенчатом пароструйном эжекторе степень сжатия в каждой ступени принимается одинаковой. При двухступенчатом эжекторе давление в конце диффузора первой ступени, приблизительно равное давлению в камере смешения второй ступени, определяется как среднее геометрическое между давлением отсасываемой паровоздушной смеси Рч я давлением на выходе эжектора р -  [c. 304]

Многоступенчатый компрессор представляет собой машину, проточная часть которой имеет сечения, подобранные для определенного закона изменения плотности перекачиваемого газа. По этим расчетным условиям вычисляются треугольники скоростей, служащие для нахождения геометрической формы рабочих и направляющих лопаток. При изменении сопротивления внешней среды или числа оборотов вала компрессора треугольники скоростей изменяются неподобно, вследствие несоответствия между жесткими геометрическими размерами сечений и изменившейся степенью сжатия в отдельных ступенях. Это расстройство режимов носит нарастающий характер вдоль проточной части и может быть качественно проанализировано с помощью простейших выражений.  [c.147]


Под номинальной (геометрической) степенью сжатия г подразумевают отношение полного объема цилиндра Уа к объему пространства сжатия Ус  [c.42]

Геометрическая степень сжатия 15,6 12 17  [c.59]

Геометрическая степень сжатия выражается той же формулой, что и для четырехтактных двигателей  [c. 27]

Увеличение числа цилиндров при неизменном рабочем объеме двигателя позволяет уменьшить геометрические размеры цилиндров и вес поступательно движущихся масс, что дает возможность повышения степени сжатия, не вызывая появления детонации, и числа оборотов вала двигателя.  [c.13]

Действительная и геометрическая степени сжатия. В двухтактных двигателях различают геометрическую и действительную степени сжатия.  [c.65]

Геометрическая степень сжатия г, как и в четырехтактных двигателях, представляет собой отношение всего объема цилиндра У п+Ус к объему камеры сгорания с-  [c.65]

Следовательно, сравнивая выражения для е и е, можно сделать вывод, что геометрическая степень сжатия больше действительной  [c.66]

Для мотоциклетных двигателей Ч = 0,25 тогда при геометрической степени сжатия е = 8,0 действительная степень сжатия е=6,25.  [c.66]

Е, е —степень сжатия действительная и геометрическая (условная)  [c. 7]

Отношение полного объема рабочего цилиндра к объему камеры сжатия называют геометрической (условной) степенью сжатия  [c.95]

Связь между действительной и геометрической (условной) степенью сжатия определяется зависимостью  [c.95]

Формула (89) связывает п,/, и и справедлива как для четырехтактных, так и для двухтактных двигателей, независимо от способа подачи заряда в цилиндр. При двухтактном двигателе только нужно иметь в виду, что степень сжатия е относится не к геометрическому (полному) объему хода поршня, а к полезному, рабочему объему = —1])). Отсюда коэффициент наполнения, отнесенный к полному ходу поршня,  [c.99]

Среднее эффективное давление, кгс/см Степень сжатия действительная > геометрическая Давление сжатия, кгс/см  [c.88]

Иа индикаторных диаграммах (см. рис. 21—24) точка 2 соответствует окончанию процесса впуска и началу фактического сжатия. Для оценки параметров конца сжатия с учетом фактического начала этого процесса наряду с геометрической степенью сжатия, отнесенной ко всему объему,  [c. 66]

Связь между действительной и геометрической степенями сжатия может быть выражена соотношением  [c.66]

На рис. 9.16 приведена типовая сетка характеристик, построенная для эжектора с нерасширяю-щимся соплом эжектирую-щего газа и цилиндрической смесительной камерой с геометрическим параметром а = 0,5. Эта характеристика показывает зависимость степени сжатия эжектируемого газа  [c.526]

С уменьшением числа оборотов геометрически неизменяемого одновального ДТРД степень двухконтурности его сначала увеличивается (рис. 4.11). Такая закономерность объясняется тем, что весовой расход воздуха через данный контур зависит главным образом от степени сжатия компрессора. При дросселировании двигателя степень сжатия в первом контуре, имеющая более высокое исходное значение, уменьшается более интенсивно, чем во втором контуре. Это приводит к тому, что расход воздуха через первый контур падает гораздо интенсивнее, чем через второй контур, в результате чего степень двухконтурности увеличивается.[c.92]

Из фиг. 100 видно, что расчетные точки ро2 ложатся на одн политропу, а начальное давление в буфере практически соответст вует одной точке. При этом степень сжатия буфера на номинальной нагрузке равна около 2,18, что хорошо совпадает со значепие того же пара метра у геометрически подобных СПГГ модели GS-34 Из сказанного можно сделать очень важные выводы о том, чтс стабильность степени сжатия Д11зеля и оптимальные положенп5 н. м. т. блока поршней определяются характером изменения давле ния в буфере.  [c.180]


Конструкция камеры сгорания. Наивысшая полезная степень сжатия зависит от геометрического очертания камеры сгорания и места расположения свечт . Двигатели с подвесными клапанами обычно могут работать с более высокими степенями сжати по сравнению с двигателя.мн, имеющими боковые клапаны. Это объясняется большей компактностью камер сгорания с верхними кла-  [c.114]

В четырехтактных двигателях различие между действительной и геометрической стеренями сжатия обычно незначительное, поэтому для них в расчетах, не требующих большой точности, пользуются только геометрической степенью сжатия, считая, что действительная степень сжатия равна геометрической.[c.96]

Эффективность рабочего процесса в цилиндре двигателя определяется Kai общей полнотой сгорания, так и его скоростью, т. е. зависит от своевременности тепловыделения, обеспечивающего степень расширения продуктов сгорания, близкую к геометрической степени сжатия. Максимальная работа цикла, а соответственно и глаксимальпые мощность и акопоыкчность двигателя, работаюш,его па легко51 топливе, при прочих равных ус.ловиях достигаются при такой организации процесса сгорания, когда точки начала и конца основной фазы будут расположены примерно симметрично относительно в. м. т. Это возможно при соответствующей установке момента зажигания. Угол в градусах поворота коленчатого вала от момента проскакивания ис1 ры в свече до в. м, т. называется углом опережения зажигания срз.  [c.113]


Выберите степень сжатия

Чтобы выбрать уровень сжатия при добавлении файлов:

1.  Выберите «Параметры» в меню приложения.

2.  Выберите категорию «Сжатие».

3. Выберите настройку из раскрывающегося меню сжатия меню:

9002

Что он делает

Normal

Устанавливает уровень сжатия до 5 по шкале от 0 до 9, где 0 означает отсутствие сжатия.Обеспечивает баланс сжатия и производительности.

Speed ​​

Устанавливает уровень сжатия до 1 по шкале от 0 — 9: Формы производительности над компрессией

FAST9

Устанавливает уровень сжатия до 2 на шкала от 0 до 9: дает большее сжатие, чем скорость, но все же способствует производительности

Максимум

Устанавливает уровень сжатия на 9 по шкале от 0 до 9: максимальное сжатие

990

Включает кнопку «Настроить». Смотри ниже.

Чтобы выбрать алгоритм сжатия и/или пользовательский уровень сжатия:

1.  Выберите «Пользовательский» в раскрывающемся меню «Сжатие», чтобы активировать кнопку «Настроить».

2.  Выберите «Настроить», чтобы открыть диалоговое окно «Настройка сжатия».

3.  Выберите метод сжатия в раскрывающемся меню.

Deflate — это метод, который Smartcrypt использует по умолчанию для файлов ZIP и OpenPGP. Другие методы могут предложить большую скорость, но меньшее сжатие, или наоборот.Степень сжатия, которой может достичь любой метод, сильно зависит от типа сжимаемых данных.

Примечание : Другие утилиты сжатия в формате ZIP могут не извлекать файлы, сжатые с помощью методов, отличных от Deflate.

алгоритм Описание

Deflate

Метод сжатия по умолчанию используется для ZIP-файлов

Deflate64

Более мощная версия метода Deflate

DCL Implode

Метод сжатия библиотеки данных PKWARE: позволяет оптимизировать двоичные файлы или файлы ASCII. Обычно работает быстрее, чем Deflate, но обеспечивает меньшее сжатие.

BZIP2

Обычно обеспечивает большее сжатие, чем Deflate, но использует больше памяти и вычислительной мощности и работает медленнее до 16 МБ — и занимает больше времени, чем Deflate

PPMd

Достигает особенно хорошего сжатия текста на естественном языке, но может использовать много памяти (~ 16 МБ) и занимает больше времени, чем Deflate

4.Установите ползунок на шкале между минимумом и максимумом, чтобы выбрать уровень сжатия. (Ползунок доступен не для каждого алгоритма.)

5.  Если вы выбрали метод сжатия DCL Implode, выберите переключатель: Двоичный или ASCII.

DCL Implode позволяет оптимизировать сжатие и производительность для типа сжимаемого файла: текстового ASCII или двоичного. Если все файлы, которые вы добавляете, являются текстовыми файлами ASCII, выберите ASCII. Никакие данные не будут повреждены, если вы добавите текстовые файлы ASCII, когда выбран Двоичный, или если вы добавите двоичные файлы, когда выбран ASCII.

6. Нажмите OK.

Что такое сжатие данных? — Определение из WhatIs.com

Сжатие данных — это сокращение количества битов, необходимых для представления данных. Сжатие данных может сэкономить емкость хранилища, ускорить передачу файлов и снизить затраты на оборудование для хранения и пропускную способность сети.

Как работает сжатие

Сжатие выполняется программой, которая использует формулу или алгоритм для определения способа уменьшения размера данных.Например, алгоритм может представлять строку битов — или 0 и 1 — с меньшей строкой из 0 и 1, используя словарь для преобразования между ними, или формула может вставлять ссылку или указатель на строку из 0 и 1, которые программа уже видела.

Сжатие текста может быть таким же простым, как удаление всех ненужных символов, вставка одного повторяющегося символа для обозначения строки повторяющихся символов и замена часто встречающейся строки битов битовой строкой меньшего размера. Сжатие данных может уменьшить текстовый файл до 50 % или значительно больше его исходного размера.

При передаче данных сжатие может выполняться для содержимого данных или для всей единицы передачи, включая данные заголовка. Когда информация отправляется или принимается через Интернет, большие файлы, по отдельности или вместе с другими как часть архивного файла, могут передаваться в ZIP, GZIP или другом сжатом формате.

Почему важно сжатие данных?

Сжатие данных может значительно уменьшить объем памяти, занимаемый файлом.Например, при степени сжатия 2:1 файл размером 20 мегабайт (МБ) занимает 10 МБ места. В результате сжатия администраторы тратят меньше денег и времени на хранение.

Сжатие

оптимизирует производительность хранилища резервных копий и недавно проявилось в сокращении данных основного хранилища. Сжатие будет важным методом сокращения объема данных, поскольку данные продолжают экспоненциально расти.

Файлы практически любого типа можно сжать, но при выборе файлов для сжатия важно следовать рекомендациям. Например, некоторые файлы могут быть уже сжаты, поэтому сжатие этих файлов не окажет существенного влияния.

Методы сжатия данных: сжатие без потерь и с потерями

Сжатие данных может быть процессом без потерь или с потерями. Сжатие без потерь позволяет восстановить исходное состояние файла без потери ни одного бита данных, когда файл не сжат. Сжатие без потерь является типичным подходом к исполняемым файлам, а также текстовым файлам и файлам электронных таблиц, где потеря слов или чисел может изменить информацию.

Сжатие с потерями навсегда удаляет биты данных, которые являются избыточными, неважными или незаметными. Сжатие с потерями полезно для графики, аудио, видео и изображений, где удаление некоторых битов данных практически не влияет на представление контента.

Сжатие графических изображений может быть с потерями или без потерь. Форматы файлов графических изображений обычно предназначены для сжатия информации, поскольку файлы обычно имеют большой размер. JPEG — это формат файлов изображений, который поддерживает сжатие изображений с потерями.Такие форматы, как GIF и PNG, используют сжатие без потерь.

Сравнение сжатия и дедупликации данных

Сжатие часто сравнивают с дедупликацией данных, но эти два метода работают по-разному. Дедупликация — это тип сжатия, который ищет избыточные фрагменты данных в хранилище или файловой системе, а затем заменяет каждый повторяющийся фрагмент указателем на оригинал. Алгоритмы сжатия данных уменьшают размер битовых строк в потоке данных, который намного меньше по объему и обычно запоминает не больше, чем последний мегабайт данных или меньше.

Аналитик Taneja Group Майк Матчетт рассказал о преимуществах сжатия и дедупликации и об их различиях.

Дедупликация на уровне файлов удаляет избыточные файлы и заменяет их заглушками, указывающими на исходный файл. Дедупликация на уровне блоков идентифицирует повторяющиеся данные на уровне подфайлов. Система сохраняет уникальные экземпляры каждого блока, использует алгоритм хеширования для их обработки и генерирует уникальный идентификатор для их хранения в индексе. Дедупликация обычно ищет более крупные фрагменты повторяющихся данных, чем сжатие, и системы могут выполнять дедупликацию с использованием фрагмента фиксированного или переменного размера.

Дедупликация наиболее эффективна в средах с высокой степенью избыточности данных, таких как инфраструктура виртуальных рабочих столов или системы резервного копирования хранилища. Сжатие данных, как правило, более эффективно, чем дедупликация, для уменьшения размера уникальной информации, такой как изображения, аудио, видео, базы данных и исполняемые файлы. Многие системы хранения поддерживают как сжатие, так и дедупликацию.

Сжатие данных и резервное копирование

Сжатие часто используется для данных, к которым редко обращаются, поскольку этот процесс может быть интенсивным и замедлять работу систем. Однако администраторы могут легко интегрировать сжатие в свои системы резервного копирования.

Резервное копирование — это избыточный тип рабочей нагрузки, так как процесс часто захватывает одни и те же файлы. Организация, которая выполняет полное резервное копирование, часто будет иметь почти одни и те же данные от резервной копии к резервной копии.

Существуют большие преимущества сжатия данных перед резервным копированием:

  • Данные занимают меньше места, так как степень сжатия может достигать 100:1, но обычно используется от 2:1 до 5:1.
  • Если сжатие выполняется на сервере перед передачей, время, необходимое для передачи данных, и общая пропускная способность сети резко сокращаются.
  • На ленте сжатый образ файловой системы меньшего размера можно сканировать быстрее, чтобы найти определенный файл, что снижает задержку восстановления.
  • Сжатие
  • поддерживается программным обеспечением для резервного копирования и лентопротяжными библиотеками, поэтому существует выбор методов сжатия данных.

Плюсы и минусы сжатия

Основными преимуществами сжатия являются сокращение аппаратных средств хранения, времени передачи данных и пропускной способности канала связи и, как следствие, снижение затрат.Сжатый файл требует меньше места для хранения, чем несжатый файл, а использование сжатия может привести к значительному снижению затрат на диски и/или твердотельные накопители. Сжатый файл также требует меньше времени для передачи и потребляет меньше пропускной способности сети, чем несжатый файл.

Основным недостатком сжатия данных является влияние на производительность из-за использования ресурсов ЦП и памяти для сжатия данных и выполнения распаковки. Многие поставщики разрабатывали свои системы таким образом, чтобы попытаться свести к минимуму влияние вычислительных ресурсов, интенсивно использующих процессор, связанных со сжатием.Если сжатие выполняется встроенно, перед записью данных на диск система может разгрузить сжатие для сохранения системных ресурсов. Например, IBM использует отдельную карту аппаратного ускорения для обработки сжатия в некоторых своих корпоративных системах хранения.

Если данные сжимаются после записи на диск или после обработки, сжатие может выполняться в фоновом режиме, чтобы уменьшить влияние на производительность. Хотя сжатие после обработки может сократить время отклика для каждого ввода-вывода (I/O), оно по-прежнему потребляет память и циклы процессора и может повлиять на общее количество операций ввода-вывода, которые может обрабатывать система хранения.Кроме того, поскольку данные изначально должны быть записаны на диск или флэш-накопитель в несжатом виде, экономия физического хранилища не так велика, как при встроенном сжатии.

Методы сжатия данных: сжатие файловой системы

Сжатие файловой системы использует довольно простой подход к уменьшению объема хранилища данных за счет прозрачного сжатия каждого файла по мере его записи.

Многие популярные файловые системы Linux, включая Reiser4, ZFS и btrfs, а также Microsoft NTFS имеют возможность сжатия. Сервер сжимает фрагменты данных в файле, а затем записывает меньшие фрагменты в хранилище.

Обратное чтение предполагает относительно небольшую задержку для расширения каждого фрагмента, в то время как запись существенно увеличивает нагрузку на сервер, поэтому сжатие обычно не рекомендуется для неустойчивых данных. Сжатие файловой системы может снизить производительность, поэтому его следует применять выборочно к файлам, к которым нечасто обращаются.

Исторически сложилось так, что с дорогими жесткими дисками первых компьютеров программное обеспечение для сжатия данных, такое как DiskDoubler и SuperStor Pro, было популярным и помогло установить стандартное сжатие файловой системы.

Администраторы хранилища

также могут применять технику сжатия и дедупликации для улучшения сокращения объема данных.

Технологии и продукты, использующие сжатие данных

Сжатие встроено в широкий спектр технологий, включая системы хранения, базы данных, операционные системы и программные приложения, используемые предприятиями и корпоративными организациями. Сжатие данных также распространено в потребительских устройствах, таких как ноутбуки, ПК и мобильные телефоны.

Многие системы и устройства выполняют сжатие прозрачно, но некоторые предоставляют пользователям возможность включать или выключать сжатие. Это может быть выполнено более одного раза для одного и того же файла или фрагмента данных, но последующее сжатие практически не приводит к дополнительному сжатию и может даже немного увеличить размер файла, в зависимости от алгоритмов сжатия данных.

WinZip — популярная программа для Windows, которая сжимает файлы при их упаковке в архив. Форматы архивных файлов, поддерживающие сжатие, включают ZIP и RAR.Форматы BZIP2 и GZIP широко используются для сжатия отдельных файлов.

Другие поставщики, предлагающие сжатие, включают Dell EMC с его флеш-массивом XtremIO, Kaminario с его флеш-массивом K2 и RainStor с его программным обеспечением для сжатия данных.

Разность данных

Различие данных — это общий термин для сравнения содержимого двух объектов данных. В контексте сжатия это включает в себя повторный поиск в целевом файле похожих блоков и замену их ссылкой на библиотечный объект.Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будут найдены дополнительные повторяющиеся объекты. Разность данных может привести к созданию множества сжатых файлов с одним элементом в библиотеке, представляющим каждый дублированный объект.

В виртуальных рабочих столах этот метод может обеспечивать коэффициент сжатия до 100:1. Процесс часто более тесно связан с дедупликацией, которая ищет идентичные файлы или объекты, а не внутри содержимого каждого объекта.

Различие данных иногда называют дедупликацией.

Алгоритм сжатия — обзор

1.1.2 Декомпрессия

Любой алгоритм сжатия не будет работать, если не предусмотрено средство декомпрессии из-за характера сжатия данных. Когда обсуждаются алгоритмы сжатия в целом, слово сжатие само по себе фактически подразумевает контекст как сжатия, так и распаковки.

В этой книге мы иногда даже не обсуждаем алгоритмы распаковки, когда процесс распаковки очевиден или может быть легко получен из процесса сжатия. Однако, как читатель, вы всегда должны убедиться, что знаете решения для декомпрессии так же хорошо, как и для сжатия.

Во многих практических случаях эффективность алгоритма декомпрессии важнее эффективности алгоритма сжатия. Например, фильмы, фотографии и аудиоданные часто сжимаются исполнителем один раз, а затем одна и та же версия сжатых файлов многократно распаковывается миллионами зрителей или слушателей.

В качестве альтернативы эффективность алгоритма сжатия иногда важнее.Например, запись аудио- или видеоданных из некоторых программ реального времени может потребоваться записывать непосредственно в ограниченную память компьютера или передавать в удаленное место назначения по узкому сигнальному каналу.

В зависимости от конкретных проблем мы иногда рассматриваем сжатие и распаковку как два отдельных синхронных или асинхронных процесса.

На рис. 1.1 показана платформа, основанная на взаимосвязи между алгоритмами сжатия и распаковки.

Рисунок 1. 1. Компрессор и декомпрессор

Алгоритм сжатия часто называют , компрессор , а алгоритм декомпрессии — , декомпрессор .

Компрессор и декомпрессор могут быть расположены на двух концах канала связи, на источнике и на приемнике соответственно. В этом случае компрессор в источнике часто называют кодером , а декомпрессор в месте назначения сообщения называют декодером . На рис. 1.2 показана платформа, основанная на взаимосвязи между кодером и декодером, соединенными каналом передачи.

Рисунок 1.2. Кодер и декодер

Между платформой на рис. 1.1 и платформой на рис. 1.2 нет существенной разницы с точки зрения алгоритмов сжатия, обсуждаемых в этой книге. Однако некоторые концепции могут быть более удобными для обсуждения и понимания на одной платформе, чем на другой. Например, было бы проще представить теорию информации в главе 2 на основе платформы кодер-декодер.Опять же, может быть удобнее обсудить симметричные свойства алгоритма сжатия и алгоритма декомпрессии, основанные на платформе компрессор-декомпрессор.

Сжатие с потерями — обзор

9.1.2 Сжатие изображений

Оцифрованные изображения могут занимать значительный объем памяти. Размер изображения зависит от его пространственного разрешения, разрядности и количества цветовых каналов,

[9.1]nbytes=ncnbppnhnv

, где n h и n v — числа по горизонтали и по вертикали. пикселей в изображении, n c — количество цветов, а n bpp — количество байтов, необходимых для хранения значения интенсивности одного пикселя.Как правило, место для хранения выделяется единицами по 1 байту. Таким образом, изображения с битовой глубиной 8 бит или меньше требуют 1 байта, а 9–16 бит требуют 2 байта. Одно монохромное изображение размером 512 × 512 × 8 бит, типичное для изображений, получаемых во многих приложениях для анализа изображений, требует 256 кбайт дискового пространства. С появлением цветных изображений и более высоких пространственных разрешений требования к объему памяти быстро возрастают, достигая 100 Мбайт для одного изображения.

В целях экономии места для хранения часто используются методы сжатия цифровых данных для сжатия оцифрованного изображения перед его записью в файл.Довольно значительное уменьшение размера файла может быть достигнуто с помощью множества методов, из которых есть две основные категории — сжатие с потерями и без потерь. Метод сжатия без потерь использует числовую избыточность данных, переформатируя их так, чтобы они занимали меньше места для хранения, без потери информации. Сжатие с потерями , с другой стороны, уменьшает размер изображения, выборочно отбрасывая часть менее важной информации. Изображение, сжатое с использованием технологии с потерями, не может быть восстановлено точно.

Сжатие данных без потерь может быть достигнуто несколькими способами. Например, кодирование серий заменяет повторяющиеся последовательности одного и того же числа одним примером числа и кодом, указывающим количество повторений. Кодировка Хаффмана заменяет часто встречающиеся числовые последовательности короткими кодами. Усовершенствование кодирования Хаффмана, алгоритм LZW (Lempel-Ziv-Welch, названный в честь изобретателей), используется в форматах файлов GIF и TIFF. В алгоритмах без потерь степень сжатия сильно зависит от количества повторений с изображением.Сжатие до 10% или менее от исходного размера файла может быть достигнуто с изображениями, которые содержат большие области точно такого же цвета. Тем не менее, с более изменчивыми изображениями в оттенках серого, типичными для научных приложений, обычно достигается 50% сжатие, а при определенных комбинациях изображение/алгоритм сжатия практически не происходит сжатия.

Более высокие коэффициенты сжатия могут быть достигнуты только при использовании методов сжатия с потерями. Большинство методов сжатия с потерями основаны на стандартах JPEG , разработанных Объединенной группой экспертов по фотографии, чтобы обеспечить эффективные и стандартизированные средства сжатия цветных и монохромных фотографических изображений. Методология сложна, но по существу включает в себя разделение изображения на блоки пикселей 8 × 8 и преобразование их в набор пространственно-частотных компонентов с использованием двумерного эквивалента преобразования Фурье. Затем эти компоненты упорядочиваются в последовательность, квантуются на дискретные группы (где возникает потеря деталей), которые сжимаются с использованием кодирования Хаффмана. Изображения могут быть сжаты таким образом до 20% или менее от их исходного размера без видимой потери четкости и всего до 2–3%, если допустимо некоторое ухудшение качества.Одним из преимуществ подхода JPEG является то, что он допускает компромисс между сжатием и качеством изображения. Большинство фотографий, включенных в веб-страницы, имеют формат JPEG, как и изображения, полученные с помощью цифровых камер, которые заменяют 35-мм пленочные камеры на потребительском рынке.

Строго говоря, JPEG определяет набор из четырех стандартов сжатия (один из которых фактически без потерь), а не конкретный формат файла изображения. Однако JPEG стал в значительной степени синонимом типа файлов JFIF (J PEG F ile I nterchange F ormat), который реализует только сжатие с потерями.Подробности о JPEG и других методах сжатия изображений можно найти у Miano (1999).

Таблица. 9.1 иллюстрирует сжатие, достижимое с помощью различных алгоритмов сжатия, на примере изображения мозга крысы с рис. 9.1(а). Исходное несжатое изображение размером 512 × 512 × 8 бит требует 258 Кбайт дискового пространства. Сжатие в виде файла TIFF с использованием алгоритма LZW без потерь приводит к незначительному уменьшению до 252 кбайт. Лучшие результаты достигаются при сохранении в формате Portable Network Graphics (PNG), относительно новом формате файла с более эффективным алгоритмом без потерь, который сжимает файл до 172 кбайт (66%).Однако при сжатии JPEG размер файла составляет всего 61 кбайт (24%). Следует, конечно, сказать, что JPEG (или любое другое сжатие с потерями) следует применять с некоторой осторожностью к изображениям, предназначенным для количественного анализа. Технологии JPEG были разработаны для достижения высокой степени сжатия изображения с минимальным визуальным ухудшением , что не обязательно гарантирует неизменность количественных измерений изображения. Тем не менее, между сжатым в формате JPEG и исходным изображением мозга крысы не было видно никаких очевидных различий.Даже гораздо более строгий тест прямого вычитания двух изображений пиксель за пикселем выявил лишь незначительные отклонения от однородной серой поверхности. Кокс (1995) сделал аналогичные наблюдения.

Таблица 9.1. Эффективность стандартных форматов файлов для сжатия полутонового изображения размером 512 × 512 × 8 бит (рис. 9.1 (а)). Максимальная битовая глубина, поддерживаемая форматом, также показана

4
8 8 без потерь 8 Максимальная битовая глубина
TIFF 252 LZW 16
(97%)
PNG 172 LZ77 16
(66%)
JPEG 61 JPEG 8
(24%)
DIB 257 УПИ 8
(99. 5%)

Одна из проблем с форматом JPEG заключается в том, что в его наиболее распространенной в настоящее время форме — базовом JPEG — он поддерживает только 8-битные шкалы серого. Это не позволяет ему обрабатывать 10–16-битные изображения, создаваемые более современными цифровыми камерами и сканерами, которые сейчас используются во многих лабораториях. TIFF, способный обрабатывать изображения с битовой глубиной до 16 бит, не имеет этой проблемы. Расширенный формат JPEG, способный поддерживать 12 бит, существует, но редко реализуется.Однако ряд новых стандартов без потерь или почти без потерь находится в стадии разработки — JPEG-LS и часть JPEG-2000 — и могут быть включены в стандарт DICOM. Они могут обеспечить сжатие в оттенках серого 4: 1, подобное показанному здесь, но применимо к 16-битным медицинским и научным изображениям.

8. Компрессия

8. Компрессия

8. Сжатие

Преимущества сжатия изображений . Один самых интересных дискуссий касались имиджа сжатие.Эта тема, безусловно, приобретает большое значение. после принятия решения о создании тональных изображений. Ан Документ размером 8,5×11 дюймов, снятый с разрешением 300 dpi и 8 бит на пиксель создает файл размером более 8 миллионов байт перед его сжатием. Несжатое цветное изображение этого документа содержит около 25 миллион байт. 5

Сжатие с потерями и JPEG . То Наиболее широко используемые алгоритмы сжатия тональных изображений: с потерями. Это означает, что в дополнение к удалению избыточности из изображение обратимым образом, вводятся упрощения в представление изображения, которые используют слабости зрительная система человека.Цель состоит в том, чтобы ввести потери, которые визуально незаметны при стандартных условиях просмотра.

Стандарт JPEG (Joint Photographic Experts Group) является совместный международный стандарт ISO и ITU-T (ранее CCITT) организаций по стандартизации. Сжатие JPEG включает широкий техника разнообразна, но особый интерес представляет широко реализованное базовое DCT (дискретное косинусное преобразование) алгоритм. Это позволяет использовать широкий спектр компромиссов между изображениями. качество по сравнению с размером сжатого файла.

Настройка качества JPEG . Количество Сжатие JPEG является переменным и может быть установлено пользователем в любое время. желаемый уровень. Большинство программ сжатия (или программно-аппаратных пакеты) просят пользователей установить «качество» на определенное численная величина; степень сжатия, фактически доставленная будет варьироваться от изображения к изображению, в зависимости от изображения характеристики. Кроме того, компоненты цветности цветное изображение (которое также подвергается субдискретизации с половиной пространственного разрешение во время процесса сжатия JPEG) сжимаются даже сильнее, чем компонент в градациях серого.Таким образом, на при той же настройке качества сжатый 24-битный файл будет уменьшен по размеру в большей степени, чем сопоставимые 8-битные оттенки серого файл.

В зависимости от предполагаемого использования изображения, сжатые Алгоритм JPEG с коэффициентами целых 25 к 1 или 30 к 1 может по-прежнему будет очень полезным, хотя артефакты, созданные процессом может быть видно. К ним относятся блочность изображения, особенно видны в «плоских» областях ровной тональности, и «эхо» или «звон» — видимая тень, которая повторяет резкую грань между темными и светлыми областями, e.г., на печатная или письменная отметка. Когда степень сжатия снижается до порядок 10:1, привнесение артефактов минимально.

  • Сравнение компрессии, вырезанная часть типоразмера и размеченный документ
  • Сравнение компрессии, вырезанная часть бюллетеня
  • Сравнение сжатия цвета, вырезанная часть двухцветный документ

Консультанты рекомендовали использовать настройку качества, обеспечивает в среднем сжатие от 10:1 до 20:1 для оттенков серого изображения и выше для цвета.Сжатие 10:1 было произведено «уровень качества» 20 в системе, используемой для предварительные образцы; для других систем могут потребоваться другие числовые настройки. По словам консультантов, такая установка уменьшить как 8-мегабайтные изображения в градациях серого, так и 25-мегабайтные цветные изображения до 1 мегабайта или меньше.

Сжатие с потерями и без потерь . Немного члены комитета выразили сомнения по поводу использования алгоритмы сжатия. Как это было при рассмотрении улучшение изображения, сжатие с потерями, предполагаемое искажение или деградация изображения.Если бы архивариус рассматривал изображение для сохранения, если заархивированный вид не идеально представлять захваченный битовый поток, т. е. храниться несжатым или со сжатием без потерь? Другие члены и консультанты ссылались на общий принцип, согласно которому совершенные факсимиле не обязательно должен быть sine qua non для обычной рукописи документов, особенно с учетом экономии на хранении обеспечивается умеренными уровнями сжатия. комитет рассмотрение этого компромисса признало необходимость архивов и библиотеки для создания очень большого количества изображений документы, которые имеют лишь умеренную художественную ценность.Для Сотни тысяч машинописных текстов Федерального театрального проекта страниц, не было необходимости в репродукции музейного качества.

Затем обсуждение перешло к сжатию без потерь. Немного члены комитета отметили, что алгоритмы для бинарных изображений были без потерь и спросили, не может ли это быть причиной для пересмотреть предварительное решение назвать тональные изображения выбор качества сохранения. Другие спрашивали о без потерь алгоритмы для многотональных изображений. например, JPEG без потерь или LZW (Лемпель Зив Уэлч).

Консультанты указали, что сканеры, производящие бинарные изображения захватывают информацию в градациях серого, а затем применяют пороговое значение который отбрасывает семь восьмых информации. По определению, это процесс с очень большими потерями и «без потерь» применяется алгоритм сжатия после этот с потерями произошло пороговое значение. Сжатие JPEG приводит к потерям более ранней стадии процесса и удается сохранить большую часть тональное содержание оригинала. Консультанты утверждали, что введение потери, будь то через пороговое значение в двоичном файле изображения или с помощью алгоритма сжатия оттенков серого или цветовой алгоритм, был соответствующим. Большая часть богатства данных в изображение либо избыточно (следовательно, выводится для данного пикселя от соседних пикселей), незаметным для людей (т.к. мельчайшие детали плохо видны человеческому глазу) или просто шум. Многие сканеры производят данные, в которых преобладает шум. нижний бит или два данных — как ни странно, глаз часто находит это приятным, но было бы трудно утверждать, что это шум — неотъемлемая часть изображения, которую нельзя потерять.

Консультанты сообщили, что JPEG без потерь, который не широко реализованы — и LZW имеют различную производительность, но часто дают степень сжатия около 2:1.Эти алгоритмы могут быть используется, но можно спросить, если небольшое улучшение качества от JPEG с потерями заслуживает пяти-десятикратного увеличения размера файла? Для определенных предметы, такие как живописные работы и высшие сокровища, это может быть гарантировано. Для других элементов, таких как обычные документы, не является.

Стоит отметить, что LZW запатентован и требует лицензия. Семейство алгоритмов сжатия, называемое Сжатие «Zip» — еще одна альтернатива, несколько более высокая производительность и отсутствие проблем с лицензированием.

Также стоит отметить, что теперь комитет JPEG активно оценивая несколько возможных алгоритмов замены для нынешний подход без потерь из-за всеобщего разочарования с его производительностью.

В конце обсуждения комитет разрешил Изображение Элементы для сжатия тестовых изображений с алгоритмом JPEG, применяя уровень качества, который будет давать средний сжатие 10:1 для примеров в градациях серого.


Следующий раздел | Предыдущий Раздел | Содержание

Что такое уровень сжатия в GIMP (краткое объяснение)

Самое простое объяснение состоит в том, что уровень сжатия помогает сбалансировать качество изображения и его размер.Обычно изображения самого высокого качества имеют самый большой размер файла, но сжатие позволяет уменьшить размер файла при сохранении качества — хитрость заключается в том, где вы его устанавливаете.

Уровень сжатия в GIMP отображается, когда вы экспортируете готовую работу в один из стандартных типов файлов изображений, таких как JPEG, PNG или TIFF. Каждый из них имеет настройку качества/сжатия, которую вы можете настроить в соответствии со своими потребностями, но не все они работают одинаково.

Параметр «Уровень сжатия» при сохранении файлов PNG определяет окончательный размер файла вашего изображения, а также влияет на то, сколько времени потребуется для сохранения.Самая высокая степень сжатия (0 — самая низкая, 9 — самая высокая) создаст файл самого маленького размера, но также займет больше всего времени для его сохранения.

Меня зовут Томас Болдт, и за эти годы я сохранил больше цифровых изображений, чем могу сосчитать, от художественных фотографий с высоким разрешением до лениво отредактированных сырых мемов. Обычно я очень требователен к качеству изображения, но иногда вам приходится чем-то жертвовать, чтобы сэкономить несколько дополнительных КБ, и я помогу вам понять, как получить наилучшее изображение с помощью GIMP.

Мы рассмотрим настройки уровня сжатия для распространенных типов файлов изображений и обсудим, какие параметры лучше всего подходят для различных ситуаций, пытаетесь ли вы сохранить изображения для веб-сайта с наименьшим возможным размером файла или убедиться, что ваши фотографии шедевры выглядят лучше всех.

Уровни сжатия GIMP стали проще

Сжатие позволяет уменьшить размер файла изображения. Фотография с высоким разрешением с камеры DSLR может иметь размер более 75 мегабайт, но тот же файл, сжатый в формат JPEG со 100% качеством, может уменьшиться до 20 мегабайт.

Одна и та же общая идея применима ко всем типам сжатия изображений, но не все они одинаковы. Тремя наиболее популярными форматами цифровых изображений являются JPEG, PNG и TIFF, и каждый из них использует сжатие по-разному.

Файлы, сохраненные в формате JPEG, используют метод, известный как сжатие с потерями, что означает, что алгоритм отбрасывает некоторые данные изображения, чтобы уменьшить размер файла. JPEG часто является лучшим компромиссом между размером файла и качеством изображения, и это самый популярный формат изображения.

PNG использует метод сжатия без потерь, поэтому усиление сжатия НЕ снижает качество изображения. Вместо этого увеличение уровня сжатия просто означает, что компьютер будет стараться больше и дольше, чтобы получить как можно меньший размер файла.

TIFF также может дополнительно использовать сжатие. LZW и Deflate обеспечивают сжатие без потерь, в то время как JPEG, как обычно, обеспечивает сжатие с потерями. Сжатие PackBits эффективно только для черно-белых изображений и фактически может увеличить размер файла более сложных цветных изображений.

Какой уровень сжатия следует использовать?

Наилучший уровень сжатия будет зависеть от двух вещей: содержимого вашего изображения и любых ваших требований к файлу. Если вам нужно использовать прозрачность в вашем изображении, вам придется выбрать PNG, но если вы хотите, чтобы ваше изображение было доступно для самой широкой аудитории, лучше всего подойдет JPEG.

Файлы

TIFF чаще всего используются профессионалами в области обработки изображений, которым требуется исключительно точное качество изображения благодаря способности сохранять сложные битовые глубины без ухудшения качества.Если вам нужно максимальное сохранение изображений, TIFF — лучший выбор, но файлы получаются довольно большими.

Уровни сжатия JPEG

Если ваше изображение представляет собой фотографию, вам нужно сравнить несколько различных настроек, чтобы определить, какая из них выглядит лучше всего. Большие области схожего цвета можно достаточно хорошо сжать без заметной потери качества изображения, часто уменьшая размер файла на 50 % и более.

Чтобы увидеть результаты ваших настроек сжатия в рабочей среде GIMP, просто установите флажок «Показать предварительный просмотр в окне изображения».Диалоговое окно «Экспорт» также обновится с приблизительным размером файла для выбранных вами настроек.


Сохранение этой фотографии с качеством JPG 20% серьезно ухудшает качество изображения, создавая цветные полосы по всему изображению, особенно заметные при освещении облаков и цветовых сдвигах деревьев на переднем плане. Если мы спустимся немного ниже, предметы станут почти неузнаваемыми.

Все это звучит плохо, пока вы не увидите, что размер файла уменьшился с 2,0 МБ до 97.8 КБ, что более чем в 20 раз меньше, чем при 100% качестве JPG. При этой настройке изображение слишком сжато, чтобы его можно было использовать для чего-либо, но оно показывает, насколько важно установить правильный уровень сжатия.

Обычно настройка качества в диапазоне 70–85 является идеальной — вы получаете некоторые преимущества меньшего размера файла без существенной потери качества изображения. Если вы не сохраняете фотографию, вы часто можете снизить качество до 25 или 30 — всегда проверяйте свои варианты!

Это особенно важно, когда речь идет о сохранении изображений для Интернета.Поисковые системы учитывают, как быстро загружается ваша страница, при определении позиции в рейтинге, поэтому убедитесь, что вы максимально обрезаете эти файлы без ущерба (слишком сильно) для качества.

Уровни сжатия PNG

Сжатие

PNG на самом деле намного проще, чем JPEG, потому что вам не нужно беспокоиться о потере качества изображения. Все без потерь, и вы можете включить в изображение прозрачные участки. Компромисс заключается в увеличении конечного размера файла.

Технически сохранение PNG с максимальным уровнем сжатия занимает больше времени (помните, что 0 — самый низкий уровень, а 9 — самый высокий), но на современных компьютерах это обычно незаметная задержка, поэтому не стесняйтесь использовать максимальный уровень по умолчанию.

То, как именно работают различные уровни сжатия, немного выходит за рамки этой статьи (и, честно говоря, немного выходит за рамки моего очень ограниченного понимания математики и теории информации), но вы можете прочитать о них здесь, в Википедии, если вы любопытный.

Уровни сжатия TIFF

Файлы

TIFF обычно являются самыми большими из трех со значительным отрывом. 3-мегабайтный файл JPEG без изменений, но повторно сохраненный как TIFF, расширяется до колоссальных 17 МБ без сжатия и увеличивается более чем в два раза до почти 7 МБ при использовании опции сжатия без потерь LZW.

Параметр «Deflate» на самом деле очень похож на алгоритм сжатия, используемый PNG, также известный как сжатие ZIP в некоторых программах. Во время моего тестирования он работал лучше всего, но лишь незначительно лучше, чем LZW, создавая файл размером около 6 МБ.

Для максимально возможной совместимости лучше всего подходит сжатие LZW, поскольку оно существует дольше, чем сжатие ZIP, но крайне редко возникают проблемы совместимости TIFF с современным программным обеспечением. Если важна скорость хранения или передачи, ZIP создает файлы самого маленького размера.

Последнее слово

Надеюсь, вы ответили на все ваши вопросы об уровнях сжатия в GIMP. Каждое изображение имеет уникальные потребности, и теперь вы знаете все, что вам нужно, чтобы сохранить ваши шедевры во всей славе, которой они заслуживают, даже если это просто мем =)

О Томасе Болдте

Я работаю с цифровыми изображениями примерно с 2000 года, когда у меня появилась первая цифровая камера. Я пробовал много программ для редактирования изображений. GIMP — это бесплатное и мощное программное обеспечение, но не совсем удобное для пользователя, пока вы не освоитесь с ним, и я хотел упростить для вас процесс обучения здесь.

Сжатие | 2021 | Веб-альманах по HTTP-архиву

Часть IV Глава 22

Время пользователя ценно, поэтому ему не нужно долго ждать загрузки веб-страницы.Протокол HTTP позволяет сжимать ответы, что сокращает время, необходимое для передачи контента. Сжатие часто приводит к значительному улучшению пользовательского опыта. Это может уменьшить вес страницы, повысить производительность сети и повысить рейтинг поиска. Таким образом, это важная часть поисковой оптимизации.

В этой главе обсуждается сжатие без потерь, применяемое к ответу HTTP. Сжатие с потерями и без потерь, используемое в мультимедийных форматах, таких как изображения, аудио и видео, одинаково (если не более) важно для увеличения скорости загрузки страницы. Однако они не рассматриваются в этой главе, поскольку обычно являются частью самого формата файла.

Сжатие

HTTP рекомендуется для текстового содержимого, такого как HTML, CSS, JavaScript, JSON или SVG, а также для файлов woff , ttf и ico . Медиафайлы, такие как изображения, которые уже сжаты, не получают преимущества от сжатия HTTP, поскольку, как упоминалось ранее, их представление уже включает внутреннее сжатие.

Показать описание рисунка 22.1

Гистограмма с накоплением, показывающая уровень использования различных алгоритмов сжатия с разбивкой по типам содержимого. Сложенные столбцы разделяют использование Brotli, Gzip и отсутствие сжатия. text/plain и text/html — единственные типы контента, которые сжимаются менее чем на 50% времени. application/json сжат примерно в 68% случаев, image/svg+xml примерно в 64%. text/css и application/javascript сжимаются более чем на 85% времени, а application/x-javascript и text/javascript сжимаются более чем на 90% времени.

Рисунок 22.1. Методы сжатия для разных типов контента

По сравнению с другими типами контента, text/plain и text/html используют наименьшую степень сжатия: всего 12% и 14% используют сжатие вообще. Это может быть связано с тем, что text/html чаще создается динамически, чем статический контент, такой как JavaScript и CSS, хотя сжатие динамически генерируемого контента также оказывает положительное влияние. Дополнительный анализ сжатия содержимого JavaScript доступен в главе о JavaScript.

Для кодирования контента HTTP стандарт HTTP определяет заголовок запроса Accept-Encoding, с помощью которого HTTP-клиент может объявить серверу, какие кодировки контента он может обрабатывать. Затем ответ сервера может содержать поле заголовка Content-Encoding, указывающее, какая из кодировок была выбрана для преобразования данных в теле ответа.

Практически все сжатие текста выполняется с помощью одной из двух кодировок содержимого HTTP: Gzip и Brotli. И Brotli, и Gzip поддерживаются практически всеми браузерами.На стороне сервера большинство популярных серверов, таких как nginx и Apache, можно настроить для использования Brotli и/или Gzip. Конфигурация отличается в зависимости от того, когда создается контент:

  • Статическое содержимое: это содержимое может быть предварительно сжато. Веб-сервер можно настроить для сопоставления URL-адресов с соответствующими сжатыми файлами, например. на основе расширения имени файла. Например, CSS и JavaScript часто представляют собой статический контент, поэтому их можно предварительно сжать, чтобы веб-серверу не приходилось сжимать их для каждого запроса.
  • Динамически генерируемый контент: он должен быть сжат на лету для каждого запроса самим веб-сервером (или подключаемым модулем). Например, HTML или JSON в некоторых случаях могут быть динамическим содержимым.

При сжатии текста с помощью Brotli или Gzip можно выбрать различные уровни сжатия. Более высокие уровни сжатия приведут к уменьшению размера сжатых файлов, но сжатие займет больше времени. Во время распаковки загрузка ЦП, как правило, не выше для более сильно сжатых файлов.Скорее, файлы, сжатые с более высоким уровнем сжатия, декодируются немного быстрее.

В зависимости от используемого программного обеспечения веб-сервера необходимо включить сжатие, и конфигурация может быть отдельной для предварительно сжатого и динамически сжатого содержимого. Для Apache Brotli можно включить с помощью mod_brotli, а Gzip с помощью mod_deflate. Для nginx также доступны инструкции по включению Brotli и Gzip.

На приведенном ниже графике показана тенденция доли использования сжатия без потерь на основе показателей HTTP Archive за последние 3 года.Использование Brotli удвоилось с 2019 года, в то время как использование Gzip немного снизилось, и в целом использование HTTP-сжатия растет на настольных компьютерах и мобильных устройствах.

Показать описание рисунка 22.2

Гистограмма с накоплением, показывающая использование Brotli, Gzip или без сжатия текста на настольных компьютерах в 2019, 2020 и 2021 годах. Для 2019 года она показывает 7,4 % Brotli, 29,5 % Gzip, 63,1 % без сжатия текста. На 2020 год он показывает 9,1% Brotli, 30,8% Gzip, 60.1% Нет сжатия текста. На 2021 год он показывает 14,0% Brotli, 28,2% Gzip, 58,8% без сжатия текста.

Рисунок 22.2. Тенденция метода сжатия для настольных компьютеров. Показать описание рисунка 22.3

Гистограмма с накоплением, показывающая использование Brotli, Gzip или без сжатия текста на мобильных устройствах в 2019, 2020 и 2021 годах. Для 2019 года она показывает 7,5 % Brotli, 30,8 % Gzip, 61,6 % без сжатия текста. На 2020 год он показывает 9,1% Brotli, 31,6% Gzip, 59,3% без сжатия текста. На 2021 год он показывает 14.3% Brotli, 28,6% Gzip, 57,1% Без сжатия текста.

Рисунок 22.3. Тенденция метода сжатия для мобильных устройств.

Большинство ресурсов, которые обслуживаются в сжатом виде, используют либо Gzip (66%), либо Brotli (33%). Другие алгоритмы сжатия используются нечасто. Это разделение практически одинаково для настольных компьютеров и мобильных устройств.

Показать описание рисунка 22.4

Гистограмма, показывающая уровень использования различных алгоритмов сжатия для ответов HTTP.66,7% HTTP-ответов, использующих сжатие, используют алгоритм Gzip, 33,2% — Brotli и 0,1% — какой-либо другой метод.

Рисунок 22.4. Алгоритм сжатия HTTP-ответов.

Третьи лица влияют на работу пользователей с веб-сайтом. Исторически степень сжатия, используемая первыми сторонами, по сравнению с третьими сторонами, значительно отличалась.

Настольный Мобильный
Кодирование содержимого Собственный Сторонний Собственный Сторонний
Без сжатия текста 58. 0% 57,5% 56,1% 58,3%
Gzip 28,1% 28,4% 29,1% 28,1%
Бротли 13,9% 14,1% 14,9% 13,7%
Сдувание 0.0% 0,0% 0,0% 0,0%
Другое / Недействительный 0,0% 0,0% 0,0% 0,0%
Рисунок 22.5. Собственное и стороннее сжатие по типу устройства.

Из этих результатов видно, что по сравнению с в 2020 году собственный контент догнал сторонний контент в использовании сжатия, и они используют сжатие сопоставимыми способами. Использование сжатия и особенно Brotli выросло в обеих категориях. Сжатие Brotli удвоилось в процентах для собственного контента по сравнению с прошлым годом.

Уровень сжатия — это параметр, задаваемый кодировщику для регулировки количества усилий, прилагаемых для поиска избыточности во входных данных, чтобы, следовательно, достичь более высокой плотности сжатия. Более высокий уровень сжатия приводит к более медленному сжатию, но существенно не влияет на скорость распаковки, даже делая ее немного быстрее.Для предварительно сжатого контента время, необходимое для сжатия данных, не влияет на взаимодействие с пользователем, поскольку это можно сделать заранее. Для динамического контента количество времени, необходимое ЦП для сжатия ресурса, может быть заменено выигрышем в скорости для отправки уменьшенных сжатых данных по сети.

Кодировка

Brotli допускает уровни сжатия от 0 до 11, в то время как Gzip использует уровни от 1 до 9. Для Gzip также можно достичь более высоких уровней с помощью такого инструмента, как Zopfli. Это обозначено как opt на графике ниже.

Мы использовали таблицу данных HTTP Archive summary_response_bodies для анализа уровней сжатия, используемых в настоящее время в Интернете. Это оценивается путем повторного сжатия ответов с различными настройками уровня сжатия и получения ближайшего фактического размера на основе примерно 14 000 сжатых ответов, в которых использовался Brotli, и 11 000, в которых использовался Gzip.

При построении графика количества экземпляров каждого уровня отображаются два пика для наиболее часто используемых уровней сжатия Brotli: один около уровня сжатия 5, а другой — при максимальном уровне сжатия.Использование уровней сжатия ниже 4 встречается редко.

Показать описание рисунка 22.6

Гистограммы с накоплением, показывающие использование уровней сжатия ответов с использованием Brotli для уровней сжатия от 0 до 11. На них показаны пики на уровне 5 и на уровне 11. Каждый уровень также разбит по типу контента.

Рисунок 22.6. Уровни сжатия для Brotli. Сжатие

Gzip применяется в основном на уровне сжатия 6, вплоть до уровня 9.Пик на уровне 1 можно объяснить тем, что это уровень сжатия по умолчанию для популярного веб-сервера nginx. Для сравнения, Gzip уровня 9 пытается выполнить тысячи сопоставлений с избыточностью, уровень 6 ограничивает его примерно сотней, а уровень 1 означает ограничение сопоставления с избыточностью только четырьмя кандидатами и сжатие на 15% хуже.

Показать описание рисунка 22.7

Гистограммы с накоплением, показывающие использование уровней сжатия ответов с использованием Gzip для уровней сжатия от 1 до 9, а также opt , который соответствует оптимизаторам, таким как Zopfli.Он показывает пики на уровне 1 и на уровне 6, простирающиеся до уровня 9. Каждый уровень также разбит по типу контента.

Рисунок 22.7. Уровни сжатия для Gzip.

На рисунке каждый уровень сжатия разбит по типу содержимого. JavaScript является наиболее распространенным типом контента практически во всех случаях. Для Brotli доля JavaScript при самых высоких уровнях сжатия выше, чем при более низких уровнях сжатия, тогда как JSON чаще встречается при более низких уровнях сжатия. Для Gzip распределение типа содержимого JavaScript примерно одинаково на всех уровнях.

Чтобы проверить, какой контент веб-сайта использует HTTP-сжатие, можно использовать инструменты разработчика Firefox или Chrome DevTools. В инструментах разработчика откройте вкладку «Сеть» и перезагрузите свой сайт. Должен появиться список ответов, таких как HTML, CSS, JavaScript, шрифты и изображения. Чтобы увидеть, какие из них сжаты, вы можете проверить кодировку содержимого в их заголовке ответа. Вы можете включить столбец, чтобы легко видеть это для всех ответов сразу. Для этого щелкните правой кнопкой мыши заголовки столбцов и в меню перейдите к Заголовки ответов и включите Content-Encoding.

Ответы, сжатые с помощью Gzip, будут отображаться как «gzip», а сжатые с помощью Brotli — как «br». Если значение пустое, HTTP-сжатие не используется. Для изображений это нормально, так как эти ресурсы уже сами по себе сжаты.

Показать описание рисунка 22.8

Изображение, показывающее, как использовать Chrome DevTools, чтобы узнать, используется ли кодировка контента.

Рисунок 22.8. Chrome DevTools проверяет кодировку содержимого ответов

Другим инструментом, который может анализировать сжатие на сайте, является инструмент Google Lighthouse.Он запускает серию проверок, в том числе проверку «Включить сжатие текста». Этот аудит пытается сжать ресурсы, чтобы проверить, уменьшились ли они по крайней мере на 10% и 1400 байт. В зависимости от оценки он может отображать в результатах рекомендации по сжатию со списком ресурсов, которые можно сжать для улучшения веб-сайта.

HTTP-архив проводит аудит Lighthouse для каждой мобильной страницы, и на основании этих данных мы заметили, что 72% веб-сайтов проходят этот аудит. Это на 2% меньше, чем в прошлом году (74%), несмотря на более широкое использование сжатия текста в целом по сравнению с прошлым годом, небольшое падение.

Показать описание рисунка 22.9

Столбчатая гистограмма с разбивкой страниц оценок, полученных за аудит Lighthouse «включить сжатие текста». Он показывает, что 16% сайтов имеют рейтинг менее 10%, 3,3% сайтов имеют рейтинг от 10 до 39%, 5,8% сайтов имеют рейтинг от 40 до 79%, 2,8% сайтов имеют рейтинг от 80 до 99% и 72,1%. сайтов имеют проход со сжатием более 100% текстовых ресурсов.

Рисунок 22.9. Сжатие текста Lighthouse оценивает.

Прежде чем думать о том, как сжать контент, часто бывает целесообразно с самого начала уменьшить объем передаваемого контента. Один из способов добиться этого — использовать так называемые «минимизаторы», такие как HTMLMinifier, CSSNano или UglifyJS.

Следующим шагом после получения минимальной формы содержимого для передачи является включение сжатия. Вы можете убедиться, что он включен, как указано в предыдущем разделе, и при необходимости настроить веб-сервер.

Если используется только сжатие Gzip (также известное как Deflate или Zlib), добавление поддержки Brotli может оказаться полезным.По сравнению с Gzip Brotli сжимает файлы меньшего размера с той же скоростью и распаковывает с той же скоростью.

Вы можете выбрать хорошо настроенный уровень сжатия. Какой уровень сжатия подходит для вашего приложения, может зависеть от множества факторов, но имейте в виду, что более сильно сжатый текстовый файл не требует больше ресурсов ЦП при декодировании, поэтому для предварительно сжатых ресурсов с точки зрения пользователя нет недостатка в установке уровней сжатия как как можно выше. Для динамического сжатия мы должны убедиться, что пользователю не придется дольше ждать более сильно сжатого файла, принимая во внимание как время, необходимое для сжатия, так и потенциальное сокращение времени передачи.Это различие подтверждается при рассмотрении рекомендаций по уровню сжатия для обоих методов.

При использовании сжатия Gzip для предварительно сжатых ресурсов рассмотрите возможность использования Zopfli, который создает файлы меньшего размера, совместимые с Gzip. Zopfli использует итеративный подход для поиска очень компактного анализа, что приводит к увеличению плотности вывода на 3-8%, но требует значительно больше времени для вычислений, тогда как Gzip использует более простой, но менее эффективный подход. Посмотрите это сравнение между несколькими компрессорами и это сравнение между Gzip и Zopfli, которое учитывает разные уровни сжатия для Gzip.

Бротли Gzip
Предварительно сжатый 11 9 или Zopfli
Динамически сжатый 5 6
Рисунок 22. 10. Рекомендуемые уровни сжатия для использования.

Улучшение настроек по умолчанию в программном обеспечении веб-сервера обеспечит значительные улучшения для тех, кто не может тратить время на производительность в Интернете, особенно уровень качества Gzip 1 кажется выпадающим и выиграет от значения по умолчанию 6, которое сжимает на 15% лучше. в HTTP-архиве данных summary_response_bodies .Включение Brotli по умолчанию вместо Gzip для пользовательских агентов, которые его поддерживают, также дало бы значительное преимущество.

Анализ уровней сжатия, используемых для 28 000 ответов HTTP, показывает, что около 0,5% контента, сжатого с помощью Gzip, используют более совершенные компрессоры, такие как Zopfli, в то время как аналогичный подход «оптимального анализа» используется для 17% контента, сжатого с помощью Brotli. Это указывает на то, что когда доступны более эффективные методы, даже если они медленнее, значительное число пользователей будут развертывать эти методы для своего статического контента.

Использование HTTP-сжатия продолжает расти, и особенно Brotli значительно увеличилось по сравнению с главой предыдущего года. Количество ответов HTTP, использующих любое сжатие текста, увеличилось на 2%, а количество ответов Brotli увеличилось более чем на 4%. Несмотря на увеличение, мы по-прежнему видим возможности для большего использования HTTP-сжатия путем настройки параметров сжатия серверов. Вы можете извлечь выгоду из внимательного изучения ответов вашего собственного веб-сайта и конфигурации вашего сервера. Там, где сжатие не используется, вы можете рассмотреть возможность его включения, а там, где оно используется, вы можете рассмотреть возможность настройки методов сжатия в сторону более высоких уровней сжатия как для динамического содержимого, такого как HTML, сгенерированный на лету, так и для статического содержимого.Изменение настроек сжатия по умолчанию на популярных HTTP-серверах может оказать большое влияние на пользователей.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.