Чтобы уменьшить размеры файлов хранящих изображения применяются специальные программы называемые
Хранение всей информации о том или ином изображении (т. е. о цвете каждого его пиксела) зачастую или невозможно, или неэффективно. Например, рисунок размером 800x600 пикселов требует записи информации о 800x600 = 480 000 пикселах. Если использовать глубину пиксела, равную 256 (т. е. кодировать каждый пиксел одним байтом), то размер файла, хранящего изображение (в оттенках серого цвета), будет равен почти половине мегабайта.
Примечание
Несколько забегая вперед отметим, что для хранения такого же цветного изображения потребуется файл уже в три раза большего размера (почти 1.5 Мбайт), а для хранения одной секунды цветного видео с кадром такого качества и типичной частотой кадров 24 к/с целых 40 Мбайт!
Чтобы уменьшить размеры файлов, хранящих изображения, применяются специальные программы, называемые компрессорами, или, по-другому, кодеками (codec – от англ, compressor/decompressor). Процедуру уменьшения размера медиа-файла называют компрессией или сжатием. Как правило, при сжатии некоторая часть информации о рисунке теряется, и его качество соответственно понижается. Многие программы-компрессоры позволяют регулировать степень ухудшения рисунков путем варьирования параметра, называемого качеством сжатия, которое обычно измеряется в процентах. Очевидно, что чем сильнее сжато изображение (т. е. чем меньше получившийся медиа-файл), тем хуже будет его качество (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Два изображения с разным качеством компрессии
Все сказанное о рисунках в полной мере (и даже сильнее, т. к. при компрессии может учитываться дополнительная информация о последовательностях кадров) относится и к видеофайлам. Как правило, эффективность сжатия существенно зависит от структуры самого изображения, и правильный подбор программы-кодека зачастую позволяет достичь просто фантастических успехов в улучшении качества изображений. Очевидно, что следует выбирать те кодеки и так регулировать их параметры, чтобы, с одной стороны, обеспечить хорошее качество изображения, а с другой – скорость расчетов и приемлемый физический размер медиа-файла. Однако зачастую идеальный подбор кодека является "почти искусством" и под силу только очень опытным пользователям.
Самоучитель Adobe After Effects 6.0
Перед вами самоучитель, при помощи которого вы сможете самостоятельно освоить основные возможности приложения Adobe After Effects 6.0, который в дальнейшем будем называть просто – After Effects.
Изложение материала построено по принципу "от простого – к сложному". Главы, каждая из которых нацелена на решение определенной задачи, мы назвали уроками, подчеркивая тем самым, что основное назначение нашей книги – научить читателя работе с After Effects. При этом мы постарались думать о разных пользователях – как начинающих работу с компьютером вообще и пытающихся освоить After Effects «с нуля», так и продвинутых, знакомых с приложениями Adobe Photoshop и Adobe Premiere, а также с предыдущими версиями After Effects.
Хотим сразу оговориться, что мы старались максимально упростить восприятие материала. Для этого мы сделали акцент на частое использование поясняющих рисунков и экранных форм, на которых при помощи расположения указателя мыши подчеркивали смысл рисунка.
Эта книга, по сути, является одним из двух (равноценных) томов самоучителя, посвященных двум наиболее популярным приложениям для компьютерного видеомонтажа – Adobe After Effects и Adobe Premiere. Обе книги, хотя и имеют одинаковый стиль подачи материала, абсолютно независимы (в том смысле, что для чтения одной не требуется знакомство с другой). Тем не менее, по ходу изложения мы часто упоминаем о второй из программ, поскольку, по замыслу разработчиков, они дополняют друг друга, и большая часть пользователей работает с обоими приложениями.
Не забыли мы и о приверженцах компьютеров Apple (правда, помня о вашей немногочисленности, мы вынесли большинство из интересующих вас сведений в сноски и приложения).
Не сочтите за труд прочитать это введение в книгу, поскольку мы написали здесь не просто общие слова, а даем рекомендации именно вам, конкретным читателям, чтобы вы смогли пользоваться нашей книгой максимально эффективно, в зависимости от ваших познаний в компьютерах и стиля обучения, к которому вы привыкли.
Как устроена эта книга
На уроках решается конкретная проблема видеомонтажа в приложении After Effects. Таким образом, мы постарались охватить все основные приемы и возможности данной программы.
Каждый урок начинается с короткого анонса:
• здесь мы очень сжато говорим о том, что является целью этого урока. Вам сразу станет ясно, какая проблема решается в данном уроке.
• в этой части урока приведен перечень тех материалов (например, мультимедийных файлов, которые надо подготовить заранее, или внешних устройств, подключаемых к компьютеру), которые будут использоваться при изложении материала данного урока.
□ Что полезно вспомнить:
• ссылка на предшествующие уроки, знание которых совершенно необходимо для осмысленного чтения данного урока. Здесь мы подумали не только о простой контекстной рекомендации освежить уже прочитанный материал, но и о привычке многих читателей изучать материал не по порядку, а хаотично, в зависимости от интересующей их в данный момент задачи.
Важность такой преамбулы каждого урока продиктована спецификой и, подчас, сложностью самого процесса компьютерной обработки видео, а также печальным опытом некоторых компьютерных книг (зачастую неискушенному пользователю совсем неочевидно, какую именно цель ставит автор при перечислении тех или иных действий при работе с программой, и их смысл становится понятным только в конце раздела). Некоторым читателям удобнее разобраться в проблеме при помощи работы "своими руками", не тратя время на разбор текста книги и ориентируясь в смысле описываемых нами операций по работе самой программы After Effects на экране монитора. Для них мы советуем обратить внимание на участки текста книги, выделенные маркированным или нумерованным списком, например:
1. Сначала сделайте то-то.
Даже если мы предлагаем вам выполнить какое-то одно простое действие, все равно мы выделяем его маркером или номером списка (для облегчения контекстного поиска интересующего вас места на странице).
Заботясь об упрощении восприятия материала, мы старались сделать многочисленные рисунки полноценным конспектом книги, руководствуясь правилом "лучше один раз увидеть, чем много раз прочитать". Подписи к рисункам сочинялись так, чтобы они давали дополнительную полезную информацию (часто дублируя мысли, изложенные в тексте), например, подпись к рис. 2.11 – "Окно Composition всегда отображает кадр, отмеченный линией редактирования в окне Timeline".
Если вы хотите максимально подробно разобраться в возможностях программы After Effects, читайте весь текст подряд, но если по каким-то причинам вы не хотите отягощать себя излишней информацией, а хотите познакомиться с самым необходимым, то можете пропустить фрагменты книги, которые оформлены в виде примечаний.
В силу специфики книги некоторые из таких примечаний адресованы пользователям (как опытным, так и начинающим и даже потенциальным) другого видеоредактора – Adobe Premiere. Эти фрагменты мы оформляли с помощью заголовка:
Пользователям Adobe Premiere
Наконец, серьезное внимание мы уделили приложениям к книге, которые, как мы планировали, помогут вам в работе с After Effects после того, как вы станете ее опытным пользователем, и будут служить надежной справочной информацией.
Надеемся, что наша книга поможет вам быстро и качественно овладеть всеми тонкостями компьютерной обработки видео при помощи замечательного пакета Adobe After Effects 6.0.
Общие сведения о цифровом видео
Первый урок посвящен знакомству с принципами компьютерного видеомонтажа и графики и адресован, в первую очередь, новичкам в области цифрового видео. В нем в сжатой форме объясняются принципы хранения и обработки видео– и звукозаписей на компьютере, описываются основные параметры видеофайлов (размер, частота кадров и т. п.).
Уже довольно давно персональные компьютеры используются в качестве средства воспроизведения и редактирования цифрового видео. Технология, позволяющая отображать на экране монитора видео и воспроизводить через динамики звук, получила название мультимедиа. С точки зрения хранения мультимедийной информации на компьютере (вообще говоря, любые данные представляются на нем в виде файлов определенного типа), можно выделить несколько основных типов файлов:
□ Audio (звуковые, или аудио) – только звук, который проигрывается через акустическую систему (например, файлы с расширениями wav, mp3, aiff и т. п.);
□ Video (анимационные, или видео) – видео может быть беззвучным, а может и звуковым, т. е. сопровождаться синхронным звуком (файлы с расширениями avi, mov и т. п.);
□ Image (рисунки, или статические изображения) – обычные картинки (несколько условный тип, однако нам будет удобно говорить о нем в книге как о полноценной разновидности мультимедиа). Это файлы с расширениями gif, jpeg, tiff, рсх, bmp и т. п.
Общее название перечисленных типов файлов – это мультимедиа-, или просто медиа-файлы (рис. 1.1). Коротко остановимся на принципах хранения информации в медиа-файлах, начав с самого простого их типа (рисунков).
Рис. 1.1. Типы мультимедиа
1.1. Статические изображения
Вероятно, сегодня практически каждый пользователь представляет себе основной принцип хранения и отображения графической информации на компьютере. Тем не менее, скажем об этом несколько слов, чтобы последующие сведения о цифровом видео (которое представляет собой динамически сменяющую друг друга последовательность изображений) были для нас понятнее.
Чтобы сэкономить память компьютера, поделиться снимками с друзьями и "залить" их в облачное хранилище, можно уменьшить размер фотографий и других изображений. Чтобы выполнить сжатие файлов без потери качества картинки, необходимо воспользоваться специальными графическими редакторами.
FastStone Image Viewer
FastStone Image Viewer — программа для просмотра, редактирования и конвертирования фотографий и графических изображений. С помощью утилиты можно изменить размеры картинки, удалить лишние фрагменты и водяные знаки, уменьшить размер без серьезной потери качества. Приложение в работает со всеми популярными форматами файлов: jpeg, png, bmp, gif, pcx и т.д.
Программа полностью совместима с операционной системой Windows XP и новее (32 и 64 бит). Для установки досутпна полностью русская версия ПО. Модель распространения редактора изображений FastStone Image Viewer — бесплатная.
После запуска утилиты необходимо перейти открыть фотографии для редактирования. Для этого нужно перейти в раздел на компьютере, где расположены изображений. Сделать это можно с помощью встроенного в приложение проводника, который находится в левой части интерфейса главного окна.
Все файлы, которые расположены в выбранной папке, отобразятся в окне справа. Чтобы выполнить сжатие фотографии с минимальными потерями качества, необходимо выбрать нужный файл из списка и нажать правой кнопкой мыши. В открывшемся меню следует перейти в раздел "Сервис" — "Пакетное преобразование".
Запустится инструмент для редактирования изображений. В правом окне находятся выбранные файлы для преобразования. При необходимости пользователи могут добавить дополнительные файлы из левого окна для обработки сразу нескольких файлов одновременно. Перед тем, как начать сжатие, следует выбрать выходной формат из списка. Далее — выбрать папку для сохранения фотографии на компьютере.
Также можно изменить имя файла. Следующий этап — установка параметров для выходного файла. Для этого необходимо выбрать инструмент "Установки". В открывшемся окне нужно выбрать качество, установить фотометрию, субдискретизацию цвета, сглаживание. По завершению всех установок необходимо нажать "ОК".
После этого можно приступать к процессу сжатия выбранной фотографии.
Преимущества FastStone Image Viewer:
- нет инструментов для создания новых изображений.
Caesium
Caesium — небольшая утилита для оптимизации графических изображений. Программа дает возможность уменьшить размер фотографии на 90% и удалить метаданные. Исходный файл после сжатия сохраняет оригинальное качество.
Приложение полностью совместимо с операционной системой Windows XP и новее (32/64 бит) и переведено на русский язык. Модель распространения графического редактора Caesium — бесплатная.
После запуска утилиты откроется главное окно. На начальном этапе работы с ПО необходимо открыть фотографию с компьютера для редактирования. Для этого используется функция "Добавить изображения", которая расположена на панели инструментов. Пользователи могут добавить одну или несколько картинок одновременно.
Загруженный файл отобразится в списке. Программа предоставляет информацию о файле: размер, разрешение, полный путь к изображению. Чтобы начать сжатие фотографии, необходимо воспользоваться инструментами, которые расположены в нижней части интерфейса главного окна утилиты Caesium.
Здесь пользователям нужно установить качество (основной параметр для сжатия) и выбрать формат. Также есть возможность изменения размеров фотографии: ширина и высота. В завершении настроек нужно выбрать папку для вывода получившегося изображения на компьютер.
Чтобы запустить процесс сжатия, необходимо воспользоваться функцией "Выполнить сжатие" на верхней панели инструментов. Полученный результат будет сохранен на компьютере в указанной ранее папке.
Преимущества программы Caesium:
- простой интерфейс на русском языке;
- сжатие картинок без потери качества;
- бесплатная модель распространения.
- нет возможности применения дополнительных эффектов для фотографий.
FILEMinimizer Pictures
FILEMinimizer Pictures — небольшая утилита, которая используется для работы с графическими изображениями. С помощью программы можно уменьшить размер фотографии без потери качества. Приложение позволяет работать как с одним файлом, так и с несколькими изображениями одновременно.
Утилита имеет полную совместимость с операционной системой Windows XP и свежее (32/64 бит). Язык интерфейса — английский, русская версия не поддерживается.Модель распространения FILEMinimizer Pictures — бесплатная.
После запуска программы необходимо добавить файл для оптимизации. Для этого нужно воспользоваться функцией "Open Files" на панели инструментов.
После того, как файл добавлен в приложении, нужно выбрать папку для сохранения исходного файла. Далее пользователям необходимо выбрать уровень сжатия в строке "Compression Settings". Здесь доступно три уровня сжатия:
- Web/E-mail. Позволяет сжимать фотографии для отправки по электронной почте или загрузке на сайты и форумы.
- Standard. По заверению разработчиков — самый оптимальный вариант для сжатия изображений без потери качества. Подходит для решения любых задач.
- Low/Print. Используется для сжатия фотографий, которые будут распечатаны на принтере.
Также пользователи могут установить пользовательские настройки сжатия. Для этого необходимо установить галочку возле пункт "Custom Settings" и открыть раздел параметров. Здесь необходимо выбрать разрешение для фотографии и отметить галочкой пункт, который отвечает за сохранение оригинального качества. Далее следует установить сжатие в процентах.
По завершению установок всех параметров сжатия необходимо выбрать функцию "Optimize Files" на верхней панели инструментов.
- простой и удобный интерфейс;
- бесплатная модель распространения;
- возможность выбора готовых шаблонов для сжатия фотографий.
Light Image Resizer
Light Image Resizer — приложение, которое используется для оптимизации изображений: сжатие файлов без потери качества, применение эффектов, добавление водяных знаков. Утилита поддерживает все популярные форматы фотографий.
Программа совместима с операционной системой Windows XP и новее (32/64 бит). Для загрузки доступна полностью русская версия ПО. Модель распространения приложения Light Image Resizer — условно-бесплатная. Чтобы получить полную версию, необходимо купить лицензию. Стоимость полной версии составляет 20 долларов. Доступна бесплатная Trial-версия с ограничениями: пользователи могут обработать не более 100 изображений.
На начальном этапе работы с утилитой необходимо загрузить графические файлы. Для этого нужно воспользоваться инструментом "Файлы" и выбрать фотографии, расположенные на компьютере.
- Изменить разрешение изображения.
- Выбрать режим: обрезать, растянуть, подогнать, по центру.
- Установить папку для сохранения файла.
- Применить эффекты и фильтры.
- Перевернуть изображение.
В строке Compression нужно указать качество сжатия в процентах. Альтернативный вариант — пользователи могут указать желаемый размер файла. В этом случае программа Light Image Resizer автоматически подберет нужное качество для фотографии в соответствии с установленным размером. Чтобы запустить процесс необходимо нажать "Выполнить".
- удобный интерфейс с поддержкой русского языка;
- возможность применения эффектов для фотографии;
- поддерживается возможность пакетной обработки изображений;
- пользователи могут указать точный размер файла для сжатия.
ImageCompression.SB
Утилита имеет полную совместимость с операционной системой Windows XP и новее (32 и 64 бит). Для комфортной работы с программой требуется ОС Windows XP и новее. Доступна русская версия для скачивания. Модель распространения ImageCompression.SB — бесплатная.
После запуска утилиты необходимо открыть фотографию для редактирования. Для этого пользователям следует нажать "Выбрать" в строке выбора папки с изображением.
После того, как папка с файлами выбрана, можно приступать к процессу редактирования. Работа с фотографиями выполняется в разделе "Настройки сжатия". Здесь пользователям необходимо задать следующие параметры:
- Максимальная высота/ширина.
- Название папки, в которую будут размещены исходные файлы.
- Отметить галочкой форматы изображений, которые будет обрабатывать утилита ImageCompression.SB.
- Установить качество с помощью ползунка: лучшее сжатие или лучшее качество.
По завершению всех настроек пользователи могут сохранить созданный профиль. Благодаря этому можно применять эти настройки в дальнейшем. Для этого необходимо нажать кнопку "Профили настроек сжатия" — "Сохранить текущие настройки как профиль" — "Новый".
По завершению установки нужных параметров сжатия и сохранения профиля необходимо начать рабочий процесс. Для этого следует выбрать пункт "Начать обработку" в главном окне приложение ImageCompression.SB
- простой и удобный интерфейс с поддержкой русского языка;
- наличие возможности для пакетной обработки файлов;
- бесплатная модель распространения;
- возможность сохранения настроек сжатия в отдельный профиль.
- отсутствуют инструменты для применения различных эффектов для фотографий.
RIOT (Radical Image Optimization Tool) — удобное приложение для оптимизации изображений. Программа работает с файлами форматов png, gif и jpg. Есть возможность настройки яркости, контрастности и гаммы. Поддерживается функция пакетной обработки фотографий.
Приложение имеет полную совместимость с операционной системой Windows XP и актуальнее (32 и 64 бит). Язык интерфейса — английский, русская версия не поддерживается. Загрузить и установить утилиту можно абсолютно бесплатно.
После запуска приложение RIOT необходимо открыть графическое изображение для редактирования. Для этого следует воспользоваться функцией "Open", которая расположена на панели инструментов.
Загруженное изображение отобразится в окне "Initial image". В окне "Optimized image" отображается итоговый результат оптимизации фотографии. Для настройки файла используется панель инструментов, которая расположена в нижней части интерфейса главного окна программы RIOT. В процессе редактирования фотографий формата PNG необходимо выполнить основные настройки:выбрать внешний инструмент для оптимизации, алгоритм для установки качества, цвет, тип сжатия (низкий, средний, высокий или максимальный).
При работе с JPEG файлами выполняются другие настройки: установка качества в процентах, формат кодирования и и т.д.
По завершению всех настроек можно посмотреть размер итогового файла в строке "Optimized image". Далее нужно сохранить полученный файл. Для этого используется функция "Save", которая расположена на верхней панели инструментов.
- простой и удобный интерфейс;
- бесплатная модель распространения;
- возможность просмотра результатов сжатия в реальном времени.
- поддержка только 3 форматов изображений: jpeg, png, gif.
Image Tuner
Image Tuner — небольшое приложение для обработки фотографий. С помощью утилиты можно обработать сразу несколько изображений. Есть возможность конвертирования файлов из одного формата в другой. Доступна функция для добавления водяных знаков на графические изображения и фотографии.
Приложение имеет полную совместимость с операционной системой Windows XP и новее (32/64 бит). Язык интерфейса — английский, русская версия не поддерживается. Модель распространения ПО Image Tuner — бесплатная.
На первом этапе работы с приложением необходимо добавить фотографии. Для этого необходимо воспользоваться функцией "Add Images" на панели инструментов.
Пользователи могут добавить сразу несколько файлов для дальнейшей обработки. После того, как фотография добавлена, можно приступать к процессу оптимизации изображения. Далее необходимо добавить задачу в правом окне интерфейса утилиты Image Tuner. В открывшемся окне задач следует выбрать "Resize".
Также здесь можно применить эффекты, изменить название файла, добавить водяной знак и т.д. В открывшемся окне инструмента "Resize" необходимо указать желаемый размер файла в процентах. Также есть возможность изменения разрешения.
Чем ниже показатель качества — тем меньше итоговый размер редактируемого файла. По завершению всех настроек необходимо нажать "ОК". Чтобы запустить процесс оптимизации фотографии пользователям нужно выбрать пункт "Process" на панели инструментов утилиты Image Turn.
- простой интерфейс;
- возможность применения различных эффектов к фотографиям;
- работа со всеми популярными форматами графических файлов;
- поддержка функции пакетной обработки изображений;
- бесплатная модель распространения.
- отсутствует официальная поддержка русского языка;
- нельзя создать слайд-шоу из фотографий.
Чтобы сжать изображения без потери качества, можно воспользоваться специальными графическими редакторами.
Остались вопросы, предложения или замечания? Свяжитесь с нами и задайте вопрос.
Все пользователи компьютеров рано или поздно сталкиваются с такими понятиями как "сжатие", "компрессия", "архивация" данных. Все эти слова можно считать синонимами, т.к. они имеют один общий смысл. Речь идет о сокращении объема цифровых данных, занимаемого ими на физических носителях информации.
Что такое сжатие данных?
Сжатие данных — процесс их преобразования в более компактную форму. Допустим, есть некоторое количество файлов (или один единственный), которые требуется записать на жесткий диск или USB-флешку, но на имеющемся носителе информации для этого недостаточно памяти. Чтобы файлы смогли уместиться на запоминающем устройстве, их требуется предварительно сжать/подвергнуть компрессии/закодировать.
Существует два основных способа сжатия файлов — с потерями и без потерь. Компрессия с потерями предполагает безвозвратное удаление некоторой части данных. По сути, уменьшение объема файлов с потерями достигается за счет вырезания из них какой-то части. Все как в реальной жизни: если в сумку не влезает 10 предметов, от некоторых из них придется избавиться.
Сжатие без потерь, соответственно, предполагает сокращение объема файлов без необходимости вырезания из них какой-то части. Также важно понимать, что утерянные данные в ходе сжатия с потерями более восстановить не получится.
В случае же сжатия без потерь наблюдается обратная картина. Сжатые данные могут быть восстановлены в том же виде, в котором они пребывали до компрессии. Чтобы вернуть воду к "исходному состоянию", ее достаточно растопить. И она вновь будет занимать то же пространство, что и до процесса замораживания.
Для компрессии файлов используются специальные алгоритмы. Их довольно много, но все они делятся на две категории — алгоритмы сжатия с потерями и без. Какой из них применять в том или ином случае, зависит от формата сжимаемых данных. Рассмотрим все на примерах.
Сжатие без потерь
Простейший пример компрессии без потерь — замена в текстовых файлах часто встречающихся слов короткими символами. Например, если заменить в статье все слова "сжатие" парой букв "СЖ", объем текста сократится, как сократиться и объем занимаемого файлом пространства на жестком диске. Понятно, что подобная компрессия текста сделает его нечитаемым. Для его восстановления придется применить обратную кодировку, т.е. нужно заменить "СЖ" на "сжатие".
Но нашу примитивную кодировку нельзя применить к файлам иных форматов — например, к музыкальным или видеофайлам и т.д. Для сжатия последних применяются гораздо более сложные алгоритмы.
Сжатие с потерями
Для примера приведем один из способов сжатия цифрового изображения. Пускай это будет снятая на телефон фотография. Объем изображения зависит от нескольких факторов, но прежде всего — от его разрешения. Фотография разрешением 1920 на 1080 пикселей займет в памяти телефона больше места, чем, если бы она имела разрешение, к примеру, 1024 на 768 пикселей.
Другими словами, для сокращения объема изображения нужно снизить его разрешение, что можно сделать в любом графическом редакторе, включая встроенный в Windows редактор Paint. Но процесс этот необратимый. Не получится восстановить фотографию, как текст в предыдущем примере. Ведь мы не заменили в ней какие-то часто повторяющиеся данные, а просто вырезали их. Даже если "принудительно" увеличить разрешение изображения, его визуальные качества от этого никак не улучшатся.
Все ли данные можно сдать без потерь?
Далеко не все используемые в современности цифровые данные могут быть упакованы без потерь. Вообще, компрессии могут быть подвергнуты только такие форматы файлов, которые обладают свойствами избыточности. Т.е. в них присутствуют какие-либо данные, которые, как в случае со словами в тексте, можно заменить укороченным кодом или преобразовать в более компактный формат.
Однако в некоторых случаях сжатие с потерями является лишь чисто техническим моментом. Т.е. потери есть, но сами данные при этом не страдают. Взять, к примеру, какой-нибудь аудиофайл с метатегами (текстовой информации об исполнителе, альбоме и т.п.). Если из него удалить только метатеги, то сама музыка от этого никуда не исчезнет, не ухудшиться и качество звука. Технически, компрессия аудиофайла была выполнена с потерями (метатеги удалены, их не восстановить, кроме как повторного заполнения вручную), но они не причинили ущерба содержимому — т.е. полезным данным — потому можно говорить, что потерь не было.
Программы для сжатия файлов
Все существующие программы для сжатия файлов, предназначенные для широкого пользования, можно условно поделить на две категории:
- Специализированные. Программы, предназначенные для сжатия файлов определенного формата/типа — изображений, видео, аудио и т.д.
- Универсальные. К этой категории относятся программы-архиваторы, позволяющие сжимать файлы любого формата путем запаковки их специфические контейнеры — архивы.
Специализированные программы для сжатия файлов
К этой категории можно отнести любые программы, предлагающие форматирование/конвертацию мультимедиа-файлов. В списке их функциональных возможностей не всегда присутствует такой пункт, как "Сжатие". Но если программа уменьшает размер добавленного на обработку файла, то она в любом случае сжимает его.
Такие приложения могут осуществлять сжатие мультимедиа, как с потерями, так и без потерь. Все зависит от конкретного формата исходных данных, применяемых программой алгоритмов сжатия и выбранного выходного формата файла.
Взять, к примеру, приложения для конвертации видео. У них могут присутствовать функции уменьшения разрешения, частоты кадров (битрейта) и других параметров видеофайлов. Вместе с уменьшением этих параметров уменьшается и размер видео, т.е. имеет место сжатие с потерями.
Примерно то же самое происходит и при перекодировании видео, т.е. смене его формата. Допустим, мы добавили в какой-нибудь видеоконвертер файл формата AVI, дали команду на перекодирование его в MKV-формат, получили на выходе видеофайл меньшего размера. Если при этом его первоначальные характеристики (разрешение, битрейт и т.д.) не были изменены, а уменьшен только размер, значит, имело место сжатие без потерь.
И для каждого типа мультимедиа-файлов придумано большое количество программ, способных сжимать их. Вот несколько тематических статей по этой теме, в которых можно ознакомиться с такими приложениями:
- Как уменьшить размер видео? В статье приведены названия популярных программ для сжатия видео и краткие инструкции по работе с ними.
- Программы для сжатия видео без потери качества .
- Программы для сжатия фотографий без потери качества .
- Программы для конвертации PDF в DOC (Word) . В некоторых из описанных в статье программах присутствует функционал для сжатия PDF и других типов электронных документов.
Все конвертеры мультимедиа-данных, так или иначе, изменяют структуру обрабатываемых файлов. Даже если сжатие происходит без потерь, восстановить исходный файл в точно таком же состоянии, как до сжатия, далеко не всегда возможно. А в случае с некоторыми типами файлов (например, данные, полученные с контрольно-измерительных приборов) какие-либо изменения вообще недопустимы, т.е. их нельзя подвергать конвертации/форматированию.
Когда требуется сжать файлы с возможностью их последующего восстановления в первоначальном виде, требуется использовать универсальные программы для сжатия данных, т.е. архиваторы.
Универсальные программы для сжатия данных
Архиваторы — программы, специализирующиеся на сжатии данных путем применения универсальных алгоритмов. Для этого архиваторы создают собственные файлы-контейнеры (архивы), куда сжимаемые файлы запаковываются вместе со специфическими данными для их последующего восстановления (распаковки).
Главным преимуществом архиваторов является их способность выполнения сжатия любых типов данных без потерь. Но вместе с тем, если сжимаемые файлы не обладают ранее упомянутыми свойствами избыточности, то их размер может и вовсе остаться прежним либо уменьшиться совсем незначительно (потому имеет смысл архивации множества таких файлов). Но архиваторы — это еще и эффективное средство получения из десятков/сотен/тысяч отдельных файлов одного единого файла, который удобно хранить и, главное, пересылать через сеть.
Программы-архиваторы отличаются друг от друга функциональными возможностями. Многие из них используют уникальные алгоритмы сжатия, исходные коды или хотя бы принцип работы которых не раскрываются разработчиками. Отличаются и форматы архивов, в которые они запаковывают файлы. Однако программы-архиваторы могут поддерживать распаковку архивов, созданных другими архиваторами.
На данный момент разработано большое количество архиваторов, но повсеместного признания пользователей получили немногие из них. Вот наиболее популярные архиваторы, доступные для скачивания с нашего сайта:
- 7-Zip . Один из самых известных бесплатных архиваторов. Способен запаковывать файлы в архивы формата 7z (собственный формат 7-Zip, обладающий высокой степенью сжатия), BZIP2 и его разновидности, GZIP и его разновидности, TAR, ZIP, XZ и WIM. По части распаковки архивов, 7-Zip поддерживает более 20 форматов архивов.
- WinRAR . А это уже коммерческий (условно-бесплатный) архиватор от отечественного разработчика, получивший широкое признание по всему миру. Собственный формат создаваемых архивов — RAR и две его разновидности — RAR4 и RAR5. Как и в предыдущем случае, поддерживается распаковка множества (более 15) форматов архивов.
- WinZip . Еще один условно-бесплатный архиватор, в котором разработчики сделали упор на сжатие JPEG-изображений и аудиофайлов, созданных с использованием кодека WavPack (форматы WAV, BWF, RF64, Wave64, CAF и другие). Собственный формат создаваемых архивов — ZIPX. Поддерживает распаковку архивов RAR, 7z, bz2 и некоторых других (не так много, как у предыдущих программ).
- IZArc . Ближайший аналог архиватора 7-Zip, как в плане поддержки большого количество форматов распаковываемых архивов (здесь даже больше — более 35), так и в плане модели распространения (полностью бесплатен). Отличительная особенность IZArc — поддержка популярных форматов образов дисков, включая ISO, IMG, NRG, BIN, CDI и других.
- PeaZip . Еще один бесплатный архиватор. По словам разработчиков, поддерживает распаковку более 200 форматов архивов, чем не может похвастаться большинство (а, возможно, ни один) из существующих архиваторов. Но стоит отметить, что PeaZip использует для этого внешние модули, взятые их открытых источников. Имеется и собственный формат архивов — PEA.
Напоследок добавим, что в любой версии операционных систем Windows имеется свой архиватор, который встроен в системный файловый менеджер "Проводник". Он может открывать как обычную папку, редактировать (добавлять и удалять файлы по отдельности), распаковывать и создавать архивы формата ZIP.
Остались вопросы, предложения или замечания? Свяжитесь с нами и задайте вопрос.
Поскольку компьютер оперирует исключительно цифрами, то для описания интенсивности цвета отдельного пиксела он применяет определенное числовое значение, которое является целым числом, т. е. – 0, 1, 2 и т. д. К примеру, чисто белый цвет в черно-белых рисунках будет описываться нулевой интенсивностью, чисто черный – некоторым максимальным числом, а серые цвета – промежуточными значениями (в зависимости от их оттенка). Важным параметром, влияющим на качество представления изображения, является именно это максимальное значение интенсивности, которое (за вычетом единицы) называется глубиной пиксела (pixel depth).
Минимально возможная глубина пиксела, равная 2, позволяет представить лишь два цвета – черный и белый – и подходит для графического хранения черно-белых документов с линейной графикой (line art).
Примечание
В качестве градаций глубины пиксела выбираются числа 2…..128, 256 и т. д., т. к. все они являются степенями цифры 2, обеспечивая наиболее эффективное хранение данных на компьютере (оперирующем изначально числами в двоичном представлении). Напомним читателю, что один байт информации как раз эквивалентен хранению одного из чисел диапазона 0…255.
Качество (компрессия)
Хранение всей информации о том или ином изображении (т. е. о цвете каждого его пиксела) зачастую или невозможно, или неэффективно. Например, рисунок размером 800x600 пикселов требует записи информации о 800x600 = 480 000 пикселах. Если использовать глубину пиксела, равную 256 (т. е. кодировать каждый пиксел одним байтом), то размер файла, хранящего изображение (в оттенках серого цвета), будет равен почти половине мегабайта.
Примечание
Несколько забегая вперед отметим, что для хранения такого же цветного изображения потребуется файл уже в три раза большего размера (почти 1.5 Мбайт), а для хранения одной секунды цветного видео с кадром такого качества и типичной частотой кадров 24 кадра/с целых 40 Мбайт!
Чтобы уменьшить размеры файлов, хранящих изображения, применяются специальные программы, называемые компрессорами, или, по-другому, кодеками (codec – от англ. compressor/decompressor). Процедуру уменьшения размера медиа-файла называют компрессией или сжатием. Как правило, при сжатии некоторая часть информации о рисунке теряется, и его качество соответственно понижается. Многие программы-компрессоры позволяют регулировать степень ухудшения рисунков путем варьирования параметра, называемого качеством сжатия, которое обычно измеряется в процентах. Очевидно, что чем сильнее сжато изображение (т. е. чем меньше получившийся медиа-файл), тем хуже будет его качество.
Все сказанное о рисунках в полной мере (и даже сильнее, т. к. при компрессии может учитываться дополнительная информация о последовательностях кадров) относится и к видеофайлам. Как правило, эффективность сжатия существенно зависит от структуры самого изображения, и правильный подбор кодека зачастую позволяет достичь просто фантастических успехов в улучшении качества изображений. Очевидно, что следует выбирать такие кодеки и так регулировать их параметры, чтобы, с одной стороны, обеспечить хорошее качество изображения, а с другой – скорость расчетов и приемлемый физический размер медиа-файла. Однако, зачастую, идеальный подбор кодека является "почти искусством" и под силу только очень опытным пользователям.
Ограничимся самыми общими упоминаниями о технологии компьютерного отображения цветных изображений. Как известно, человеческий глаз устроен таким образом, что способен раздельно воспринимать три цвета, называемых основными: красный, зеленый и синий. Какой-либо предмет, имеющий определенный цвет, воспринимается нашим зрением как определенная комбинация этих основных цветов. Например, белый цвет ассоциируется нами как смесь всех трех основных цветов в максимальной равной пропорции, черный – как комбинация нулевых интенсивностей основных цветов, чисто синий цвет – как комбинация максимальной пропорции синего и нулевой – красного и зеленого, и т. д.
Именно на этом принципе и построено компьютерное представление цвета. Каждый пиксел цветного изображения кодируется тремя числами – сочетанием трех основных цветов: красного, зеленого и синего. Такую систему кодирования цвета называют моделью RGB (от англ. Red, Green, Blue – красный, зеленый, синий). Как правило, каждый цвет кодируется одним байтом информации, т. е. пропорции цветов представляются числами от 0 до 255. Разумеется, такая система передачи цвета является дискретной, т. е. не каждый имеющийся в природе цвет (число оттенков которого бесконечно) можно представить на компьютере. В этом смысле цифровое представление цвета имеет те же плюсы и минусы, что и рассмотренная нами выше передача интенсивности черно-белых изображений.
Примечание
Некоторые рисунки хранят информацию о цвете в других системах, например, CMYK-модели (голубой, пурпурный, желтый и черный), часто применяемой в бумажной полиграфии. Однако для представления на экране монитора компьютера сочетание этих цветов все равно пересчитывается в комбинацию основных цветов RGB.
Говоря о технологии передачи цвета на компьютере, нельзя не сказать о том, что она тесно связана с проблемой компрессии изображений. Легко можно сосчитать, что если каждый из основных цветов кодировать при помощи одного байта, то общее число возможных цветов составит более 16 миллионов. Кодировать каждый пиксел изображения с учетом такого большого количества цветов зачастую представляется расточительным. Поэтому многие кодеки используют несложный трюк, позволяющий значительно уменьшить размер графического файла. Они изначально, исходя из предварительного анализа исходного рисунка, готовят набор характерных именно для него цветов (например, 256 цветов), называемый цветовой палитрой (color palette). Информация об этих цветах записывается в определенном виде в графический файл, а потом уже изображение "перерисовывается" кодеком исключительно при помощи цветов из созданной палитры. Разумеется, некоторые цвета исходного рисунка при таком способе компрессии приходится заменять наиболее близкими цветами из палитры, что ухудшает качество изображения, но позволяет существенно сократить физический размер графического файла. При работе с цветными изображениями на компьютере, важно постоянно помнить о принципе использования цветовых палитр, и в случае необходимости (для достижения лучшего качества цветопередачи или, напротив, в целях минимизации размера файла) корректировать параметры кодека.
Читайте также: