壓縮文件是否一層層壓縮自身 原理是什麼

首先科普一下壓縮分爲兩種：無損壓縮和有損壓縮。

無損壓縮的一個類比是侯寶林的相聲：

「這是誰啊？」「是我您哪。」「你幹嘛去？」「我撒泡尿。」 -（壓縮）->「誰？」「我！」「抓？」「尿！」

把複雜的話用簡單的話說出來，但保持原有的意思，這就是無損壓縮的基本原理。

關於什麼是「保持原有的意思」，對此在信息論叫作「信息量保持不變」，嚴格的定義在此就不展開討論了，大概類比一下就是「可以毫無困難地恢復成原有信息」，再舉個例子

「我家的門是紅色的」->「我家門紅色」，你只看後一句就知道前一句所要說的所有內容，這個就是毫無困難地、惟一地恢復成原有信息，可是

「我家的門是紅色的」->「我家門色」，這時候你只看到後一句就永遠沒有辦法知道門究竟是什麼顏色的，這個就不屬於「保持原有意思」。

那麼「保持原有意思」的壓縮能不能無限壓縮呢？顯然不能，好比上面的例子，你還有更簡單的辦法說出「誰？」「我。」「抓？」「尿！」麼？漢字的範疇估計是沒有了，在計算機中你能夠用更高效的編碼（好比霍夫曼編碼）的辦法來壓縮到更少的字節，可是，這個也是有極限的，就好像漢字裏的「誰？」「我。」「抓？」「尿！」同樣。爲何呢？咱們來用反證法證實之：假定壓縮不存在極限，任意大小的文件均可以壓縮到n個比特，那麼咱們知道，n個比特的二進制數最多表示2^n個不一樣的數字，而「任意大小的文件」有多少種選擇呢？顯然是無窮種。將無窮種的「任意大小的文件」，壓縮爲2^n個不一樣的數字，那麼必然存在多個文件被壓縮成一個數字的狀況。也就是說，對於壓縮後的一個數字，能夠恢復成的原有信息是不少個的，而這和「毫無困難地、惟一地恢復成原有信息」是矛盾的。因此假設是錯誤的，無損壓縮必然是存在一個極限的，而不能無限縮小下去。

 

那麼壓縮是否是必定要保持原有的意思呢？顯然不是，再舉個例子，咱們知道名著有「縮寫本」，一部百萬字的名著能夠縮寫成幾十萬字，可是能讓你看了以後仍知道大概的故事更改，這就是有損壓縮。其原理和上面的「重寫」不一樣，是「刪去」，好比一首歌曲，錄製的時候除了有伴奏和演唱的聲音以外，還有歌手的呼吸聲、錄音設備的摩擦聲、空氣流動的聲音等等，有損壓縮的原理就是在錄音之中把這些「可有可無」的信息去掉。目前經常使用的音頻、圖像和視頻編碼方法絕大部分有損壓縮的。顯然，這個壓縮的程度取決於你怎樣定義「可有可無的信息」：若是你在看一場電影的時候，以爲整個電影都極度無聊，只有某一個三秒鐘的場景中閃過的一個美女是你以爲值得看的，那麼整個電影基本上就都是「可有可無的信息了」，用這個標準，一場電影能夠被壓縮爲幾百K（那個美女的圖片的大小）。可是這在大多數人看來，已經不是原來意義上的電影了。

 

因此，從理論上說的確能夠一次又一次，越壓縮越小的可能，可是隻有一種狀況，就是不斷地提升壓縮是的損失率，最終，當你捨棄全部的信息的時候，你能夠把文件壓縮到０字節。可是這種「爲了壓縮而壓縮」的作法，是沒有任何實際意義的。