निकालें ZSTD

ZSTD, Zstandard का संक्षिप्त रूप, एक तेज और कुशल हानिरहित संपीड़न एल्गोरिथम और फ़ाइल प्रारूप है जिसे Facebook में Yann Collet द्वारा विकसित किया गया है। इसे तेज संपीड़न और विघटन गति बनाए रखते हुए उच्च संपीड़न अनुपात प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो इसे वास्तविक समय संपीड़न परिदृश्यों और बड़े डेटासेट के संपीड़न के लिए उपयुक्त बनाता है।

ZSTD प्रारूप एक तेज एन्ट्रॉपी चरण और एक शक्तिशाली हानिरहित संपीड़न चरण के संयोजन पर आधारित है। एन्ट्रॉपी चरण परिमित अवस्था एन्ट्रॉपी (FSE) और हफ़मैन कोडिंग का उपयोग करता है, जबकि हानिरहित संपीड़न चरण LZ77 एल्गोरिथम के एक प्रकार Zstandard शब्दकोश संपीड़न (ZDIC) को नियोजित करता है।

ZSTD की प्रमुख विशेषताओं में से एक संपीड़न के दौरान एक शब्दकोश बनाने और उसका उपयोग करने की इसकी क्षमता है। शब्दकोश डेटा का एक पूर्व-साझा सेट है जिसका उपयोग कंप्रेसर और डिकंप्रेसर दोनों संपीड़न अनुपात को बेहतर बनाने के लिए करते हैं। ZSTD दो प्रकार के शब्दकोशों का समर्थन करता है: सामग्री-परिभाषित शब्दकोश और उपयोगकर्ता-प्रदान किए गए शब्दकोश।

सामग्री-परिभाषित शब्दकोश स्वचालित रूप से इनपुट डेटा के आधार पर ZSTD कंप्रेसर द्वारा उत्पन्न किए जाते हैं। कंप्रेसर आवर्ती पैटर्न की पहचान करने के लिए डेटा का विश्लेषण करता है और एक शब्दकोश का निर्माण करता है जो इन पैटर्न का प्रतिनिधित्व करता है। फिर शब्दकोश का उपयोग संपीड़न के दौरान आवर्ती पैटर्न को शब्दकोश के संदर्भों से बदलने के लिए किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च संपीड़न अनुपात होता है।

दूसरी ओर, उपयोगकर्ता-प्रदान किए गए शब्दकोश उपयोगकर्ता द्वारा बनाए जाते हैं और कई संपीड़ित फ़ाइलों के बीच साझा किए जा सकते हैं। ये शब्दकोश समान या संबंधित डेटा को संपीड़ित करते समय उपयोगी होते हैं, क्योंकि वे कंप्रेसर को डेटा पैटर्न के पहले से मौजूद ज्ञान का लाभ उठाने की अनुमति देते हैं। उपयोगकर्ता-प्रदान किए गए शब्दकोश संपीड़न अनुपात में उल्लेखनीय रूप से सुधार कर सकते हैं, विशेष रूप से छोटी फ़ाइलों या सामान्य डेटा संरचनाओं वाली फ़ाइलों के लिए।

ZSTD 1 से 22 तक कई संपीड़न स्तरों का समर्थन करता है, जिसमें उच्च स्तर धीमी संपीड़न गति की कीमत पर बेहतर संपीड़न अनुपात प्रदान करते हैं। डिफ़ॉल्ट संपीड़न स्तर 3 है, जो संपीड़न अनुपात और गति के बीच एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है। ZSTD में "अल्ट्रा" नामक एक विशेष संपीड़न स्तर भी शामिल है, जो उच्चतम संपीड़न अनुपात प्रदान करता है लेकिन संपीड़न समय में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ।

ZSTD प्रारूप में एक हेडर होता है जिसके बाद एक या अधिक संपीड़ित फ़्रेम होते हैं। हेडर में संपीड़ित डेटा के बारे में मेटाडेटा होता है, जैसे कि शब्दकोश आईडी, विंडो आकार और फ़्रेम गणना। प्रत्येक संपीड़ित फ़्रेम स्वतंत्र होता है और इसे अलग से विघटित किया जा सकता है, जिससे समानांतर विघटन और संपीड़ित डेटा तक यादृच्छिक पहुँच की अनुमति मिलती है।

ZSTD में संपीड़ित फ़्रेम शाब्दिक ब्लॉक और अनुक्रम ब्लॉक के संयोजन का उपयोग करते हैं। शाब्दिक ब्लॉक में कच्चा, असंपीड़ित डेटा होता है, जबकि अनुक्रम ब्लॉक में शब्दकोश या पहले देखे गए डेटा के संदर्भ होते हैं। संदर्भों के आकार को कम करने के लिए अनुक्रम ब्लॉक को FSE या हफ़मैन कोडिंग का उपयोग करके एन्कोड किया जाता है।

ZSTD संपीड़न दक्षता और गति में सुधार के लिए कई तकनीकों को नियोजित करता है। ऐसी ही एक तकनीक शब्दकोश या पहले देखे गए डेटा में मिलान अनुक्रमों को जल्दी से खोजने के लिए हैश टेबल का उपयोग है। हैश टेबल को लगातार अपडेट किया जाता है क्योंकि कंप्रेसर इनपुट डेटा को संसाधित करता है, जिससे संभावित मिलानों का कुशल लुकअप होता है।

ZSTD द्वारा उपयोग की जाने वाली एक अन्य अनुकूलन तकनीक आलसी मिलान रणनीति है। मिलान को तुरंत एन्कोड करने के बजाय, कंप्रेसर लंबे मिलान की खोज जारी रखता है। यदि एक लंबा मिलान पाया जाता है, तो कंप्रेसर इसके बजाय लंबे मिलान को एन्कोड करना चुन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर संपीड़न अनुपात होता है।

ZSTD में "लंबी दूरी मिलान" (LDM) नामक एक तेज़ मोड भी शामिल है, जो लंबी दूरी के मिलान का पता लगाने की अनुमति देता है। LDM इनपुट डेटा में दूर-दूर तक मौजूद मिलानों को संग्रहीत करने के लिए एक द्वितीयक हैश टेबल का उपयोग करता है। इन लंबी दूरी के मिलानों पर विचार करके, ZSTD कुछ प्रकार के डेटा के लिए संपीड़न अनुपात में सुधार कर सकता है, जैसे कि अत्यधिक दोहराव वाला या आवधिक डेटा।

अपनी संपीड़न क्षमताओं के अलावा, ZSTD चेकसम के उपयोग के माध्यम से त्रुटि का पता लगाने और सुधार भी प्रदान करता है। प्रत्येक संपीड़ित फ़्रेम में असंपीड़ित डेटा का एक चेकसम शामिल होता है, जिससे डिकंप्रेसर विघटन के दौरान डेटा की अखंडता को सत्यापित कर सकता है। यदि कोई त्रुटि पाई जाती है, तो ZSTD दूषित फ़्रेम को छोड़कर और अगले फ़्रेम के साथ जारी रखकर उससे उबरने का प्रयास कर सकता है।

ZSTD ने अपने प्रभावशाली प्रदर्शन और लचीलेपन के कारण व्यापक रूप से अपनाया है। इसका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें डेटा संग्रहण प्रणाली, डेटाबेस इंजन, बैकअप समाधान और डेटा स्थानांतरण प्रोटोकॉल शामिल हैं। कई लोकप्रिय फ़ाइल प्रारूप, जैसे कि Zstandard संग्रह (ZSTD), Zstandard खोज योग्य प्रारूप (ZST), और Zstandard शब्दकोश प्रारूप (ZDICT), ZSTD संपीड़न पर आधारित हैं।

ZSTD के लाभों में से एक प्लेटफ़ॉर्म और प्रोग्रामिंग भाषाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ इसकी संगतता है। ZSTD का संदर्भ कार्यान्वयन C में लिखा गया है और अत्यधिक पोर्टेबल है, जिससे इसे विभिन्न ऑपरेटिंग सिस्टम और आर्किटेक्चर पर उपयोग किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, विभिन्न प्रोग्रामिंग भाषाओं के लिए ZSTD के कई बाइंडिंग और पोर्ट उपलब्ध हैं, जिससे मौजूदा अनुप्रयोगों में ZSTD संपीड़न को एकीकृत करना आसान हो जाता है।

ZSTD एक कमांड-लाइन इंटरफ़ेस (CLI) टूल भी प्रदान करता है जो उपयोगकर्ताओं को ZSTD का उपयोग करके फ़ाइलों को संपीड़ित और विघटित करने की अनुमति देता है। CLI टूल विभिन्न विकल्पों और मापदंडों का समर्थन करता है, जैसे कि संपीड़न स्तर सेट करना, शब्दकोश निर्दिष्ट करना और मेमोरी उपयोग को समायोजित करना। CLI टूल बैच या स्क्रिप्टेड वातावरण में फ़ाइलों को संपीड़ित करने और विघटित करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है।

संक्षेप में, ZSTD एक अत्यधिक कुशल और बहुमुखी संपीड़न एल्गोरिथम और फ़ाइल प्रारूप है जो तेज संपीड़न और विघटन गति, उच्च संपीड़न अनुपात और बेहतर प्रदर्शन के लिए शब्दकोशों का उपयोग करने की क्षमता प्रदान करता है। गति और संपीड़न दक्षता का इसका संयोजन इसे वास्तविक समय संपीड़न से लेकर बड़े ड