Сжатие данных

Типы  сжатия с потерями

Существуют две  основных схемы сжатия с потерями:

• В трансформирующих кодеках фреймы изображений или звука трансформируются в новое базисное пространство и производится квантование. Трансформация может осуществляться либо для всего фрейма целиком (как, например, в схемах на основе wavelet-преобразования), либо поблочно (характерный пример — JPEG). Результат затем сжимается энтропийными методами.
• В предсказывающих кодеках предыдущие и/или последующие данные используются для того, чтобы предсказать текущий сэмпл изображения или звука. Ошибка между предсказанными данными и реальными вместе с добавочной информацией, необходимой для производства предсказания, затем квантуется и кодируется.

В некоторых  системах эти две техники комбинируются  путём использования трансформирующих кодеков для сжатия ошибочных  сигналов, сгенерированных на стадии предсказания.

Сжатие  с потерями против сжатия без потерь

Преимущество  методов сжатия с потерями над  методами сжатия без потерь состоит  в том, что первые существенно  превосходят по степени сжатия, продолжая  удовлетворять поставленным требованиям, а именно — искажения д.б. в допустимых пределах чувствительности человеческих органов.

Методы сжатия с потерями часто используются для  сжатия аналоговых данных — чаще всего звука или изображений.

В таких случаях  распакованный файл может очень  сильно отличаться от оригинала на уровне сравнения «бит в бит», но практически неотличим для человеческого уха или глаза в большинстве практических применений.

Много методов  фокусируются на особенностях строения органов чувств человека. Психоакустическая модель определяет то, как сильно звук может быть сжат без ухудшения воспринимаемого качества звука. Недостатки, причинённые сжатием с потерями, которые заметны для человеческого уха или глаза, известны как артефакты сжатия.

Звуковые данные, прошедшие сжатие с потерями, не принимаются судами как вещественные доказательства (и даже не берутся  во внимание)^{[источник не указан 458 дней]}. по причине того, что информация, прошедшая сжатие, приобретает артефакты сжатия и теряет естественные шумы среды, из которой производилась запись, в связи с чем невозможно установить подлинная ли запись или синтезированная. Поэтому важные записи рекомендуется производить в формате ИКМ (PCM) или использовать плёночный диктофон.

Фотографии, записанные в формате JPEG, могут быть приняты  судом (несмотря на то, что данные прошли сжатие с потерями).

Контрольные вопросы

1. Какие факторы  влияют на степень избыточности  данных? 
2. Что такое архив? Какие программные средства называются архиваторами? 
3. Почему методы сжатия, при которых происходит изменение содержимого данных, называются необратимыми? 
4. Приведите примеры форматов сжатия с потерями информации. 
5. В чем состоит преимущество обратимых методов сжатия над необратимыми? А недостаток? 
6. Которая существует зависимость между коэффициентом сжатия и эффективностью метода сжатия? 
7. В чем состоит основная идея алгоритма RLE? 
8. В чем состоит основная идея алгоритмов группы KWE? 
9. В чем состоит основная идея алгоритма Хаффмана? 
10. Какие вы знаете програми-архиваторы? Коротко охарактеризуйте их.