Comprimarea datelor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Comprimarea datelor , în informatică și telecomunicații , este tehnica de prelucrare a datelor care, implementată prin intermediul unor algoritmi adecvați, permite reducerea cantității de biți necesari pentru reprezentarea digitală a unei informații .

Descriere

Grafic care arată cum variază dimensiunea fișierului în funcție de calitatea jpg.

Comprimarea datelor este utilizată atât pentru a reduce dimensiunea unui fișier și, prin urmare, spațiul necesar pentru stocarea acestuia, cât și pentru a reduce lățimea de bandă necesară într-o transmisie de date digitale generică , cum ar fi o transmisie de televiziune digitală. În transmisiile digitale, această comprimare a informațiilor se realizează în așa-numita codificare sursă pentru a elimina redundanța și a obține o eficiență ridicată a codului sursă. Importanța comprimării datelor constă în faptul că, în absența acesteia, nu ar fi posibil să se utilizeze o colecție vastă de conținut informațional prin Internet, din cauza lățimii de bandă limitate a mediului de transmisie .

Diferitele tehnici de compresie organizează datele mai eficient, pierzând adesea o parte din informația originală, pentru a obține o reprezentare mai compactă a informațiilor implicând, prin urmare, mai puține resurse pentru stocarea și transmiterea acestora. Cu toate acestea, ca contrapartidă, compresia datelor necesită putere de calcul pentru operațiunile de compresie și decompresie, adesea chiar ridicată dacă aceste operațiuni trebuie efectuate în timp real .

Parametrul de calitate care evaluează eficiența compresiei este raportul sau rata de compresie.

Programele de compresie au de obicei o caracteristică care permite împărțirea fișierului comprimat. Utilizatorul alege dimensiunea maximă a fișierului, iar programul îl împarte în n fișiere comprimate care sunt apoi îmbinate pentru a recrea fișierul original. Această opțiune este utilă, de exemplu, pentru cei care trebuie să trimită atașamente într-un e-mail, făcând mai multe trimiteri succesive dacă fișierul comprimat este mai mare de 7-10 megabyți sau dacă fișierul comprimat este mai mare decât capacitatea suportului media pe care se încearcă să-l salvați (CD, DVD etc.).

Tipuri de compresie a datelor

Tehnicile de compresie a datelor se încadrează în două mari categorii:

De obicei, alegerea tipului de compresie de operat și a particularităților tehnice pe care se bazează depind de aplicația particulară sau de utilizarea intenționată, dând naștere următoarelor forme de compresie:

De regulă, fișierele și programele nu tolerează nicio pierdere de informații, la fel ca și imaginile legate de fotografii, semnalul video sau semnalul audio.

Tehnicile fără pierderi ( fără pierderi ) permit păstrarea informațiilor originale în toate părțile sale. Este singura modalitate posibilă când trebuie să comprimați fișiere text , programe , documente , baze de date , diagrame electrice etc. Două exemple sunt formatul ZIP sau formatul 7z , care vă permit să arhivați sau să transmiteți unul sau mai multe fișiere în timp ce economisiți resursele necesare (spațiu pe disc sau timp de transmisie). Când fișierele sunt recuperate din ZIP sau 7z (decompresie), acestea nu pot fi distinse de originalele.

Un alt exemplu de caz în care se folosește compresia fără pierderi este cel al imaginilor non-fotografice, cum ar fi diagrame, desene sau icoane . În acest scop, există formate precum GIF sau cel mai recent PNG . Imaginea comprimată cu unul dintre aceste formate păstrează exact aspectul original până la cel mai nesemnificativ detaliu. Performanța acestui tip de compresie a datelor este de obicei mai limitată și limitată.

Pe de altă parte, tehnicile cu pierderi de informații ( pierderi ) permit, de asemenea, compresii foarte puternice, prin urmare o economie mare de resurse, în detrimentul calității imaginii sau a sunetului pe care ați dorit să îl comprimați. În general, aceste tehnici sunt utilizate pentru comprimarea fișierelor multimedia . Deși menținerea pierderii de calitate la un nivel minim, economiile comparate cu o compresie fără pierderi pe aceleași informații sunt întotdeauna foarte apreciabile.

Informațiile multimedia, cum ar fi audio sau video, sunt, de fapt, inițial prea mari pentru a fi ușor transmise sau stocate, deci preferați să aveți o mică reducere a calității (sau distorsionarea conținutului), dar în același timp fișiere mult mai ușoare. Câteva exemple sunt: ​​compresia imaginii în format JPEG , utilizată pe scară largă în fotografia digitală și pe web , compresia video în format XviD sau compresia audio în format MP3 . În cele din urmă, este important să subliniem că, în cazul compresiei cu pierderi a conținutului multimedia (de exemplu, MPEG ), algoritmii de compresie utilizați în mod obișnuit au fost proiectați pentru a minimiza distorsiunea percepută de utilizator pentru a face degradarea conținutului multimedia rezultat acceptabil [1] .

Algoritmi

Codificarea Huffman a sintagmei „acesta este un exemplu de copac huffman” cu reprezentare binară și index de frecvență a literelor.
Comparație între transformarea Fourier discretă (DFT) și transformata discretă de cosinus (DCT tip II) a unei imagini. Rețineți că spectrul DFT este mai răspândit decât spectrul DCT. DCT concentrează informațiile în frecvențele joase.

Fără pierderea informațiilor:

Cu pierderea informațiilor:

Notă

  1. ^ Copie arhivată ( PDF ), pe sti.uniurb.it . Adus la 21 mai 2012 (arhivat din original la 22 noiembrie 2012) .

Bibliografie

  • Bonazzi R., Catena R., Collina S., Formica L., Munna A., Tesini D .. Telecomunicații pentru ingineria managementului. Codificare sursă. Mijloace de transmitere. Link-uri . Pitagora Editrice, 2004, ISBN 88-371-1561-X

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 2321 · LCCN (EN) sh85035851 · NDL (EN, JA) 00.942.229
Informatică Portal IT : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu IT
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Data_compression&oldid=120367523 ”