Стиснення з втратою інформації

На чому засновано стиснення інформації

Про алгоритми стиснення

Потреба в стисненні даних і програм

Стиснення інформації

Потреба в упаковці і розпаковуванні файлів — одна з найперших, з якими стикається користувач, що починає. Чи одержує він програмне забезпечення з Інтернету або на компакт-диску як додаток до журналу, йому нерідко доводиться починати з розпаковування інформації.

Років п'ятнадцять тому гнучкий диск місткістю 720 Кбайт здавався величезним. На ньому цілком розміщувалися тексти двох кандидатських дисертацій або однієї докторської, але частіше на диску берегли два-три десятки улюблених комп'ютерних ігор.

Сьогодні власні праці, будь то дисертація або шкільний реферат, як і раніше переносять, перевозять і пересилають на гнучких дисках. Проте сучасні документи, насичені фотографіями, таблицями, схемами, діаграмами і форматованим текстом вже давно не укладаються ні на один, ні на два гнучкі диски. Висновок простій: інформацію треба якимсь чином ущільнювати, а довгі файли до того ж треба ще і перерізувати на дрібні шматки за розміром носія.

Не дуже допомагають справі і електронні мережі. Звичайно, вони дозволяють позбулися таких абсолютно ненадійних носіїв як дискети, але передача інформації по повільних модемних лініях зв'язку коштує недешево. Тому в Інтернеті, наприклад, діє неодмінне правило: всі файли пересилаються тільки в упакованому вигляді.

Необхідність стиснення інформації виникає також і у зв'язку з вимогою резервного копіювання всього того, що на комп'ютері створюється. Як показує статистика, людям зовсім неважко раз на день скопіювати важливі файли на інший жорсткий диск або на зовнішній носій:

Створення звичайних копій приводить до швидкого вичерпання вільного місця на диску.

Існують різноманітні алгоритми стиснення, але багато із них їх мають спільні риси. У принципі, розробка алгоритму стиснення відноситься до однієї з галузей прикладної математики, але в цій області є достатньо прості поняття і принципи, які можна сміливо обговорювати на мові, зрозумілій і початківцям.

Всі методи стиснення інформації можна умовно розділити на два великі непересічні класи: стиснення з втратою інформації і стиснення без втрати інформації.

Стиснення з втратою інформації означає, що після розпаковування ущільненого архіву ми отримаємо документ, який дещо відрізняється від того, який був на самому початку. Зрозуміло, що чим більше ступінь стиснення, тим більше величина втрати і навпаки.

Зрозуміло, такі алгоритми незастосовні для текстових документів, таблиць баз даних і особливо для програм. Незначні спотворення в простому неформатованому тексті якось можна пережити, але спотворення хоча б одного біта в програмі зробить її абсолютно непрацездатною.

В той же час, існують матеріали, в яких можна пожертвувати декількома відсотками інформації, щоб отримати стиснення в десятки разів. До них відносяться фотографічні і відеоматеріали та музичні композиції. Втрата інформації при стисненні і подальшому розпаковуванні в таких матеріалах сприймається як поява деякого додаткового шуму. Але оскільки при створенні цих матеріалів певний шум все одно присутній, його невелике його збільшення не завжди виглядає критичним, а виграш в розмірах файлів дає величезний (в 10—15 разів на музиці, в 20—ЗО раз на фото- і відеоматеріалах).

До алгоритмів стиснення з втратою інформації відносяться такі відомі алгоритми як JРЕG (стиснення графічних матеріалів, розширення.jpg), МРЕG (стиснення відео - розширення.mpg) і музики (розширення.mp3).

Алгоритми стиснення з втратою інформації застосовують тільки для споживацьких задач.

Дата добавления: 2014-01-06