Сжатие данных

Сжатие процесс, применяемый для уменьшения физического размера блока информации. Работая с компьютерной графикой, пользователи заинтересованы в том, чтобы уменьшить размер блока графических данных и таким образом поместить в заданное физическое пространство больше информации. Сжатие можно применить и для того, чтобы помещать большие изображения в блок памяти заданного размера. Термин кодирование данных в компьютерной графике применяется наряду с термином сжатие данных. В действительности же кодирование данных – понятие более широкое, чем просто сжатие. Сжатие данных — это один из типов кодирования применяемый для уменьшения их объема. Другие типы кодирования включают шифрование (криптографию) и передачу данных (например, азбука Морзе).

Программа – компрессор осуществляет сжатие данных, а программа – декомпрессор – их восстановление. Декомпрессор может выполнять свои функции только на базе алгоритма сжатия, использованного для преобразования оригинальных данных в сжатую форму.

Почти каждый графический формат включает в себя какой-нибудь метод сжатия (иногда элементарный), но всего лишь несколько схем сжатия применяется довольно широко. Большинство из них являются вариантами методов:

• группового кодирования (RLE)

• Лемпела-Зива- Велча (LZW)

• алгоритма Хаффмана

• дискретных косинус-преобразований (DCT), применяемого в JPEG-сжатии;

• фрактального сжатия.

Сжатие растровых и векторных данных осуществляется по-разному. В растровых файлах сжимаются только данные изображения; заголовок и все остальные данные (таблица цветов, концовка и т.п.) всегда остаются несжатыми. Правда, несжатые данные в данном случае занимают очень незначительную часть растрового файла.

Векторные файлы обычно не имеют «родной» формы сжатия данных. В этих файлах хранятся математические описания изображения, а не сами данные изображения. Перечислим, почему векторные файлы редко сжимаются:

• Представление данных изображения в компактной форме заложено в основу любого векторного формата, поэтому сжатие даст очень незначительный эффект.

• Векторные изображения обычно читаются с незначительной скоростью; если добавить еще и распаковку, то этот процесс может стать еще более медленным.

Если все же векторный файл сжимается, то, как правило, сжимаются все данные, включая заголовок.

Очень важно уяснить, что алгоритмы сжатия не описывают определенный дисковый файловый формат. Алгоритмы сжатия определяет только способ кодирования данных, но не формат их записи на диск.

Степень сжатия определяет отношение объема несжатых данных к объему сжатых. Следовательно, степень сжатия 10:1, характеризует в 5 раз более эффективное сжатие, чем 2:1, и для данных, занимавших до сжатия 100 строк, после него потребуется всего лишь 10 строк. Поскольку на практике обычно сжимаются только данные изображения, то при анализе степеней сжатия, обеспечиваемых различными алгоритмами, учитываются абсолютные размеры всех файлов.

Дата добавления: 2014-01-07