9.2. Стиснення інформації"

Стиснення інформації застосовується для прискорення та зниження витрат на її оброблення, зберігання й пошук, а та­кож для зменшення ємності пам'яті, зайнятої в ЕОМ.

Під стисненням інформації розумітимемо операцію, внаслі­док якої певному коду чи повідомленню ставиться у відповід­ність код або повідомлення меншої довжини.

Способи стиснення інформації поділяють за призначенням, характером і ступенем стиснення, швидкістю та ступенем від­новлення початкового стану інформації (втратами).

За призначенням розрізняють дві великі групи способів стис­нення: для передачі даних і для їх архівації. Різниця між ними полягає в тому, що перші оперують з незначними інформацій-

* Написано спільно з канд. техн. наук Б. Ю. Жураковським.

220

221

ними масивами (до кількох десятків, сотень байтів), а другі — зі значно більшим обсягом інформації (мегабайти).

За характером стиснення інформації розрізняють лінійні, матричні, комбіновані та каскадні способи. До лінійних нале­жать способи, за якими стиснення елементів інформаційного масиву виконується в одному з напрямків (горизонтальному або вертикальному). Залежно від цього лінійними способами можуть виконуватися поздовжнє (горизонтальне) та поперечне (вертикальне) стиснення інформації.

До матричних належать способи стиснення інформації, за якими елементи інформаційного масиву стискаються з викори­станням матричного принципу заміни повторюваних елементів.

Комбіновані способи поєднують одночасне використання для стиснення інформаційного масиву двох чи більше лінійних або/та матричних способів.

До каскадних належать способи стиснення інформації, за якими воно виконується послідовно різними способами.

За ступенем стиснення інформації розрізняють низькоефек-тивні (з коефіцієнтом стиснення до 1,5), середньоефективні (1,51 ...3) та високоефективні (понад 3) способи; за швидкістю стиснення/розпаковування — низько-, середньо- та високо-швидкісні, при яких швидкість стиснення/розпаковування змі­нюється від кількох кілобайтів за секунду (низькошвидкісні) до кількох мегабайтів за секунду (високошвидкісні).

За ступенем відновлення початкового стану інформації"(втра­тами) способи стиснення поділяють на без відновлення початко­вого стану інформації, з частковою її втратою та без втрати інформації (з повним її відновленням). Що стосується останньо­го поділу способів стиснення інформації, то до першої групи належать найпримітивніші, а до другої та третьої груп — склад­ніші й ефективніші способи.

Так, до відомих способів стиснення інформації без віднов­лення її початкового стану можна віднести стиснення за допо­могою поділу кодової комбінації на кілька частин [19, 22, 42] і з порозрядним зсувом [42]. Ці способи застосовуються дуже рід­ко, оскільки не гарантують повного відновлення стисненої ін­формації з точки зору неоднозначності утвореної при стиснен­ні послідовності символів.

У той же час способи з частковою втратою інформації мають специфічне застосування [22] , коли часткова її втрата майже не позначається на якості відновлюваної інформації. Тому в підручнику розглядаються тільки способи стиснення, що гаран­тують повне відновлення стисненої інформації й які широко використовуються в системах збирання, передавання та оброб­лення інформації.