24. Алгоритм Лемпеля-Зіва – Уелча (lz, lzw)

Алгоритм Лемпеля - Зіва - Велч (Lempel-Ziv-Welch, LZW) - це універсальний алгоритм стиснення даних без втрат, створений Абрахамом Лемпела (англ. Abraham Lempel), Якобом Зівом (англ. Jacob Ziv) і Террі Велчем (англ. Terry Welch ). Він був опублікований Велчем в 1984 році, в якості поліпшеної реалізації алгоритму LZ78, опублікованого Лемпеля і Зівом в 1978 році. Алгоритм розроблений так, щоб його можна було швидко реалізувати, але він не обов'язково оптимальний, оскільки він не проводить ніякого аналізу вхідних даних.

Алгоритм LZw кодує символьні послідовності, які часто зустрічаються. Программа яка реалізує такий алгоритм переглядає текст, символи або біти граф інфо та викон статистичний аналіз, для побудови кодової таблиці у якій послідовностям, що часто зустрічаються ставиться у відповідність більш коротка послідовність.

25. RLE

В основі алгоритму RLE лежить ідея виявлення послідовностей даних, що повторюються, та заміни цих послідовностей більш простою структурою, в якій вказується код даних та коефіцієнт повторення. Наприклад, нехай задана така послідовність даних, що підлягає стисненню:

1 1 1 1 2 2 3 4 4 4

В алгоритмі RLE пропонується замінити її наступною структурою:

1 4 2 2 3 1 4 3,

де перше число кожної пари чисел -це код даних, а друге - коефіцієнт повторення. Якщо для зберігання кожного елементу даних вхідної послідовності відводиться 1 байт, то вся послідовність займатиме 10 байт пам'яті, тоді як вихідна послідовність (стиснений варіант) займатиме 8 байт пам'яті. Чим менше значення коефіцієнта стиснення, тим ефективніший метод стиснення. Зрозуміло, що алгоритм RLE буде давати кращий ефект стиснення при більшій довжині послідовності даних, що повторюється. У випадкові розглянутого вище прикладу, якщо вхідна послідовність матиме такий вигляд:

1 1 1 1 1 1 3 4 4 4,

то коефіцієнт стиснення буде рівний 60%. У зв'язку з цим найбільша ефективність алгоритму RLE досягається при стисненні графічних даних (особливо для однотонових фонових зображень).

26. JPEG

JPEG — один з найновіших і досить потужних алгоритмів. Cпочатку зображення з rgb переводиться в yuv y- яскрав. Uv- компонетки колоризації. Оперує алгоритм областями 8х8, на яких яскравість і колір змінюються порівняно плавно. Внаслідок цього, при розкладанні матриці такої області в подвійний ряд косинусів значущими виявляються тільки перші коефіцієнти. Таким чином, стиснення в JPEG здійснюється за рахунок плавності зміни кольорів у зображенні. Алгоритм розроблений групою експертів в області фотографії спеціально для стиснення 24-бітових зображень. JPEG — Joint Photographic Expert Group — підрозділ у рамках ISO — Міжнародної організації зі стандартизації. В цілому алгоритм заснований на дискретному косинусному перетворенні (надалі ДКП), що застосовується до матриці зображення для отримання деякої нової матриці коефіцієнтів. Для отримання початкового зображення застосовується зворотне перетворення.

27. Стиснення рухомих зображень

Відтворення рухомих зображень повинно проводитися досить швидко, щоб зробити нормальне відтворення із швидкістю 30кадрів\с. Якщо для нерухомих зобр. Достатній рівень стиснення 25:1 то для рухомих рівень стиснення у 100 разів більше. Кодек - це програма для роботи з відео інформ. Алгоритми для кодекыв мможна поділити на внутрішньо каадрові та міжкадрові . Міжкадрове - за допомогою ключових та дельта фреймів В ключовому мыститься повна інформ, а в дельта фреймі лише зміни, що відбулись мыж кадрами. Внутрішньо кадрове – виконуэться над кожним кадром окремо, різними алгоритмами. Ще одним методом стиснення э фрактальне стиснення коли зображення зберыгаэться у вигляды формул.