3 Вопрос

Сжатие информации возможно при наличии избыточности в сообщении. Различают следующие виды избыточности.

1) Естественная: -семантическая

- статистическая

2) Искусственная

Естественная избыточность связана с  первичным алфавитом, а искусственная с вторичным алфавитом.  Мысль, выраженная более кратко без потери информации, обуславливает семантическую избыточность. Статистическая избыточность обуславливается не равновероятностным распределением качественных признаков первичного алфавита и их взаимозависимостью. 

Классификация сжатия по виду информации:

1 Побуквенное сжатее

2 Сжатие слов и словосочетаний

3 Сжатие и свертывание текста

4 Сжатие массивов чисел

5 Сжатие графической информации

LZW-сжатие заменяет строки символов некоторыми кодами. Это делается без какого-либо анализа входного текста. Вместо этого при добавлении каждой новой строки символов просматривается таблица строк. Сжатие происходит, когда код заменяет строку символов. Коды, генерируемые LZW-алгоритмом, могут быть любой длины, но они должны содержать больше бит, чем единичный символ. Первые 256 кодов по умолчанию соответствуют стандартному набору символов. Остальные коды соответствуют обрабатываемым алгоритмом строкам.

4 Вопрос

Сжатие графики. JPEG.

Процесс сжатия по схеме JPEG включает ряд этапов :

• Преобразование изображения в оптимальное цветовое пространство.

• Субдискретизация компонентов цветности усреднением групп пикселей.

• Применение дискретных косинус-преобразований для уменьшения избыточности данных изображения.

• Квантование каждого блока коэффициентов DCT с применением весовых функций, оптимизированных с учетом визуального восприятия человеком.

• Кодирование результирующих коэффициентов (данных изображения) с применением алгоритма Хаффмана для удаления избыточности информации.

5 Вопрос

Сжатие видео. MPEG.

Компрессия видео в формате MPEG-4. При кодировании исходного видеоизображения кодек ищет и сохраняет более значимые кадры, как правило, те, на которых происходит смена сюжета. Вместо сохранения промежуточных кадров алгоритм обрабатывает и сохраняет данные об изменениях в текущем кадре по отношению к предыдущему, т.е дифференциально. При этом в процессе обработки изображения кодек оперирует с объектами произвольной формы, в отличии от формата MPEG-2, который мог оперировать только прямоугольными областями изображения. В результате этого, человек, передвигающийся по комнате, будет воспринят форматом MPEG-4, как отдельный объект, перемещающийся относительно неподвижного объекта - заднего плана.

6 Вопрос

Компрессия звука.

Сжатие(компрессия) аудиоданных представляет собой процесс уменьшения скорости цифрового потока за счет сокращения статистической ипсихоакустической избыточности цифрового звукового сигнала.

Методы сокращения статистической избыточности аудиоданных также называют сжатием без потерь, а, соответственно, методы сокращения психоакустической избыточности - сжатием с потерями.

Теорема Котельникова

если аналоговый сигнал  имеет ограниченный спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой строго большей удвоенной максимальной частоты спектра