D степень сжатия

Степень сжатия данных, также известная как мощность сжатия, является мерой относительного уменьшения размера представление данных, созданное алгоритмом сжатия данных. Обычно это выражается как деление несжатого размера на сжатый.

• 1 Определение
• 2 Без потерь и без потерь
• 3 Использование
• 4 Ссылки
• 5 Внешние ссылки

Степень сжатия данных определяется как соотношение между несжатым размером и сжатым размером:

$Сжатие\; R\; atio\; =\; U\; ncompressed\; S\; ize\; C\; compressed\; S\; ize\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; rm\; \{Compression\; \backslash ;\; Ratio\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\backslash \; rm\; \{Uncompressed\; \backslash ;\; Size\; \}\}\; \{\backslash \; rm\; \{Compressed\; \backslash ;\; Size\}\}\}\}$

Таким образом, представление, которое сжимает размер хранилища файла с 10 МБ до 2 МБ, имеет коэффициент сжатия 10/2 = 5, часто обозначаемый как явное соотношение, 5: 1 (читай «пять» к «одному»), или как неявное соотношение 5/1. Эта формулировка в равной степени применима к сжатию, когда размер несжатого файла равен размеру оригинала; и для декомпрессии, где размер без сжатия - это размер воспроизведения.

Иногда вместо этого дается экономия места, которая определяется как уменьшение размера по сравнению с размером без сжатия:

$S\; pace\; S\; aving\; =\; 1\; -\; C\; ompressed\; S\; ize\; U\; ncompressed\; S\; ize\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\; \backslash \; rm\; \{Space\; \backslash ;\; Saving\}\}\; =\; 1\; -\; \{\backslash \; frac\; \{\backslash \; rm\; \{Compressed\; \backslash ;\; Size\}\}\; \{\backslash \; rm\; \{Uncompressed\; \backslash ;\; Size\}\}\}\}$

Таким образом, представление, которое сжимает размер хранилища файл размером от 10 МБ до 2 МБ дает экономию места в размере 1-2/10 = 0,8, часто выражается в процентах, 80%.

Для сигналов неопределенного размера, таких как потоковое аудио и видео, степень сжатия определяется в терминах несжатых и сжатых скоростей передачи данных вместо размеров данных:

$Compression\; R\; atio\; =\; U\; ncompressed\; D\; ata\; R\; ate\; C\; compressed\; D\; ata\; R\; ate\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; rm\; \{Compression\; \backslash ;\; Ratio\}\}\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\backslash \; rm\; \{Uncompressed\; \backslash ;\; Data\; \backslash ;\; Rate\}\}\; \{\; \backslash \; rm\; \{Compressed\; \backslash ;\; Data\; \backslash ;\; Rate\}\}\}\}$

и вместо экономии места говорят о экономии скорости передачи данных, которая определяется как снижение скорости передачи данных по сравнению с несжатым скорость передачи данных:

$D\; ata\; R\; ate\; S\; aving\; =\; 1\; -\; Сжатый\; D\; ata\; R\; ate\; U\; ncompressed\; D\; ata\; R\; ate\; \{\backslash \; displaystyle\; \{\backslash \; rm\; \{Data\; \backslash ;\; Rate\; \backslash ;\; Saving\}\}\; =\; 1\; -\; \{\backslash \; frac\; \{\; \backslash \; rm\; \{Compressed\; \backslash ;\; Data\; \backslash ;\; Rate\}\}\; \{\backslash \; rm\; \{Uncompressed\; \backslash ;\; Data\; \backslash ;\; Rate\}\}\}\}$

Например, несжатые песни в формате CD имеют скорость передачи данных 16 бит / канал x 2 канала x 44,1 кГц ≅ 1,4 Мбит / с, тогда как файлы AAC на iPod обычно сжимаются до 128 кбит / с, что дает степень сжатия 10,9 при экономии скорости передачи данных 0,91, или 91%.

Если скорость передачи несжатых данных известна, степень сжатия можно определить по скорости передачи сжатых данных.

Сжатие без потерь цифровых данных, таких как видео, оцифрованная пленка и звук, сохраняет всю информацию, но, как правило, коэффициент сжатия не намного лучше, чем 2: 1, потому что внутренней энтропии данных. Алгоритмы сжатия, которые обеспечивают более высокие коэффициенты, либо несут очень большие накладные расходы, либо работают только для определенных последовательностей данных (например, сжатие файла в основном с нулями). Напротив, сжатие с потерями (например, JPEG для изображений или MP3 и Opus для аудио) может обеспечить гораздо более высокие коэффициенты сжатия при стоимость снижения качества, например, при потоковой передаче звука по Bluetooth, поскольку появляются артефакты сжатия изображения или звука из-за потери важной информации. Степень сжатия не менее 50: 1 необходима для получения видео 1080i в транспортный поток 20 Мбит / с MPEG.

Степень сжатия данных может служить мера сложности набора данных или сигнала. В частности, он используется для аппроксимации алгоритмической сложности . Он также используется, чтобы увидеть, какую часть файла можно сжать без увеличения его исходного размера.

1. ^ «Пиксельные сетки, битрейт и степень сжатия». Радиовещание. 2007-12-01. Архивировано с оригинала 10.10.2013. Проверено 5 июня 2013 г.
2. ^Charles Poynton (07 февраля 2012 г.). «Цифровое видео и HD: алгоритмы и интерфейсы» (2-е изд.). Издательство Морган Кауфманн. ISBN 9780123919267.
3. ^«Проект 10 спецификации текста высокоэффективного кодирования видео (HEVC) (для FDIS и согласия)». JCT-VC. 2013-01-17. Проверено 5 июня 2013 г.
4. ^«Стандарт расширенного кодирования видео H.264 (AVC)» (PDF). Logitech. Проверено 5 июня 2013 г.
5. ^«Официальный документ по характеристикам производительности MPEG-2 Long GoP и методов сжатия видео AVC-I для широковещательных приложений» (PDF). Sony. Проверено 5 июня 2013.
6. ^S. Миттал и Дж. Веттер, «Обзор архитектурных подходов к сжатию данных в системах кэширования и основной памяти », Транзакции IEEE в параллельных и распределенных системах, 2015.

• Неразрушающееся сжатие с потерями