为什么需要数据压缩技术?

时间:2022-07-01 07:37:50

数据压缩技术就是对原始数据进行数据编码或压缩编码。

目前常用的压缩编码有:冗余压缩法(无损压缩法、熵编码)和熵压缩法(有损压缩法)两类。

无损压缩是可逆的;有损压缩是不可逆的。
变长编码

使用长度可变的代码来对以不同频率出现的样本进行编码。

1·Huffman编码

Huffman编码又称最佳编码。

Huffman编码过程是:

*将信源符号按概率递减顺序排列;

*把两个最小的概率加起来,作为新符号的概率;

*重复上述两步骤,直到概率的和达到1为止;

*在每次合并消息时,将被合并的消息赋予1和0或赋予0和1;

*寻找从每一信源符号到概率为1的路经,记录下路经上的1和0;

*对每一符号写出从码树的根到终结点1、0序列。

例:对信源

[X1,X2,X3,X4,X5,X6]=[0.25,0.25,0.20,0.15,0.10,0.05]

进行Huffman编码。



其中:X1=01;X2=10;X3=11;X4=000;X5=0010;X6=0011。

2·算术编码

算术编码是一种二元编码。

这种编码方法是在不考虑信源统计的情况下,只要监视一小段时间内码字出现的频率,不管统计是平稳的或非平稳的,编码的码率总能趋近于信源熵值,每次迭代的编码算法只处理一个数据符号,并且只有算术运算。

对二进制编码来说,信源符号只有两个。在算术编码的初级阶段,可设一个大概率Pe和小概率Qe,然后对被编码比特流符号进行判断。

模型编码

模型编码是指采用模型的方法对传输的图像进行参数估测。

模型编码有:随机马尔可夫场和分形图像编码。

1·分形的概念

分形的含义是其组成部分以某种方式与整体相似的形(一类无规则、混乱而复杂),其局部与整体有相似性的体系,即:自相似性体系。

2·分形编码

*基本原理:分形的方法是把一幅数字图像,通过一些图像处理技术将原始图像分成一些子图像,然后在分形集中查找这样的子图像。分形集存储许多迭代函数,通过迭代函数的反复迭代,可以恢复原来的子图像。

分形编码压缩的步骤:

第一步:把图像划分为互不重叠的、任意大小的的D分区;

第二步:划定一些可以相互重叠的、比D分区大的R分区;

第三步:为每个D分区选定仿射变换表。

分形编码解压步骤:

首先从文件中读取D分区划分方式的信息和仿射变换系数等数据;

然后划定两个同样大小的缓冲区给D图像和R图像,并把R初始化到任一初始阶段;

根据仿射变换系数把其相应的R分区做仿射变换,并用变换后的数据取代该D分区的原有数据;

对D中所有的D分区都进行上述操作,全部完成后就形成一个新的D图像;

再把新D图像的内容拷贝到R中,把新R当作D,D当作R,重复操作(迭代)。

。分形编码的特点:

压缩比高,压缩后的文件容量与图像像素数无关,在压缩时时间长但解压缩速度快 

来源:百度