12. Алгоритм сжатия lzw.

Процесс сжатия выглядит следующим образом: последовательно считываются символы входного потока и происходит проверка, существует ли в созданной таблице строк такая строка. Если такая строка существует, считывается следующий символ, а если строка не существует, в поток заносится код для предыдущей найденной строки, строка заносится в таблицу, а поиск начинается снова.

Например, если сжимают байтовые данные (текст), то строк в таблице окажется 256 (от 0 до 255). Если используется 10 -битный код, то под коды для строк остаются значения в диапазоне от 256 до 1023. Новые строки формируют таблицу последовательно, т. е. можно считать индекс строки ее кодом.

Для декодирования на вход подается только закодированный текст, поскольку алгоритм LZW может воссоздать соответствующую таблицу преобразования непосредственно по закодированному тексту. Алгоритм генерирует однозначно декодируемый код за счет того, что каждый раз, когда генерируется новый код, новая строка добавляется в таблицу строк. LZW постоянно проверяет, является ли строка уже известной, и, если так, выводит существующий код без генерации нового. Таким образом, каждая строка будет храниться в единственном экземпляре и иметь свой уникальный номер. Следовательно, при декодировании во время получения нового кода генерируется новая строка, а при получении уже известного, строка извлекается из словаря

13. Алгоритм Хаффмана. Особенности применения алгоритма Хаффмана в факсимильной связи. Данный алгоритм сжатие без потерь. Символы заменяются кодовыми последов. различной длины – чем чаще употребл. символ, тем короче должная быть кодовая последовательность.

14. Сжатие аудиосигналов. Вокодеры.

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

Основанная идея, на которой основаны все методики сжатия аудио сигнала с потерями, – пренебрежение тонкими деталями звучания оригинала, лежащие вне пределов которые воспринимает человеческое ухо. Битрейт - это объем информации в единицу времени. Вообще битрейт - это сколько битов мы тратим на кодирование звука длительностью 1 сек. Общепризнанные методы сжатия данных, такие, как RLE, статистические и словарные методы, могут быть использованы для компрессии звуковых файлов без потерь, но результат существенно зависит от конкретных аудиоданных. Некоторые звуки будут хорошо сжиматься с помощью RLE, но плохо - статистическими алгоритмами. Другим звукам больше подходит статистическое сжатие, а при словарном подходе, наоборот, может произойти расширение. Можно добиться лучших результатов при сжатии звука с потерей части аудиоинформации, развивая методы компрессии, которые учитывают особенности восприятия звука. Они удаляют ту часть данных, которая остается неслышимой для органов слуха. Это похоже на сжатие изображений с отбрасыванием информации, незаметной для глаза.

Вокодеры. Вокодер (английские voice+coder –буквально кодировщик голоса) это устройство,позволяющее синтезировать речь на основе минимальной информации, некоторого кода. Так же под Вокодером подразумевается устройство,преобразующее живую речь в такой код-сжимающее ее. Вокодер позволяет существенно (примерно в 10 раз) уплотнить линию связи при незначительном ухудшении качества передачи. Аналоговые вокодеры позволяли скремблировать речь (поменять ее форманты местами ) из-за чего ранее их пременяли в системах передачи конфиденциальной информации.

Сейчас аналоговые вокодеры применяют в основном для спец-эффектов в концертной практике:речь обработанная ими приобретает характерное роботизированное звучание.

15. Алгоритмы сжатия MPEG, уровни 1,2,3. Методы кодирования видеоизображений. MPEG это стандарт на сжатие звуковых и видео файлов в более удобный для загрузки или пересылки, например через интернет, формат Существуют разные стандарты MPEG (как их еще иногда называют фазы - phase): MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4, MPEG-7.

MPEG состоит из трех частей: Audio, Video, System (объединение и синхронизация двух других). Все форматы сжатия семейства MPEG (MPEG 1, MPEG 2, MPEG 4, MPEG 7) используют высокую избыточность информации в изображениях, разделенных малым интервалом времени. Между двумя соседними кадрами обычно изменяется только малая часть сцены – например, происходит плавное смещение небольшого объекта на фоне фиксированного заднего плана. В этом случае полная информация о сцене сохраняется выборочно – только для опорных изображений. Форматы сжатия семейства MPEG сокращают объем информации следующим образом: Устраняется временная избыточность видео (учитывается только разностная информация). Устраняется пространственная избыточность изображений путем подавления мелких деталей сцены. Устраняется часть информации о цветности. Повышается информационная плотность результирующего цифрового потока путем выбора оптимального математического кода для его описания.