В этой статье не процитировать какие - либо источники . ( июнь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Адаптивное кодирование относится к вариантам энтропийного кодирования методов без потерь сжатия данных . Они особенно подходят для потоковой передачи данных , поскольку адаптируются к локализованным изменениям характеристик данных и не требуют первого прохода по данным для расчета вероятностной модели. Плата за эти преимущества состоит в том, что кодер и декодер должны быть более сложными, чтобы их состояния были синхронизированы, и требуется большая вычислительная мощность, чтобы поддерживать адаптацию состояния кодера / декодера.
Практически все методы сжатия данных предполагают использование модели , предсказание состава данных. Когда данные соответствуют прогнозу, сделанному моделью, кодер обычно может передавать содержимое данных с меньшими затратами на информацию, ссылаясь на модель. Это общее утверждение немного вводит в заблуждение, поскольку общие алгоритмы сжатия данных будут включать популярные алгоритмы LZW и LZ77 , которые вряд ли сопоставимы с методами сжатия, обычно называемыми адаптивными . Кодирование длин серий и типичный JPEGсжатие с кодированием длин серий и предопределенные коды Хаффмана не передают модель. Многие другие методы адаптируют свою модель к текущему файлу и должны передавать ее в дополнение к закодированным данным, потому что и кодировщик, и декодер должны использовать модель.
В адаптивном кодировании кодер и декодер вместо этого оснащены предопределенной метамоделью о том, как они будут изменять свои модели в ответ на фактическое содержимое данных, и в противном случае начинают с чистого листа, что означает, что исходная модель не требуется. передан. По мере передачи данных и кодер, и декодер адаптируют свои модели, так что, если характер данных не изменится радикально, модель становится лучше адаптированной к данным, которые она обрабатывает, и сжимает их более эффективно, приближаясь к эффективности статического кодирования.
Адаптивный метод [ править ]
Кодировщик [ править ]
- Инициализируйте модель данных в соответствии с соглашением.
- Пока есть еще данные для отправки
- Закодируйте следующий символ, используя модель данных, и отправьте его.
- Измените модель данных на основе последнего символа.
Декодер [ править ]
- Инициализируйте модель данных в соответствии с соглашением.
- Пока есть еще данные для получения
- Расшифруйте следующий символ, используя модель данных, и выведите его.
- Измените модель данных на основе декодированного символа.
Любой метод адаптивного кодирования имеет соответствующий метод статической модели , в котором модель данных предварительно вычисляется, а затем передается вместе с данными.
Статический метод [ править ]
Кодировщик [ править ]
- Инициализируйте модель данных на основе первого прохода данных.
- Передайте модель данных.
- Пока есть еще данные для отправки
- Закодируйте следующий символ, используя модель данных, и отправьте его.
Декодер [ править ]
- Получите модель данных.
- Пока есть еще данные для получения
- Расшифруйте следующий символ, используя модель данных, и выведите его.
Примеры [ править ]
Аппарат Кассини-Гюйгенс использовал адаптивное кодирование изображений для ретрансляции изображений с Сатурна . Только около 5% изображений имеют видимые признаки повреждений. Поскольку у космического корабля есть флеш-накопитель с исправлением ошибок и длительные промежутки времени между событиями съемки изображений, такие поврежденные изображения могут присутствовать. Предполагается, что количество поврежденных, но невосстановимых изображений с миссии Кассини составляет около 0,01% или меньше. [ требуется обновление ]
Сжатие без потерь Cassini [ править ]
- Как преобразованные (8-битные), так и непреобразованные (12-битные) данные могут быть сжаты без потерь. Аппаратный компрессор данных Cassini использует модифицированную схему кодирования Хаффмана как часть своего адаптивного компрессора.
- Каждое сжатое изображение может быть восстановлено на земле без потери информационного содержания изображения при условии, что энтропия изображения не превышает порогового значения, при котором достигается сжатие 2: 1.
- Из-за проблем с камерой и необходимости уменьшения размера файла в схему кодирования изображения вносятся небольшие изменения, так что каждая сжатая строка фактически ограничена полосой пропускания по количеству битов, доступных для ее кодирования.