由于计算机的存储空间是有限的,所以我们在存储数据的时候都需要经过压缩来增加容量,下面我们就一起来了解一下,压缩算法的概念与应用类型。
1、压缩算法的定义
压缩算法(compaction algorithm)指的就是数据压缩的算法,主要包括压缩和还原(解压缩)的两个步骤。
其实就是在不改变原有文件属性的前提下,降低文件字节空间和占用空间的一种算法。
根据压缩算法的定义,我们可将其分成不同的类型:
有损和无损
无损压缩:能够无失真地从压缩后的数据重构,准确地还原原始数据。可用于对数据的准确性要求严格的场合,如可执行文件和普通文件的压缩、磁盘的压缩,也可用于多媒体数据的压缩。该方法的压缩比较小。如差分编码、RLE、Huffman编码、LZW编码、算术编码。
有损压缩:有失真,不能完全准确地恢复原始数据,重构的数据只是原始数据的一个近似。可用于对数据的准确性要求不高的场合,如多媒体数据的压缩。该方法的压缩比较大。例如预测编码、音感编码、分形压缩、小波压缩、JPEG/MPEG。
2、对称性
如果编解码算法的复杂性和所需时间差不多,则为对称的编码方法,多数压缩算法都是对称的。但也有不对称的,一般是编码难而解码容易,如 Huffman 编码和分形编码。但用于密码学的编码方法则相反,是编码容易,而解码则非常难。
3、帧间与帧内
在视频编码中会同时用到帧内与帧间的编码方法,帧内编码是指在一帧图像内独立完成的编码方法,同静态图像的编码,如 JPEG;而帧间编码则需要参照前后帧才能进行编解码,并在编码过程中考虑对帧之间的时间冗余的压缩,如 MPEG。
4、实时性
在有些多媒体的应用场合,需要实时处理或传输数据(如现场的数字录音和录影、播放MP3/RM/VCD/DVD、视频/音频点播、网络现场直播、可视电话、视频会议),编解码一般要求延时 ≤50 ms。这就需要简单/快速/高效的算法和高速/复杂的CPU/DSP芯片。
5、分级处理
有些压缩算法可以同时处理不同分辨率、不同传输速率、不同质量水平的多媒体数据,如JPEG2000、MPEG-2/4。
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