29. Методы сжатия с регулируемой потерей информации.

Если при сжатии данных происходит изменение их содержания, метод сжатия необратим и при восстановлении данных из сжатого файла не происходит полного восстановления исходной последовательности. Такие методы называют также методами сжатия с регулируемой потерей информации. Они применимы только для тех типов данных, для которых формальная утрата, части содержания не приводит к значительному снижению потребительских свойств за счет особенностей человеческого восприятия. В первую очередь, это относится к мультимедийным данным: видеорядам, музыкальным записям, звукозаписям и рисункам. Методы сжатия с потерей информации обычно обеспечивают гораздо более высокую степень сжатия, чем обратимые методы, но их нельзя применять к текстовым документам, базам данных и, тем более, к программному коду.

Характерными методами сжатия с потерей информации являются:

• .JPG для графических данных;

алгоритм основан на дискретном косинусоидальном преобразовании (в дальнейшем ДКП), применяемом к матрице изображения для получения некоторой новой матрицы коэффициентов. Для получения исходного изображения применяется обратное преобразование.

ДКП раскладывает изображение по амплитудам некоторых частот. Таким образом, при преобразовании мы получаем матрицу, в которой многие коэффициенты либо близки, либо равны нулю. Кроме того, благодаря несовершенству человеческого зрения, можно аппроксимировать коэффициенты более грубо без заметной потери качества изображения.

Для этого используется квантование коэффициентов (quantization). В самом простом случае — это арифметический побитовый сдвиг вправо. При этом преобразовании теряется часть информации, но могут достигаться большие коэффициенты сжатия.

• .MPG для видеоданных;

 MPEG использует алгоритм сравнения блоков, который старается выделить участки, изменившиеся при смене кадра. Блоки же, которые не изменились, можно не сохранять

• .МРЗ для звуковых данных.

Суть метода сжатия заключается в том, что при кодировании исходного файла из него удаляются звуки, не различимые или мало различимые человеческим слухом. За счет этого достигается компактность MP3 файла.

На качество MP3 файла влияет размер битрейта, который может варьироваться от 8 до 320 кбит/с. Чем выше битрейт, тем ближе MP3 файл к оригиналу (т.е. имеет более лучшее качество звука), тем больше размер самого MP3 файла. Наиболее оптимальным считается MP3 файл с битрейтом 256 кбит/с.