Andmete pakkimine: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Eilyre (arutelu | kaastöö)
Eilyre (arutelu | kaastöö)
PResümee puudub
1. rida:
{{ToimetaAeg|kuu=september|aasta=2012}}{{keeletoimeta}}
 
[[informaatika|Arvutiteaduses]] ja [[informatsiooniteooria|informatsiooniteoorias]] on andmete pakkimine (ka '''andmete tihendamine''', '''andmetihendus'''; '''bitimäära vähendamine'''; (Inglise K. ''"Data compression"'')) andmete kodeerimine selliselt, et väljundandmed on [[Mälu (arvuti)|mälu]] mahult väiksemad kui sisendandmed. <ref>{{cite journal|last=Mahdi|first=O.A.|coauthors=Mohammed, M.A.; Mohamed, A.J.|title=Implementing a Novel Approach an Convert Audio Compression to Text Coding via Hybrid Technique|journal=International Journal of Computer Science Issues|year=2012|month=November|volume=9|issue=6, No. 3|pages=53–59|url=http://ijcsi.org/papers/IJCSI-9-6-3-53-59.pdf|accessdate=6 March 2013}}</ref> Pakkimist on kahte tüüpi: kadudega ja kadudeta. Kadudeta andmetihendus vähendab bitimäära läbi selle, et leiab ja elimineerib statistilise liiasuse (Inglise K. ''"Statistic redundancy"''). <ref>{{cite journal|last=Pujar|first=J.H.|coauthors=Kadlaskar, L.M.|title=A New Lossless Method of Image Compression and Decompression Using Huffman Coding Techniques|journal=Journal of Theoretical and Applied Information Technology|year=2010|month=May|volume=15|issue=1|pages=18–23|url=http://www.jatit.org/volumes/research-papers/Vol15No1/3Vol15No1.pdf}}</ref> Kadudeta pakkimisel informatsiooni ei lähe kaduma. Kadudega tihendamisel leitakse ebavajalik informatsioon ja eemaldatakse see. Kui andmed on pakitud, saab neid andmeid uuesti kasutada ainult siis, kui need kindlad andmed on uuesti lahti pakitud. <ref>{{cite book|last=Salomon|first=David|title=A Concise Introduction to Data Compression|year=2008|publisher=Springer|location=Berlin|isbn=9781848000728}}</ref>
 
Tihendus on vajalik, sest see aitab vähendada ressursikulu nagu andmete säilitamise ruum või edastusmaht. Kuna andmed peavad olema lahtipakitud, et neid kasutada, on andmete tihendus arvutusvõimsuse suhtes nõudlik. See tähendab seda, et andmete tihendus tähendab muude ressursside eraldamist informatsiooni mahu vähendamise nimel. Seega võib näiteks video vaatamisel vaja minna suhteliselt võimsat riistvara, et arvuti suudaks informatsiooni lahti pakkida piisavalt kiiresti, et seda videot ilma probleemideta (näiteks puhverdamisvajaduseta) vaadata. Veel on võimalus see tihendatud andmehulk täielikult lahti pakkida enne, kui seda kasutama tahetakse hakata, kuid see vajab rohkem ruumi ja aega. Seega, andmete pakkimise süsteemid tähendavad, et andmete mahu vähendamise nimel ohverdatakse muid resursse nagu aeg, arvutuslik võimsus ja andmete enda moonutus (kasutades kadudega pakkimist).
27. rida:
==Kadudega andmetihendus==
 
Kadudega andmetihenduse algoritme kasutatakse ainult olukordades kus täielik perfektsus pole nii tähtis. Kaotades mittevajalikkud detailid andmetehulgast saab säästa [[Mälu (arvuti)|mäluruumi]]. Kadudega tihendamise [[Algoritm|algoritmid]] on ehitatud üles erinevate uurimiste põhjal, kuidas inimene tajub võib märkab kindlat informatsiooni. Näiteks, inimese silm on rohkem tundlik väikestele heleduse muutustele kui värvi muutustele. Selle põhjal saab teha väikeseid kompromisse informatsiooni säilitamise ja andmehulga vähendamise vahel. Mitmed populaarsed pakkimise formaadid kasutavad ära neid väikseid tajumise erinevusi nagu näiteks JPEG või muud muusika, piltide või video pakkimise [[Algoritm|algoritmid]].
 
Kadudega piltide pakkimist saab kasutada digitaalkaamerates, et vähendada [[Mälu (arvuti)|mälu]] kasutust piltide poolt, kuid selle nimel ohverdatakse võimalikult minimaalne hulk pildi kvaliteeti. Sarnaselt, DVD-d kasutavad kadudega MPEG-2 Video pakkimise formaati või "koodeksit" nagu seda kutsutakse heli ja videote pakkimisel.
Kadudega heli pakkimisel, kasutatakse psühhoakustika (Inglise K. ''"psychoacoustics"'') uuringutega kooskõlas leiutatud meetodeid meetodeid, et eemaldada mitte-kuuldavaid (või vaevu kuuldavaid) komponente kogu andmete hulgast. <ref>{{cite web|last=Arcangel|first=Cory|title=On Compression|url=http://www.coryarcangel.com/downloads/Cory-Arcangel-OnC.pdf|accessdate=12 December 2013}}</ref> Inimese kõne pakkimimist tehakse tihti veelgi spetsiaalsemate tehnikatega. Kõne kodeerimine või hääle kodeerimine on tihti eristatud tavalisest heli pakkimisest. Hääle pakkimist kasutatakse näiteks internetitelefonide puhul ja heli pakkimist kasutatakse näiteks muusika CD-de puhul, kus muusika kirjutatakse CD plaadile tihendatud vormis ja helimängijad peavad helifailid lahti pakkima.
 
64. rida:
=== Heli ===
 
Heli andmete tihendamist, mida eristatakse dünaamilise raadiuse tihendamisest (Inglise K. ''"Dynamic range compression"''), kasutatakse selleks, et vähendada edastamiseks vajalikku [[Ribalaius|ribalaiust]] ja ladustamiseks vajalikku [[Mälu (arvuti)|mälumahtu]]. Heli andmete tihendamise [[Algoritm|algoritme]] implementeeritakse tarkvarasse ja neid kutsutakse heli koodeksiteks (Inglise K. ''"Codec"''). Kadudega heli andmete pakkimise [[Algoritm|algoritmid]] või koodeksid võimaldavad efektiivsemat andmete pakkimist, kuid vähendavad kvaliteeti, ja neid kasutatakse väga paljudes heliga seotud rakendustes. Need [[Algoritm|algoritmid]] peaaegu kõik tuginevad psühhoakustika uurimustöödele, mis leida ja vähendada inimesele vähem tajutavad vähem kuuldavad või mittetähenduslikud helid, seega vähendades [[Mälu (arvuti)|mäluruumi]] ja [[Ribalaius|ribalaiuse]] vajadust ladustamise või edastamise puhul.
 
Nii kadudega kui kadudeta pakkimisel vähendatakse informatsiooni liiasust, kasutades meetodeid nagu kodeerimine, mustri eristamine ja lineaarne ennustamine, et vähendada andmete hulka, mis esindab tihendamata informatsiooni<ref>{{cite journal|last=Mahdi|first=O.A.|coauthors=Mohammed, M.A.; Mohamed, A.J.|title=Implementing a Novel Approach an Convert Audio Compression to Text Coding via Hybrid Technique|journal=International Journal of Computer Science Issues|year=2012|month=November|volume=9|issue=6, No. 3|pages=53–59|url=http://ijcsi.org/papers/IJCSI-9-6-3-53-59.pdf|accessdate=6 March 2013}}</ref>.
82. rida:
Üks kõige võimsamaid tehnikaid video pakkimiseks on raamiväline tihendus (Inglise K. ''"Interframe compression"''), kus kasutatakse varasemaid või järgnevaid kaadreid jadas, et pakkida käesolev [[kaader|kaader]], kuid sarnane meetod, raamisisene tihendus (Inglise K. ''"Intraframe compression"''), kasutab ainult käesolevat kaadrit, olles rohkem pildi tihendus<ref>{{cite book|last=Faxin Yu, Hao Luo, Zheming Lu|title=Three-Dimensional Model Analysis and Processing|year=2010|publisher=Springer|location=Berlin|isbn=9783642126512|page=47}}</ref>.
 
Raamivälise pakkimise puhul võrreldakse igat kaadrit jadas eelnevaga, et näha, kas järgneval kaadril on alasid, kus midagi ei ole muutunud. Kui selline ala eksisteerib, siis kopeeritakse see ala lihtsalt eelmiselt pildilt järgnevale. Kui selle ala asukoht on muutunud, siis pööratakse ja liigutatakse eelmisel kaadril olevat ala. See siiski on palju vähem [[Mälu (arvuti)|mälumahtu]] nõudev, kui iga pilt uuesti [[Mälu (arvuti)|mälusse]] jätta ja vajadusel esitada. Raamiväline tihendus töötab ideaalselt programmide puhul, mis lihtsalt mängivad video vaatajale<ref>{{cite web|last=Bhojani|first=D.R.|title=4.1 Video Compression|url=http://shodh.inflibnet.ac.in/bitstream/123456789/821/5/05_hypothesis.pdf|work=Hypothesis|accessdate=12 December 2013}}</ref>.
 
Probleem raamivälise pakkimisega on aga see, et kuna see [[algoritm]] kopeerib andmeid ühelt kaadrilt teisele, võib juhtuda olukordi, kus vajalik [[kaader|kaader]] on kaduma läinud. Nendes olukordades ei ole võimalik konstrueerida järgmiseid kaadreid õigesti.