Άνοιξη Συμπίεση Δεδομένων και Σημάτων Γιώργος Τζιρίτας Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών
2 Αντικείμενο Πολυμεσικά δεδομένα: κείμενο, ήχος, εικόνα, βίντεο Συμπίεση/κωδικοποίηση: συμπαγής αναπαράσταση με χρήση κωδικών λέξεων λιγότερος χώρος αποθήκευσης μικρότερες απαιτήσεις σε εύρος ζώνης συχνοτήτων για μετάδοση γρηγορότερη ανταλλαγή αρχείων
3 Ανάγκες / Παραδείγματα Εικόνα RGB, 1600 x 1200 : 5,76 Mbytes 6 min σε σύνδεση ISDN Συμπίεση : GIF, JPEG, JPEG2000 Βίντεο YUV, 576 x 720, 90 min : 112 Gbytes 170 Mbits/sec Συμπίεση : MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 Συμπίεση ήχου : MP3 Συμπίεση φωνής : GSM
4 Στόχοι μαθήματος Θεωρία της Πληροφορίας : θεμελιώδη όρια Μέθοδοι επεξεργασίας σημάτων για συμπίεση ΕπεξεργασίαΚβαντισμόςΚωδικοποίηση Αντιστρέψιμη Απώλεια πληροφορίας Χωρίς απώλεια πληροφορίας
5 Σχήματα συμπίεσης Εικόνα RGB, 1600 x 1200 : 5,76 Mbytes Συμπίεση JPEG «εξαιρετικής ποιότητας» : 576 kbytes Βαθμός συμπίεσης : 10 Βίντεο YUV, 576 x 720, 90 min : 112 Gbytes 170 Mbits/sec Συμπίεση MPEG-2 : 4,25 Mbits/sec Βαθμός συμπίεσης : 40 Συμπίεση ήχου CD : 1411,2 kbits/sec MP3, 128 kbits/sec Βαθμός συμπίεσης : 11 Συμπίεση φωνής GSM : 64 kbits/sec Βαθμός συμπίεσης : 5
6 Περιεχόμενο Μέτρηση πληροφορίας Κατηγορίες και παράσταση κωδίκων Κωδικοποίηση Huffman Αριθμητική κωδικοποίηση Κωδικοποίηση Lempel-Ziv Κωδικοποίηση εγγράφων Συμπίεση εικόνων χωρίς απώλεια πληροφορίας Θεωρία ποσότητας/απώλειας πληροφορίας Κβαντισμός: βαθμωτός και διανυσματικός Συμπίεση σημάτων βασισμένη σε προβλέψεις Συμπίεση φωνής: LPC, CELP Συμπίεση σημάτων με χρήση μετασχηματισμών Συμπίεση ήχου: MPx Συμπίεση εικόνων: JPEG, JPEG2000 Συμπίεση βίντεο: H-320, MPEG-1, MPEG-2
7 Διεξαγωγή μαθήματος Υπολογιστικές ασκήσεις Εργασία Ιστοσελίδα : ~hy438 Λίστα : hy438-list