8.3  Стиснення із втратами інформації

 

У системах стиснення із втратами інформації кодування здійснюється так, що декодер не в змозі відновити дані джерела в первинному вигляді. Узагальнена схема системи стиснення із втратами інформації зображена на рис. 2.13

 

 

 

 

 

 

 

На відміну від попередньої схеми (рис. 2.12) у цій схемі наявний квантователь, що перетворює вектори вхідних даних  на вектор  достатньо близький до  за значенням середньоквадратичної помилки. Задача квантователя полягає у зменшенні розміру алфавіту джерела. Звичайно, на цьому етапі дані приводять до вигляду, в якому вони можуть бути ефективно стиснуті без втрат.

Далі кодер піддає неруйнуючому стисненню вектор квантованих даних  так, щоб забезпечувалася однозначна відповідність між  і , тобто для будь-яких  виконується умова . Проте система в цілому залишається руйнуючою, оскільки двом різним векторам на вході може відповідати той самий  відновлений вектор.

Руйнуючий кодер характеризується швидкістю стиснення R і величиною спотворень D, що знаходяться за формулами:

                         ,             .               (2.17)

 

Параметр R характеризує швидкість стиснення у бітах на одне елементарне повідомлення, а параметр D є мірою середньоквадратичної різниці  та . Ці два параметри пов'язані зворотною залежністю.

Вибір системи стиснення із втратами або без втрат залежить від типу даних, що стискаються. При стисненні текстів, документів, комп'ютерних програм, банківської інформації і т. ін. очевидно, що необхідно використовувати неруйнуюче стиснення, оскільки в цих випадках необхідне точне відновлення початкової інформації. А у тих випадках, коли інформація, що стискається, використовується лише для якісної її оцінки - це, як правило, аналогові дані, використовується стиснення із втратами, що виявляється дуже доцільним, оскільки при практично непомітних спотвореннях стиснення із втратами забезпечує на порядок, а іноді і на два більшу його швидкість. Зрозуміло, що стиснення із втратами забезпечує і істотно більший коефіцієнт стиснення порівняно із системами неруйнуючого кодування.