Vektorikoodausta

Vektorikoodaus, tunnetaan myös nimellä vector quantization (VQ), on tiedonpakkausmenetelmä, jota käytetään digitaalisen datan, kuten äänisignaalien ja kuvien, tehokkaaseen pakkaamiseen. Menetelmän perusajatus on korvata jokainen datanäyte tai pieni ryhmä näytteitä lähimmällä esiasennetusta koodikirjasta löytyvällä koodisanalla. Koodikirja sisältää kokoelman tyypillisiä signaalimallia edustavia vektoreita.

Prosessi alkaa siten, että alkuperäinen datasignaali jaetaan pienempiin vektoreihin. Tämän jälkeen jokainen syötevektori etsitään koodikirjasta sen perusteella, mikä koodisana on lähimpänä sitä etäisyysmittarin, kuten euklidisen etäisyyden, perusteella. Vektorin sijaan tallennetaan tai välitetään vain sen koodikirjan indeksinumero. Dekoodausvaiheessa indeksinumeroa käytetään hakemaan vastaava koodisana koodikirjasta, jolloin alkuperäinen datasignaali rekonstruoidaan.

Vektorikoodaus saavuttaa pakkaussuhteen korvaamalla pitkiä ja toistuvia datasekvenssejä lyhyemmillä indeksinumeroilla. Sen tehokkuus riippuu suuresti koodikirjan laadusta ja koosta sekä alkuperäisen datan ominaisuuksista. Vaikka vektorikoodaus voi aiheuttaa jonkin verran informaatiohäviötä, se on osoittautunut tehokkaaksi menetelmäksi monissa sovelluksissa, joissa tiedonsiirtonopeus tai tallennustila on rajallinen. Menetelmää ovat hyödyntäneet esimerkiksi puheenpakkaus ja kuvankäsittelyjärjestelmät.