lossykoodausperiaatteita

Lossy-koodausperiaatteet käsittelevät tapoja pienentää tiedostojen kokoa sietäen, että osa alkuperäisestä tiedosta menetetään pysyvästi purkamisen jälkeen. Tällainen koodaus on yleinen esimerkiksi ääni-, kuva- ja videopakkaamisessa, joissa täydellinen palautus ei ole välttämätöntä tai missä rajallinen tiedonpakkaus parantaa siirto- tai tallennusnopeuksia.

Periaatteet perustuvat hyvänlaatuisen, käyttökelpoinen lopputuotteen saavuttamiseen halutulla bittivirralla. Keskeisiä teemoja ovat kauppaa tekeminen laadun ja pakkaussuhteen välillä (rate-distortion trade-off), ihmiskuvan ja kuuloaistin herkkyyksien huomioiminen (perceptual coding), sekä tekninen toteutus transformaatioiden, kvantisoinnin ja entropiakoodauksen avulla. Käytännössä pyritään poistamaan tai muuttamaan ei-havainnoitavien tietojen osia sekä vähentämään tilaa kuvaavien redundanssien määrää.

Tekniikoina hyödynnetään usein transformaatioita (esim. DCT tai wavelet), kvantisointia, entropiakoodauksia sekä analyysi- ja synteesitoimintoja, kuten liike- tai tekstuuritunnistusta videoissa. Psykoakustiset tai visuaaliset mallit ohjaavat, mitkä tiedon osat voidaan poistaa niin, että lopputulos kuulostaa tai näyttää mahdollisimman samanlaiselta olevaan ihmiskokemukseen. Aikaisempi ja nykyinen koodaus perustuvat usein rate-distortion -optimointiin sekä käyttöönottotietoihin.

Sovelluksia ovat muun muassa MP3- ja AAC-äänet, JPEG-kuvat sekä MPEG-, H.264/AVC ja HEVC -videokoodaukset. Lossy-koodaus mahdollistaa pienemmät tiedostot ja vähemmän kaistan käyttöä, mutta voi aiheuttaa artefaktteja kuten blurria, nyppyjä tai leikkauspistearkkitehtuureja, jotka vaikuttavat lopulliseen laatuun.

Haasteita ovat oikean kompromissin valinta, laadun mittaaminen ja standardien yhteensopivuus sekä teknologian jatkuva kehitys uusien sovellusten vaatimuksiin.