tihendusalgoritmide

Tihendusalgoritmid on matemaatilised ja algoritmilised meetodid, mille eesmärk on vähendada andmete mahtu nii, et algne teave hõlpsasti taastuks dekompressioonil. Need leiutatakse eri tüüpi andmete jaoks ja neid kasutatakse nii failide, voogude kui ka sidekanalite tihendamisel. Tihendus võib olla kadudeta ehk lossless, kus kogu algne teave taastub täpselt, või kadudega ehk lossy, kus mõni detail kaob, kuid üldine kvaliteet või vilkuse vajadus on parem.

Lossless tihendus hõlmab kahte laiemat lähenemist: entropia kodeerimist ja sõnastus- või sõnastikupõhiseid meetodeid. Entropia kodeerimine, näiteks Huffmani kodeerimine või aritmeetiline kodeerimine, kasutab sündmuste tõenäosuste erinevusi bitikulu optimeerimiseks. Sõnastikupõhised meetodid, nagu LZ77, LZ78 ja nende edasiarendused (nt LZW), kirjeldavad andmeid korduvuste kaudu ja koodivad neid viidetena. Tuntud näited sisaldavad DEFLATE (kombinatsioon LZ77 ja Huffmani kodeerimisest) ning bzip2, mis kasutab Burrows–Wheeler'i teisendust koos muude tehnikatega.

Lossy tihendus on suunatud visuaalse või auditoorse info efektiivsemale esitlemisele ning kasutab transformeerimist ja kvantimise viisil, mis kaotab mittetähtsat teavet. Levinumad tehnoloogiad on diskreetse kosinuse teisendi (DCT) alusel toimivad koed ja kvantimine, mida kombineeritakse psühhoakustiliste mudelitega. Reaalmaailmased näited hõlmavad JPEG-pildikodeerimist, MP3/AAC-mängu ja videotihendust MPEG-4, H.264/AVC või AV1 standardites.

Tihendusalgoritmeid rakendatakse failide, andmepakettide, voogude ja salvestite vahelise tõrgeteta edastuse ning salvestusruumi optimeerimiseks. Nende valik sõltub andmetüübist, vajatava taastatavuse täpsusest ja süsteemi ressursimahust.