Quali metodi di compressione sono tra i più popolari?
doc-4129
I metodi di compressione Lempel-Ziv (LZ) sono tra i più popolari algoritmi per lo storage lossless. DEFLATE è una variazione su LZ ottimizzata per velocità di decompressione e rapporto di compressione, ma la compressione può essere lenta. DEFLATE è utilizzato in PKZIP, Gzip e PNG. LZW (Lempel-Ziv-Welch) viene utilizzato nelle immagini GIF. Degno di nota è anche l' algoritmo LZR (Lempel-Ziv-Renau), che funge da base per il metodo Zip. [citazione necessaria] I metodi LZ utilizzano un modello di compressione basato su tabella in cui le voci della tabella sono sostituite da stringhe ripetute di dati. Per la maggior parte dei metodi LZ, questa tabella viene generata dinamicamente dai dati precedenti nell' input. La tabella stessa è spesso codificata Huffman (ad esempio SHRI, LZX). Gli attuali schemi di codifica basati su LZ che funzionano bene sono Brotli e LZX. LZX viene utilizzato nel formato CAB di Microsoft.
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doc-4149
Oggi, quasi tutti i metodi di compressione video comunemente utilizzati (ad esempio, quelli degli standard approvati dall' ITU-T o dall' ISO) applicano un trasformatore coseno discreto (DCT) per ridurre la ridondanza spaziale. Il DCT ampiamente utilizzato a questo proposito è stato introdotto da N. Ahmed, T. Natarajan e K. R. Rao nel 1974. Altri metodi, come la compressione frattale, l' inseguimento corrispondente e l' uso di una trasformazione discreta wavelet (DWT) sono stati oggetto di alcune ricerche, ma in genere non sono utilizzati in prodotti pratici (tranne per l' uso di codifica wavelet come codificatori still-image senza compensazione del movimento). L' interesse per la compressione frattale sembra essere in calo, a causa di recenti analisi teoriche che mostrano una mancanza comparata di efficacia di tali metodi.
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doc-4132
Nella compressione audio lossy, i metodi della psicoacustica sono utilizzati per rimuovere i componenti non udibili (o meno udibili) del segnale audio. La compressione del parlato umano è spesso eseguita con tecniche ancora più specializzate; la codifica vocale, o codifica vocale, a volte si distingue come una disciplina separata dalla compressione audio. I diversi standard di compressione audio e vocale sono elencati nei formati di codifica audio. La compressione vocale viene utilizzata nella telefonia Internet, ad esempio, la compressione audio viene utilizzata per il ripping dei CD e decodificata dai lettori audio.
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doc-4131
La compressione dei dati persi è l' inverso della compressione dei dati senza perdite. In questi regimi, una certa perdita di informazioni è accettabile. L' eliminazione di dettagli non essenziali dalla fonte dei dati consente di risparmiare spazio di archiviazione. Gli schemi di compressione dei dati persi sono progettati dalla ricerca su come le persone percepiscono i dati in questione. Ad esempio, l' occhio umano è più sensibile alle sottili variazioni di luminanza rispetto alle variazioni di colore. La compressione dell' immagine JPEG funziona in parte arrotondando i bit non essenziali delle informazioni. Esiste un compromesso corrispondente tra la conservazione delle informazioni e la riduzione delle dimensioni. Un certo numero di formati di compressione popolari sfruttano queste differenze percettive, comprese quelle utilizzate in file musicali, immagini e video.
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doc-10429
Oltre ai metodi di compressione lossless, i formati lossless sono una significativa alternativa all' MP3 perché forniscono contenuti audio inalterati, anche se con una dimensione dei file maggiore rispetto alla compressione lossy. I formati Lossless includono FLAC (Free Lossless Audio Codec), Apple Lossless e molti altri.
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doc-4146
I dati video possono essere rappresentati come una serie di fotogrammi di immagini fisse. La sequenza di fotogrammi contiene ridondanza spaziale e temporale che gli algoritmi di compressione video tentano di eliminare o codificare in dimensioni più ridotte. Le similitudini possono essere codificate solo memorizzando le differenze tra i fotogrammi o utilizzando le caratteristiche percettive della visione umana. Ad esempio, piccole differenze di colore sono più difficili da percepire rispetto alle variazioni di luminosità. Gli algoritmi di compressione possono mediare un colore in queste aree simili per ridurre lo spazio, in modo simile a quello utilizzato nella compressione dell' immagine JPEG. Alcuni di questi metodi sono intrinsecamente perdenti, mentre altri possono conservare tutte le informazioni rilevanti dal video originale non compresso.
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doc-4147
Il metodo più potente utilizzato funziona confrontando ogni fotogramma del video con quello precedente. Se il frame contiene aree in cui nulla si è spostato, il sistema invia semplicemente un breve comando che copia quella parte del frame precedente, bit per bit, in quella successiva. Se le sezioni del telaio si muovono in modo semplice, il compressore emette un comando (poco più lungo) che indica al decompressore di spostare, ruotare, alleggerire o oscurare la copia. Questo comando più lungo rimane ancora molto più corto della compressione intraframe. La compressione interframma funziona bene per i programmi che saranno semplicemente riprodotti dallo spettatore, ma può causare problemi se la sequenza video deve essere modificata.
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doc-10371
La compressione agisce riducendo l' accuratezza di alcune parti di un suono che sono considerate al di là della capacità di risoluzione uditiva della maggior parte delle persone. Questo metodo è comunemente indicato come codifica percettiva. Utilizza modelli psicoacustici per scartare o ridurre la precisione di componenti meno udibili per l' udito umano, e quindi registra le informazioni rimanenti in modo efficiente.
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doc-10374
Il codec di mascheramento psicoacustico è stato proposto per la prima volta nel 1979, apparentemente indipendente, da Manfred R. Schroeder, et al. da Bell Telephone Laboratories, Inc. a Murray Hill, NJ, e M. A. Krasner entrambi negli Stati Uniti. Krasner è stato il primo a pubblicare e produrre hardware per il parlato (non utilizzabile come compressione di bit musicali), ma la pubblicazione dei suoi risultati come rapporto tecnico relativamente oscuro Lincoln Laboratory non ha immediatamente influenzato il mainstream dello sviluppo del codec psicoacustico. Manfred Schroeder era già una nota e venerata figura nella comunità mondiale degli ingegneri acustici ed elettrici, ma il suo lavoro non è stato molto notato, in quanto descriveva i risultati negativi dovuti alla particolare natura del parlato e al guadagno lineare predittivo (LPC) presente nel parlato. Sia Krasner che Schroeder hanno costruito sul lavoro svolto da Eberhard F. Zwicker nell' ambito della messa a punto e mascheramento di bande critiche, che a sua volta si è basato sulla ricerca fondamentale nell' area dei Bell Labs di Harvey Fletcher e dei suoi collaboratori. Un' ampia varietà di algoritmi di compressione audio (soprattutto percettiva) sono stati riportati nel Journal on Selected Areas in Communications di IEEE. Quel giornale ha riportato nel febbraio del 1988 su una vasta gamma di tecnologie di compressione audio consolidate e funzionanti, alcune delle quali utilizzano il mascheramento uditivo come parte del loro design fondamentale, e diverse che mostrano le implementazioni hardware in tempo reale.
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doc-4144
La maggior parte degli algoritmi di compressione video utilizza la compressione lossy. Il video non compresso richiede una velocità di trasmissione dati molto elevata. Anche se i codec di compressione video lossless si esibiscono con un fattore di compressione di 5-12, un tipico MPEG-4 lossy video di compressione ha un fattore di compressione compreso tra 20 e 200. Come in tutte le forme di compressione lossy, c' è un compromesso tra qualità video, costi di elaborazione della compressione e decompressione e requisiti di sistema. Video altamente compressi possono presentare artefatti visibili o distrarre.
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doc-6582
Negli anni' 60,' 70 e' 80, vari metodi per migliorare la gamma dinamica dei dischi prodotti in serie hanno richiesto attrezzature di taglio a disco altamente avanzate. Queste tecniche, commercializzate, per citarne due, come la CBS DisComputer e la Teldec Direct Metal Mastering, sono state utilizzate per ridurre la distorsione del solco interno. RCA Victor ha introdotto un altro sistema per ridurre la gamma dinamica e ottenere un solco con meno rumore di superficie sotto il nome commerciale di Dynagroove. Sono stati combinati due elementi principali: un altro materiale del disco con meno rumore superficiale nella scanalatura e compressione dinamica per mascherare il rumore di fondo. A volte questo è stato chiamato "diaframming" il materiale sorgente e non è stato favorito da alcuni amanti della musica per i suoi innaturali effetti collaterali. Entrambi gli elementi sono stati riflessi nel marchio Dynagroove, descritto più dettagliatamente altrove. Ha anche utilizzato il precedente metodo avanzato di controllo prospettico sulla spaziatura delle scanalature rispetto al volume del suono e alla posizione sul disco. Volume più basso registrato usato più vicino spaziatura; volume più alto registrato usato più ampia spaziatura, soprattutto con frequenze più basse. Inoltre, la maggiore densità di traccia a volumi più bassi ha permesso alle registrazioni su disco di terminare più lontano dal centro del disco rispetto al solito, contribuendo a ridurre ulteriormente la distorsione della colonna sonora.
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