Йўқотишли ва йўқотишсиз сиқиш усуллари. Модемларда сиқиш алгоритмлари - Информатика и ИТ - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	478.0KB
Покупки	0
Дата загрузки	08 Декабрь 2024
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Информатика и ИТ

Йўқотишли ва йўқотишсиз сиқиш усуллари. Модемларда сиқиш алгоритмлари

Купить

Йўқотишли ва йўқотишсиз сиқиш усуллари. Модемларда сиқиш алгоритмлари

Режа: 1. Маълумот (Матн, аудио ва видео)ларни сиқиш. 2. Йўқотишли ва йўқотишсиз сиқиш усуллари. 3. Замонавий модемларда сиқиш алгоритмлари.

Матн. Матн - бу маълумотларни ифодалаш шакли бўлиб, у мазмунан ягона, яхлит ва танланган тилнинг белгилари кетма-кетлигидан иборат. Матн ҳужжат асосидир. Ахборот тизимига матн киритиш қуйидагилар ёрдамида амалга оиширилади:  клавиатура;  нурли перо;  микрофон;  сканерлар ёрдамида амалга оширилади. Матнларга ишлов бериш матн муҳаррири деб аталувчи махсус амалий дастурлар мажмуаси томонидан амалга оширилади. Тармоқ орқали матнлар маълумотлар бўлаклари кўринишида узатилади.

Мантли ахборотларни кодлаш усуллари жуда кўп бўлиб улардан айримларини мисол тариқасида келтирамиз: - газеталар; - журналлар; - китоблар, электрон китоблар; - интернетдаги мант кўринишидаги ахборотлар; - уяли алоқадаги СМС хизматлари; - онлайн чатлар (whatsapp, mail agent, wechat); - социал тармоқлардаги матнли алмашинувлар (face-book.com, mail.ru, odnoklassniki.ru ва б); - булардан ташқари матн билан ишлаши мумкин бўлган барча дастурий матн тахрирлагичлари матнли ахборотни кўллаш ва ишлатиш мумкин бўлган маънба ва воситаларга киради.

Маълумотларни сиқишнинг мақсади - манба томонидан ишлаб чиқарилган маълумотларни ихчам кўринишини, уларнинг тежамкорроқ сақланиши ва алоқа канали орқали юборилишини таъминлашдан иборат.

Компьютер алфавитини барча символлари 0 дан 255 гача рақамланган. Ҳар бир рақамга 8 разрядли 00000000 дан 11111111гача бўлган иккилик код тўғри келади. Бу код иккилик саноқ тизимда символни тартиб рақами бўлади. Компьютер алфавитини хар бир символига тўғри келадиган тартиб рақами қўйилган жадвал кодлаш жадвали деб аталади. Турли хил ПКда турли хилдаги кодлаш жадваллари қўлланилади. ПКларда халқаро стандарт жадвали бўлиб ASCII (аски деб ўқилади) қабул қилинган (ахборот алмашуви учун қабул қилинган Америка стандарти). ASCII кодлаш жадвали икки қисмга бўлинади.

Тартиб рақами Код Символ 0 - 31 00000000 - 00011111 0 дан 31 гача бўлган рақам ва символлар бошқарувчи деб аталади. 32 - 127 00100000 - 01111111 Жадвалнинг стандарт қисми (англиз). Бунга лотин алфавитидаги кичик ва бош харфлар, ўнлик рақамлар, тиниш белгилари, турли турдаги қавслар ва бошқа символлар киради. 128 - 255 10000000 - 11111111 Жадвалнинг альтернатив қисми (рус). ASCII кодли жадвалининг иккинчи ярми кодли бет деб аталади, (128 кодлаш, 10000000 дан бошланади ва 11111111 билан тугалланади).

Овозли ахборотни кодлаш ва ишлов бериш Овозли ахборот. Овоз хавода, сувда ва бошқа мухитда тарқаладиган узлуксиз ўзгарадиган частотали тўлқиндир. Инсон овоз тўлқинларини (хаво тебраниши) эшитиш ёрдамида турли баландлик ва тони кўринишида қабул қилади.

Н.323 терминали Н.245, Q.931, RAS, RTP ва Н.450 протоколлар оиласини таъминлаши ҳамда G.711 аудио кодлашни қўллаши лозим. Овозларни анъанавий коммутация каналлари ва тармоқлари ўрнига IP тармоғи орқали узатиш технологияси, йўлаклар ўрнатиш орқали конфигурацияни инобатга олади. Йўлак ахборотни жипслайди, IP пакетга айлантиради, IP тармоққа юборади, қарама-қарши томондаги йўлак акс ҳаракатларни амалга оширади, яъни чақириқ пакетларини ўқийди ва тақсимлайди. Натижада оддий телефон аппарати чақиришни ҳеч бир муаммоссиз қабул қилади. Ахборотларни бундай ўзга тус олиши, дастлабки овоз сигналини ортиқча юбортирмаслиги керак, узатиш режими мавжуд вақт кўламида абонентлар ўртасидаги ахборот алмашинувини сақлаб қолиши керак. Овоз ва видео маълумотларни узатиш

Овозни сиқиш алгоритмлари Кодек Талаб этилган ўтказувчанлик қобилияти (Кбит/с) DSP, MIPS юкланиш Кодекнинг кечикишлар (ушланишл ар) йиғиндиси (мс) MOS баҳоси G.711 64 (сиқиш йўқ) йўқ 0,25 4,1 G.723.1 5,3/6,4 16/21 37,5 3,7/3,9 G.728 16 32 2,5 4.3 G.729 8 25 15 3,92 G.729A 8 13 15 3,85 Изоҳ. Овоз сифати MOS (Mean Opinion Score, ITU-T P.800 тавсияси) эксперт баҳоларининг беш балли шкаласида берилган

Маълумотларни сиқиш – бу маълумот эгаллаган хотира ҳажмини камайтириш мақсадида бирламчи маълумотни махсус алгоритмлар асосида ўзгартириш (компрессиялаш). Бундай алгоритмлар хотира ва маълумотларни узатиш воситаларидан рационал фойдаланиш мақсадларида ишлатилади. Тескари, яъни бирламчи маълумотни тиклаш жараёнлари сиқилган маълумотни декомпрессиялаш ёки распаковка қилиш дейилади. Маълумотни сиқиш унда кўп учрайдиган ибораларни маълум бир тартибда йўқотиш тушунилади. Бунда текстда кўп учрайдиган ва қайтариладиган кетма-кет ибораларни қисқартирилган, олдиндан кодлаштирилган фрагментлар билан алмаштириш тушунилади. Маълумотни сиқишда биринчи навбатда бирламчи текст тўғрисида маълумот йиғилади, яъни ундаги қайтариладиган фрагментлар, сонлар, иборалар аниқланади. Бундай маълумотга эга бўлмай ту

Ахборотни узатиш ва сақлаш катта харажатларни талаб қилади. Қанча катта ахборот билан ишлашимизга тўғри келса,бу шунчалик қимматга тушади. Афсуски, алоқа каналлари орқали узатилаётган ва сақланган маълумотларнинг катта қисми ихчам кўринишга эга эмас. Аксинча, бу маълумотлардан осон фойдаланишни таъминловчи кўринишларда сақланади, мисол учун, оддий китоб текстлари, матн мухаррирларининг ASCII кодлари, ШК маълумотларининг иккилик кодлари, маълумотларни йиғиш тизимларидаги сигналларнинг алохида сонлари ва бошқалар. Бироқ бу фойдаланишда энг оддий бўлган кўринишдаги маълумотларни сақлаш, аслида керагидан икки-уч, лекин баъзида юзлаб баробар катта жойни ва частота кенглигини талаб қилади. Шунинг учун маълумотларни сиқиш замонавий телекоммуникацияларнинг энг мухим йўналишларидан бири хисобланади

Маълумотларни сиқиш тизими кодер ва декодер манбааларидан иборат.Кодер манбаа маълумотларини сиқилган маълумотларга айлантириб беради, декодер эса сиқилган маълумотлардан манбаа маълумотларига қайта тиклаш учун мўлжалланган.Декодердан чиққан қайта тикланган маълумотлар манбаа маълумотлари билан аниқ мос келиши ёки озгина фарқ қилиши мумкин. Икки турдаги маълумотларни сиқиш тизимлари мавжуд: • Ахборотни йўқотишларсиз сиқиш тизимлари (сиқишни бузмайдиганлар); • Ахборотни йўқотишлар билан сиқиш тизимлари (сиқишни бузадиганлар).

Йўқотишларсиз сиқиш усулида сиқиш алгоритми билан кодлаштирилган маълумот (рақамли ҳолатга келтирилган видео, аудио, график ҳужжатли маълумотлар ) охирги бит аниқлигида декодлаштирилади. Бу усулда ҳар бир турдаги рақамли ахборот учун оптимал йўқотишсиз сиқиш алгоритми қўлланилади. Усул жуда кўп иловаларни сиқишда ва файл архиваторларида ишлатилади. Ҳамда йўқотишли сиқиш алгоритмларида асосий компонент сифатида ҳам қўлланилади. Усул сиқилган маълумот оригинали билан бир хил бўлиши муҳим блган ҳолларда қўлланилади, масалан бажариладиган файл ва унинг кодлаштирилган кўриниши.

Кўпчилик йўқотишларсиз сиқиш алгоритмлари икки босқичда ишлайди:  биринчи босқичда бирламчи маълумотнинг статистик модели генерация қилинади, кўп учрайдиган элементлари ва уларнинг эҳтимоллари аниқланади;  иккинчи босқичда статистик моделнинг “бит”даги (яъни, иккилик системадаги) кўриниши яратилади. Текст маълумотлари учун статистик модел алгоритми қуйидагилардан таркиб топади: 1. Барроуз-Уилер усули бўйича статистик модел яратиш, яъни блокларга ажратиш йўли билан сортировкалаш - сиқиш жараёнларининг самарасини оширади. Бунда ишлатиладиган алгоритмлар қуйидагича номланади : LZ77 ва LZ78 (DEFLATE ), LZW 2. Битлар кетма-кетлигини генерация қилиш орқали кодлаштириш алгоритмлари сифатида Хаффман ва арифметик кодлаштириш усуллари қўлланилади.

Йўқотишли сиқиш алгоритмлари Маълум бир усулда сиқилган (компрессияланган) маълумот декомпрессияланганида бирламчи маълумотдан маълум бир даражада фарқланади, яъни декомпрессияланган маълумотдан кейинчалик фойдаланиш мумкин. Бу турдаги сиқиш алгоритмлари:  аудио, видео маълумотларини;  статик тасвирларни;  Интернет маълумотларини;  маълумот оқимларини узатишда ва рақамли телефонияда қўлланилади Йўқотишли сиқишнинг икки хил схемаси мавжуд:  Трансформация қиладиган кодекларда тасвир ёки товуш фреймлари янги бир муҳитга трансформацияланади ва квантлаш операцияси бажарилади. Трансформациялаш жараёни бутун фрейм доирасида амалга оширилиши мумкин ( wavelet - алгоритми асосида трансформациялаш);  фреймни блокларга бўлиб, блоклар доирасида трансформациялаш ( JPEG – алгоритмии бўйича). Трансф

Йўқотишли ва йўқотишсиз сиқиш алгоритмларининг қиёсий таҳлили Йўқотишли сиқиш алгоритмларининг йўқотишсиз сиқиш алгоритмларидан афзаллиги шундан иборатки, бунда қўйилган талабларга жавоб берган ҳолда маълумотни сиқиш даражаси анча юқори, яъни декомпрессияланган маълумот инсон сезгирлик даражасида бўлади. Йўқотишли сиқиш алгоритмлари кўпинча аналог маълумотларни сиқишда қўлланилади, яъни товуш ва тасвир маълумотларини. Бунда декомпрессияланган маълумот бирламчи маълумотдан битга бит солиштирилганида анча фарқ қилиши мумкин, аммо бундай ўзгаришлар инсон эшитиш ва кўриш органларида деярли сезилмайди JPEG форматидаги фотосурат (маълумотлар йўқотишли сиқиш алгоритмидан фойдаланилган) суд жараёнида ҳам қўлланилиши мумкин.

Видео маълумотларини сиқиш алгоритмлари

Сиқиш коэффициенти ўзгармас ва ўзгарувчан бўлиши мумкин. Иккинчи ҳолатда ҳар бир ҳолат учун у алоҳида ҳисобланади ёки маълум бир мезон орқали аниқланади: Маълумотни сиқиш даражаси ўртача (маълум бир тест маълумотлари орқали аниқланади); Маълумотни сиқиш даражаси максимал (энг яхши натижа); Маълумотни сиқиш даражаси минимал (энг ёмон ҳолат) Йўқотишли сиқиш алгоритмларида К нинг қиймати йўл қўйилиши мумкин бўлган хато даражасига боғлиқ бўлади, шу орқали унинг сифати белгиланади.

Кам сиқилган ахборот: 84% сиқилган Ўртача сиқилган ахборот: 92% сиқилган Юқори сиқилган ахборот: 98% сиқилган Йўқотишли сиқиш алгоритмларининг камчиликлари Йўқотишли сиқиш алгоритми асосидаги декомпресияланган маълумот иккинчи марта сиқилганида сифат даражаси пасайиши мумкин, шунинг учун бундай ҳолатларда бирламчи маълумотнинг оригиналини сақлаб қўйиш керак.

Маълумотни сиқиш алгоритмларининг характеристикалари ва уларнинг қўлланилиши Сиқиш алгоритмининг асосий характеристикаси – сиқиш коэффициенти ҳисобланади ва у бирламчи сиқилмаган маълумот ҳажмини маълум бир алгоритм бўйича сиқилган маълумот ҳажмига нисбати билан аниқланади, яъни бунда k — сиқиш коэффициенти, S o — бирламчи маълумот ҳажми, S c — сиқилган маълумот ҳажми. Сиқиш коэффициенти қанча катта бўлса, шунча сиқиш алгоритми самарали бўлади. Агар k = 1 бўлса алгоритм бирламчи маълумот устидан ҳеч қандай сиқиш жараёнини амалга оширмаган бўлади. Амалиётда k < 1 ҳолат ҳам бўлиши мумкин, бунда алгоритм маълумотни сиқиш ўрнига унинг ҳажмини кенгайтириб юборади.

Модемларда ахборотларни сиқиш протоколлари

Сиқишнинг луғатли усуллари Сиқишнинг луғатли усуллари киритиш белгилар кетма- кетлигини тасодифий рақамни ўз ичига олган қаторлар кетма- кетлиги каби кўришга асосланган. Бу белгилар қаторини қайсидир луғатдаги қатор индексига мос келувчи кодлар билан алмаштириш мумкин. Луғат ташкил этувчи қаторларни иборалар деб атаймиз. Қайта тиклаш индекс луғатдаги мос ибора билан алмашинуви орқали амалга оширилади. Бу ҳолда, луғат шундай қайта ишланадиган хабарда учраши мумкин бўлган ибора мажмуаларидан иборат бўлади. Луғатнинг ибора индекслари шундай тузилиши керакки, ундаги белгилар ўртача сони луғатнинг ибораларидаги белгилар сонидан камроқ бўлиши лозим. Айнан шу оригинал хабарни сиқишни амалга оширади.

Лемпел-Зив сиқиш алгоритмлари Классик Лемпел-Зив алгоритмлари луғатли сиқишнинг универсал алгоритмидир, қайсики оригинал хабар қайта ишланиб бўлган кириш оқимидаги белгилар қисми асосида ташкил топган луғат бўлса, яъни ушбу алгоритмлар адаптивдир. Ушбу алгоритмларнинг фарқи фақатгина луғат ибораларининг шаклланиш усулларидагина мавжуд. Алгоритм LZ77 Алгоритм LZ77 сирғалувчи луғатга (сирғалувчи ойна) эга биринчи алгоритм ҳисобланади. Ушбу алгоритмда луғат сифатида кодлаб бўлинган кетма-кетлик блокидан фойдаланилади. Қайта ишлашни амалга ошириш меёрида ушбу блокнинг жойлашишига нисбатан кетма-кетлик бошланиши ўзгаради. Сирғалувчи ойна N узунликдаги белгилардан ва 2 қисмдан иборат : - луғат ҳисоблановчи W = N-n узунликдаги кодланган белгилар кетма- кетлик; - n узунликдаги тасдиқлайдиган буфер

LZ-усулларининг асосий турлари ва уларнинг фарқлари

Купить

Похожие документы
Operatsion tizimlarda journaling file system
I/O scheduling algoritmlari
O‘rta Osiyo kutubxonalarining o‘rganilish masalalari
Funksiyalar va arrow function
Tashkilot xodimlari ma’lumotlarini jamlovchi tizim