سیگنال فشرده سازی شده با اتلاف (Lossy Compressed Signal)، در ریاضیات (Mathematics)

انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :

سیگنال فشرده سازی شده با اتلاف (Lossy Compressed Signal) :

تعریف: سیگنال فشرده سازی شده با اتلاف (lossy compressed) سیگنالی است که با روشی فشرده شده که در آن مقداری از اطلاعات (غیرقابل بازگشت) حذف می شود تا حجم داده کاهش یابد. این فشرده سازی بر اساس محدودیت های ادراک انسان (بینایی، شنوایی) طراحی می شود.

مثال ها: MP3 (صدا)، JPEG (تصویر)، MPEG (ویدئو).

اصول کار:

تبدیل سیگنال به حوزه ای که اطلاعات فشرده تر می شوند (مثل DCT در JPEG و MP3).

کوانتیده سازی ضرایب با دقت کمتر برای ضرایب کم اهمیت تر.

استفاده از مدل های روان شنیداری (psychoacoustic) یا روان بصری (psychovisual) برای حذف اطلاعاتی که انسان کمتر متوجه آن می شود.

کدگذاری بدون اتلاف (مثل هافمن) روی داده های کوانتیده شده.

نسبت فشرده سازی: فشرده سازی با اتلاف می تواند نرخ فشرده سازی بسیار بالایی (مثلا ۱۰:۱ یا بیشتر) با افت کیفیت قابل قبول ارائه دهد.

مزایا: کاهش شدید حجم فایل، مناسب برای پخش اینترنتی (استریمینگ) و ذخیره سازی.

معایب: افت کیفیت غیرقابل بازگشت، ایجاد مصنوعات (artifacts) فشرده سازی در نرخ های پایین.

مثال عملی: یک فایل MP3 با نرخ ۱۲۸ کیلوبیت بر ثانیه، یک سیگنال صوتی فشرده شده با اتلاف است. اندازه آن حدود ۱/۱۰ اندازه فایل WAV اصلی است.

جمع بندی: فشرده سازی با اتلاف برای کاربردهای چندرسانه ای که حجم داده مهم است و افت کیفیت جزئی قابل قبول است، ضروری است.