Compression, Data Compression   압축, 압축력, 데이터 압축, 압축률

(2023-10-20)

Compressibility, 압축성, Lossy Compression, 손실 압축, Lossless Compression, 무손실 압축


1. 압축 (Compression  ↔  Extension, 확장)  데이터 압축
     - 데이터효율적인 저장 및 전달을 위한 방법         ☞ 아래 2.항 참조

  ㅇ 대역폭 압축 
     - 통신 방식에서 전송 필요 대역폭을 줄이는 기술       ☞ 대역 효율성 참조

  ㅇ 비디오 압축비디오 부호화 참조
     - 시간 공간 화소배열을, 보다 관련성이 없는 데이터 집합으로 변환시켜,
       영상 정보를 압축 부호화하는 것 (시간적,공간적,통계중복성 제거)

  ㅇ 오디오 압축오디오 부호화 참조
     - 오디오 신호의 압축 (서브밴드 코딩, 파원 부호화 등)

  ㅇ 재료/물질 압축                                       ☞ 아래 3.항 참조
     - 압축력에 의한 재료/물질의 변형
        . 한편, 유동 유체의 압축은,                       ☞ 압축성 유동 참조


2. 데이터의 압축 (Data Compression)데이터 압축
     - 방대한 멀티미디어 데이터효율적인 저장 및 전달을 위한 방법
        . 중복/잉여 또는 불필요 정보를 제거 또는 간략히하여 데이터 크기를 줄이는 기술
        . 주어진 정보를 표현하기 위해 필요로하는 자료를 줄이는 것(중복 제거 등에 의해)
     - [반대어] => Decompression(복원)

  ㅇ 데이터 압축률 (Compression Factor)
     -  κ = (압축 전 비트 수) / (압축 후 비트 수)  ≥ 1

  ㅇ 데이터 압축 특징
     - 데이터 압축은, `소스 부호화` 때에 주로 행하여짐
        . 응용분야: 방송,통신,저장                                ☞ `소스 부호화` 참조
     - 평균코드길이의 최소화를 지향함
        . 가능한 최소의 비트 수 만으로 소스 심볼들을 효율적 표현 
 
  ㅇ 압축(부호화) 방식 구분 : 원 데이터 손실 여부에 따라
     - 무손실(lossless) 압축 방식                                 ☞ `무손실압축부호화` 참조
        . 원리 : 통계적(statistical) 중복 요소의 제거에 의함
        . RLC 부호화, 가변장 부호화(호프만 부호화,LZW 부호화), LZ 부호화(PKZIP,ARJ,LHA) 등
     - 손실(lossy) 압축 방식      : 시청각 측면에서 일부 오차 허용
        . 원리 : 주관적(subjective) 중복 요소의 제거에 의함
        . 영상부호화 : 움직임보상, DCT, 양자화 등
        . 음성부호화 : 지각 부호화 (심리음향코딩, 서브밴드 코딩 등),
                       음원 부호화 (파원 부호화,파라미터 부호화 등)
                               

3. 재료/물질의 압축 (Material/Matter Compression)

  ※ [참고] ☞ 고체 및 유체 탄성률 비교, 탄성률 압축률 비교 참조

  ㅇ 압축력 또는 압축성 또는 압축률 (Compressibility)
     - 압축으로 인해, 물질부피가 변화하기 쉬운 정도를 나타내는 비율 수치

     * 유체역학변형률 크기 비교 : 기체 > 액체 > 고체

  ㅇ 등온 압축률 (Isothermal Compressibility)
     -  κ = - (1/V)(ΔV/Δp) = - Δp / (V/ΔV) = - Δp εv
        . V : 부피, ΔV : 부피 변화, Δp : 가해진 압력, 
          εv = ΔV/V : 체적 변형률

     -  κ 단위 : 압력 단위의 역수 [Pa-1]

     * 여기서, 등온 조건에 관심 갖는 이유는, 
        . 압축될 때 온도가 올라가는 등 열의 출입이 있게되므로, 문제를 단순화 하기 위함

부호화 주요 척도
   1. 부호화율   2. 압축률   3. 비트 오율   4. 부호화 이득  


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