Taxa de compactação de dados

Taxa de compactação de dados, também conhecida como potência de compactação, é uma medida da redução relativa no tamanho da representação de dados produzida por um algoritmo de compactação de dados. Normalmente, é expresso como a divisão do tamanho não compactado pelo tamanho compactado.

Definição

A taxa de compactação de dados é definida como a proporção entre o tamanho não compactado e o tamanho compactado:

CompReSSEu...onRum)Eu...o= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =UncompReSSeDSEu...zangão.eCompReSSeDSEu...zangão.e{displaystyle {rm {Compression;Ratio}}={frac {rm {Uncompressed;Size}}{rm {Compressed;Size}}}}

Assim, uma representação que comprime o tamanho de armazenamento de um arquivo de 10 MB para 2 MB tem uma taxa de compactação de 10/2 = 5, geralmente indicada como uma taxa explícita de 5:1 (leia " cinco" para "um"), ou como uma proporção implícita, 5/1. Essa formulação se aplica igualmente à compactação, onde o tamanho não compactado é o do original; e para descompactação, onde o tamanho não compactado é o da reprodução.

Às vezes, a economia de espaço é fornecida, que é definida como a redução no tamanho em relação ao tamanho não compactado:

SpumceSumvEu...ng= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =1- Sim. - Sim. CompReSSeDSEu...zangão.eUncompReSSeDSEu...zangão.e{displaystyle {rm {Space;Saving}}=1-{frac {rm {Compressed;Size}}{rm {Uncompressed;Size}}}}

Assim, uma representação que comprime o tamanho de armazenamento de um arquivo de 10 MB para 2 MB gera uma economia de espaço de 1 - 2/10 = 0,8, muitas vezes notado como uma porcentagem, 80%.

Para sinais de tamanho indefinido, como streaming de áudio e vídeo, a taxa de compactação é definida em termos de taxas de dados não compactados e compactados, em vez de tamanhos de dados:

CompReSSEu...onRum)Eu...o= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =UncompReSSeDDum)umRum)eCompReSSeDDum)umRum)e{displaystyle {rm {Compression;Ratio}}={frac {rm {Uncompressed;Data;Rate}}{rm {Compressed;Data;Rate}}}}

e em vez de economia de espaço, fala-se em economia de taxa de dados, que é definida como a redução da taxa de dados em relação à taxa de dados não compactados:

Dum)umRum)eSumvEu...ng= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =1- Sim. - Sim. CompReSSeDDum)umRum)eUncompReSSeDDum)umRum)e{displaystyle {rm {Data;Rate;Saving}}=1-{frac {rm {Compressed;Data;Rate}}{rm {Uncompressed;Data;Rate}}}}

Por exemplo, músicas não compactadas em formato de CD têm uma taxa de dados de 16 bits/canal x 2 canais x 44,1 kHz ≅ 1,4 Mbit/s, enquanto os arquivos AAC em um iPod são normalmente compactados em 128 kbit/s, gerando uma compactação proporção de 10,9, para uma economia de taxa de dados de 0,91 ou 91%.

Quando a taxa de dados não compactados é conhecida, a taxa de compactação pode ser inferida a partir da taxa de dados compactados.

Sem perdas vs. Com perdas

A compactação sem perdas de dados digitalizados, como vídeo, filme digitalizado e áudio, preserva todas as informações, mas geralmente não atinge uma taxa de compactação muito melhor que 2:1 devido à entropia intrínseca dos dados. Os algoritmos de compactação que fornecem taxas mais altas incorrem em sobrecargas muito grandes ou funcionam apenas para sequências de dados específicas (por exemplo, compactar um arquivo com quase zeros). Por outro lado, a compactação com perdas (por exemplo, JPEG para imagens ou MP3 e Opus para áudio) pode atingir taxas de compactação muito mais altas ao custo de uma diminuição na qualidade, como streaming de áudio Bluetooth, como artefatos de compactação visual ou de áudio devido à perda de informações importantes são apresentados. Uma taxa de compressão de pelo menos 50:1 é necessária para obter vídeo 1080i em um fluxo de transporte MPEG de 20 Mbit/s.

Usos

A taxa de compressão de dados pode servir como uma medida da complexidade de um conjunto de dados ou sinal. Em particular, é usado para aproximar a complexidade algorítmica. Também é usado para ver quanto de um arquivo pode ser compactado sem aumentar seu tamanho original.