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디지털 데이터의 압축
10116 윤성빈 - Coggle Diagram
디지털 데이터의 압축
10116 윤성빈
디지털 테이터 압축의 이해
압축의 개념
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이러한 압축 기술은 일반적으로 문자, 이미지, 소리, 동영상 등 다양한 디지털 데이터에 적용된다.
디지털 데이터를 압축하면 한정된 저장 공간에 더 많은 정보를 보관할 수 있으며, 데이터 전송의 효율성도 향상할 수 있다.
다양한 압축 방법
손실 압축과 무손실 압축
손실 압축은 주로 통신 속도나 저장 공간 등이 제한된 환경 속에서 원활하게 데이터를 저장하거나 전송하기 위하여 품지를 낮추어 사용하는 방법이다. 중요한 정보는 보존하면서 일부데이터를 제거함으로써 파일 용량을 비교적 크게 줄일 수 있다. 주로 대용량의 멀티미디어 데이터를 전송하거나 처리할때 사용.
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문자 데이터의 압축
반복되는 문자의 중복을 줄이거나 긴 코드를 짧은 코드로 대체함으로써 문자를 표현하는데 필요한 저장 공간을 최소화 하는 기술이다. 문자 압축 방법에는 ZIP, 반복 길이 압축, 허프만 압축 등이 있다.
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허프만 압축은 데이터에서 각 문자의 발생 빈도를 분석하여 문자를 표현하는 방법으로 문자별 사용 빈도가 다르다는 점을 활용한 것이다. 높은 빈도의 문자에는 비트수를 적게 할당하고 낮은 빈도수의 문자에는 상대적으로 비트수를 많이 할당한다
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소리 데이터의 압축
소리 데이터 압축은 더 적은 저장 공간을 사용하여 소리를 표현하면서 음질을 최대한 보존하는 방식으로, FLAC와 PM3 등이 있다.
FLAC(Free Lossless Audio Codec)는 무손실 압축 방식으로, 원본 오디오 데이터를 압축하면서도 동일한 품질을 유지한다.파일 크기가 크게 줄어들지는 않지만, 음질이 중요한 환경에서 이 방식을 사용한다.
MP3는 손실 압축 방식으로, 사람의 귀로는 감지할 수 없는 주파수 대역과 중복 데이터를 제거하고, 주로 소리가 변화하는 부분을 저장한다. 따라서 품질이 일부 손실되지만, 원본보다 낮은 비트율로 데이터를 저장하므로 데이터를 표현하기 위해 사용하는 비트 수를 줄일 수 있다.
동영상 대이터의 압축
동영상 데이터는 일반적으로 비슷한 데이터가 반복적으로 나타난다. 동영상 데이터의 압축은 연속된 이미지 구성 중 움직임이 생겨 이전 장면과 차이가 생기는 경우 그 변화만을 저장하는 것이다. 즉 사람이 차이를 인식하기 어려운 정도의 데이터를 일부 손실하며 저장하는 것이다.
MPEG(Moving Picture Experts Group)은 손실 압축 방식으로 비디오, 오다오 등의 데이터를 효율적으로 압축하는 대표적인 방법이다. 변화하는 부분만 저장하는 방식으로, 이전 장면과의 차이에 따라 압축의 효과가 다르다.
압축의 효율성 분석
압축률이란 데이터 압축을 통해 압축 이후 파일의 용량이 얼마나 줄어들었는지의 정도를 말한다.
압축률이 높을수록 원본 데이터 손실이 크고 복원이 어려울 수 있다. 압축률은 압축 방법에 따라 달라진다. 일반적으로 이미지나 소리 데이터 등의 대용량 파일은 손실 압축 방식을 많이 적용하여 압축률이 높다. 문자 데이터의 경우 압축 시 데이터가 손실되어 문자를 이해하는 데 어려움이 있기 떄문에 주로 무손실 압축 방법을 적용해 압축률이 낮은 편이다.