數據壓縮算法分類

　　一、預測編碼

　　若有一個離散信號序列，序列中各離散信號之間有一定的關聯性，則利用這個序列中若干個信號作為依據，對下一個信號進行預測，然后將實際的值與預測的值的差進行編碼。

　　預測編碼中典型的壓縮算法有DPCM、ADPCM等，它們適合于聲音、圖像數據的壓縮。

　　（1）DPCM中文術語為差分脈沖編碼調制（differentialpulsecodemodulation的縮寫）

　　利用樣本與樣本之間存在的信息冗余來進行編碼的一種數據壓縮技術

　　基本思想：根據過去的樣本去估算下一個樣本信號的幅度大小，這個值稱為預測值，然后對實際信號值與預測值之差進行量化編碼，從而就減少了表示每個樣本信號的位數

　　它與脈沖編碼調制（PCM）不同的是，PCM是直接對采樣信號進行量化編碼，而DPCM是對實際信號值與預測值之差進行量化編碼，存儲或者傳送的是差值而不是幅度絕對值，這就降低了傳送或存儲的數據量。可適應大范圍變化的輸入信號。

　　差分脈沖編碼調制（DPCM）的基本出發點就是對相鄰樣值的差值進行量化編碼。由于此差值比較小，可以為其分配較少的比特數，進而起到了壓縮數碼率的目的。

　?。?）ADPCM的概念

　　ADPCM的中文術語為自適應差分脈沖編碼調制（adaptivedifferencepulsecodemodulation的縮寫）

　　綜合了APCM的自適應特性和DPCM系統的差分特性，是一種性能比較好的波形編碼技術

　　它的核心想法是：

　　利用自適應的思想改變量化階的大小，即使用小的量化階（step-size）去編碼小的差值，使用大的量化階去編碼大的差值。

　　使用過去的樣本值估算下一個輸入樣本的預測值，使實際樣本值和預測值之間的差值總是最小。

　　二、變換編碼

　　變換編碼是指在發送端，先對信號進行映射變換，然后再針對變換后的信號進行量化和編碼；在接受端，則先將收到的信號進行解碼等操作，然后再進行反映射變換，以再現原始信號。變換編碼是在變換域上解除相關性，以提高信息傳輸效率的。

　　變換編碼中系統壓縮數據有三個步驟，即映射變換、映射變換域采樣和量化編碼。

　　對于圖像信源等相關性更強的信源，常采用基于正交變換的變換編碼方法進行數據壓縮。

　　變換編碼中的關鍵技術在于正交變換。與預測編碼一樣，正交變換是通過消除信源序列中的相關性來達到數據壓縮的。它們之間的區別在于預測編碼是在空間域（或時間域）內進行的，而變換編碼則是在變換域（或頻率域）內進行的。

　　變換編碼用到的算法：如離散傅里葉變換（DFT）、離散余弦變換（DCT）、沃爾什變換（WHT）等，其中性能較接近KL變換的是離散余弦變換（DCT），某些情況下，DCT能獲得與KL變換相同的性能，因此DCT也被稱為準最佳變換。

　　三、子帶編碼

　　子帶編碼是一種在頻率域中進行數據壓縮的算法。其指導思想是首先在發送端將圖像信號在頻率域分成若干子帶，然后分別對這些子帶信號進行頻帶搬移，將其轉換成基帶信號，再根據奈奎斯特定理對各基帶信號進行取樣、量化和編碼，最后合并成為一個數據流進行傳送。

　　子帶編碼有幾個突出的優點：

　　對不同的子帶分配不同的比特數可以很好控制各個子帶的量化電平數及重建信號時的量化誤差方差值，進而獲得更好的主觀聽音質量。

　　由于各個子帶相互隔開，使各個子帶的量化噪聲也相互獨立，互不影響，量化噪聲被束縛在各自的子帶內。這樣，某些輸入電平比較低的子帶信號不會被其它子帶的量化噪聲所淹沒。

　　子帶劃分的結果，使各個子帶的采樣頻率大大的降低。

　　四、小波變換編碼

　　小波變換恰巧彌補了DCT變換未能滿足寬帶圖像的高數據壓縮要求的缺憾。小波變換是一種能夠在頻率上自由伸縮的變換，因此它是一種不受帶寬約束的圖像壓縮方法。

　　小波變換的一個重要性質是它在時域和頻域均具有很好的局部化特征，它能夠提供目標信號各個頻率子段的頻率信息。這種信息對于信號分類是非常有用的。

　　小波變換一個信號為一個小波級數，這樣一個信號可由小波系數來刻畫。

　　五、統計編碼

　　給已知統計信息的符號分配代碼的數據無損壓縮方法。

　　編碼方法：香農-范諾編碼、霍夫曼編碼、算術編碼。