Báo cáo MẬT MÃ VÀ AN TOÀN DỮ LIỆU NÉN DỮ LIỆU

MẬT MÃ VÀ
AN TOÀN DỮ LIỆU
Học viên: Trần Viết Hùng
Giảng viên: Trịnh Nhật Tiến
Chủ đề: Phân loại các Phương pháp Nén tin
số (Nén dữ liệu: Data Compression)
NÉN DỮ LIỆU
•
Nén dữ liệu nhằm làm giảm lượng
thông tin “dư thừa” trong dữ liệu gốc
và do vậy, lượng thông tin thu được
sau khi nén thường nhỏ hơn dữ liệu
gốc rất nhiều.
•
Tỷ lệ nén là một trong các đặc trưng
quan trọng nhất của mọi phương
pháp nén.
CÁC LOẠI DƯ THỪA DỮ LIỆU
Có 4 kiểu dư thừa chính
•
Sự phân bố ký tự
•
Sự lặp lại của các ký tự
•
Những mẫu sử dụng tần suất
•
Độ dư thừa vị trí
PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP NÉN
Có nhiều cách phân loại các phương
pháp nén khác nhau.
•

Cách thứ nhất dựa vào nguyên lý
nén. Cách này phân các phương
pháp nén thành hai họ lớn:
•
Nén chính xác hay nén không mất
thông tin
•
Nén có mất thông tin.
PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP NÉN
•
Cách phân loại thứ hai dựa vào cách
thức thực hiện nén. Theo cách này,
người ta cũng phân thành hai họ:
•
Phương pháp không gian (Spatial
Data Compression)
•
Phương pháp sử dụng biến đổi
(Transform Coding)
PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP NÉN
•
Có một cách phân loại khác nữa, cách phân
loại thứ ba, dựa vào triết lý của sự mã hóa.
Cách này cũng phân các phương pháp nén
thành hai họ:
•
Các phương pháp nén thế hệ thứ nhất:
–
Mã hóa loạt dài RLC (Run Length Coding)
–

Mã hóa Huffman
–
Mã hóa LZW (Lempel Ziv-Wench)
–
Mã hóa khối (Block Coding)
•
Các phương pháp nén thế hệ thứ hai, có thể
phân thành hai lớp nhỏ:
–
Lớp phương pháp sử dụng các phép toán cục
bộ để tổ hợp đầu ra theo cách thức hợp lý và
–
Lớp phương pháp sử dụng biểu diễn ảnh
Mã hóa Huffman
•
Phương pháp mã hóa Huffman là phương
pháp dựa vào mô hình thông kê. Dựa vào
dữ liệu gốc, người ta tính tần suất xuất
hiện của các ký tự.
•
Việc tính tần suất được thực hiện bởi cách
duyệt tuần tự tệp gốc từ đầu đến cuối.
•
Việc xử lý ở đây tính theo bit.
•
Trong phương pháp này người ta gán cho
các ký tự có tần suất cao một từ mã ngắn,
các ký tự có tần suất thấp từ mã dài.
Mã hóa Huffman
•

Thuật toán: Thuật toán bao gồm 2 bước
chính
–
Giai đoạn thứ nhất: tính tần suất của các ký tự
trong dữ liệu gốc.
–
Giai đoạn thứ hai: mã hóa: duyệt bảng tần suất
từ cuối lên đầu để thực hiện ghép 2 phần tử có
tần suất xuất hiện thấp nhất thành một phần tử
duy nhất. Phần tử này có tần suất bằng tổng 2
tần suất thành phần. Tiến hành cập nhật lại bảng
và đương nhiên loại bỏ 2 phần tử đã xét. Quá
trình được lặp lại cho đến khi bảng chỉ có một
phần tử. Quá trình này gọi là quá trình tạo cây
mã Huffman vì việc tập hợp được tiến hành nhờ
một cây nhị phân 2 nhánh. Phần tử có tần suất
thấp ở bên phải, phần tử kia ở bên trái.
KẾT LUẬN
•
Mỗi phương pháp nén đều có những ưu
điểm và nhược điểm. Tính hiệu quả của
phương pháp không chỉ phụ thuộc vào tỉ
số nén mà còn vào nhiều chỉ tiêu khác
như: độ phức tạp tính toán, nhạy cảm với
nhiễu, chất lượng, kiểu ảnh, v.v…
•
Nén là một vấn đề lớn được quan tâm
nhiều và có liên quan đến nhiều lĩnh vực
khác nhau.
SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP NÉN