ZESPÓŁ LABORATORIÓW TELEMATYKI TRANSPORTU POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU Zakład Telekomunikacji w Transporcie
LABORATORIUM TELEKOMUNIKACJA KOLEJOWA

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA NR 5

Kompresja danych

Zespół: Jakub Gruszczyński Barbara Kozak Krystian Lewczuk	GRUPA LiTTK	SEMESTR V

Data wykonania ćwiczenia 16/01/2014	Data oddania sprawozdania 22/01/2014

6.2

Pasy.bmp

Szum.bmp

Widok.bmp

W ćwiczeniu otrzymaliśmy trzy przykładowe pliki. Po poddaniu ich kompresji InfranView zmieniły one format na .jpg. Wyniki tej kompresji potwierdzają fakt, że im większy współczynnik jakości tym mniejsza wielkość pliku. Dlatego najmniejszą kompresję ale największą jakość otrzymywaliśmy dla współczynnika 80.

6.5

Pliki są zaprezentowane wg wzoru:

Plik nieskompresowany(nazwa)

Plik skompresowany programem WinZip

Plikskompresowany programem WinRAR

Plik skompresowany programem WinAce

L.p.	Plik	Rozmiar[B]	Entropia	Roz.min.[B]	Wsp.maks[%]	WinZIP[B]	WinRAR[B]	WinACE[B]	Wsp.ZIP	Wsp. RAR	Wsp. ACE
1	szum.bmp	230454	5,837	168150	27,04	176111	178698	196990	0,06	0,03	4,92
2	szum80.jpg	31722	7,964	31580	0,45	31789	31795	-	0,09	0,45	0,46
3	szum50.jpg	15800	7,959	15720	0,51	15886	15862	15897	0,18	0,13	0,54
4	szum30.jpg	10363	7,939	10482	0,77	10644	10631	10660	0,24	0,28	0,79
5	pasy.bmp	230455	0,999	28765	87,52	7624	3026	3464	43,38	44,60	46,98
6	pasy80.jpg	5001	7,504	4691	6,20	2065	2026	2056	1,88	1,78	1,37
7	pasy50.jpg	4456	6,952	3872	13,11	623	610	642	10,00	5,24	4,87
8	pasy30.jpg	4079	8,759	3,446	15,51	583	575	610	9,34	6,48	5,48
9	widok.bmp	518455	7881	510737	1,49	425404	340266	2653,7	0,04	0,07	1,75
10	widok80.jpg	52695	7975	52530	0,31	52779	52770	52794	0,1	0,32	0,32
11	widok50.jpg	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
12	widok30.jpg	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
13	tekst.doc	220161	4087	112485	4,891	45111	37232	38518	0,33	0,09	0,13
14	tekst.txt	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
15	123.txt	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
16	wykonaj.exe	1243969	7958	1038480	0,52	1005090	1004605	1007420	0,00	0,00	0,01
17	faktura.xls	274433	4950	169798	38,13	86181	77787	78152	0,10	0,05	0,07
18	biblio.mdb	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

PORÓWNANIA HISTOGRAMÓW WYJŚCIOWYCH ORAZ PO KOMPRESJI:

Plik faktura.xls nieskompresowana. Rozmiar pliku to 274 000B.

[WinRAR]: Z tego histogramu możemu odczytać, że duża ilość danych w pliku została skompresowana równomiernie. Rozmiar pliku skompresowanego 77 000B.

[WinZip]: Sytuacja podobna jak powyżej, duża ilość danych skompresowana równomiernie. Rozmiar pliku skompresowanego 86 000B.

[WinACE]: Również i w tej sytuacji kompresja danych pliku faktura.xls wygląda podobnie. Rozmiar pliku skompresowanego 78 000B.

Plik wykonaj. exe bez kompresji. Rozmiar pliku to 1 243 000 B.

[WinRAR]: Plik o bardzo dużej entropii oraz bardzo małej podatności na kompresję. Rozmiar pliku skompresowanego 1 000 000B.

[WinZIP]: Bardzo duża równomierność, kompresja podobnie jak w poprzednim przypadku. Rozmiar pliku skompresowanego 1 000 000B.

[WinACE]: Sytuacja identyczna jak w dwóch poprzednich próbach kompresji. Rozmiar pliku skompresowanego 1 000 000B.

Plik tekst.doc nieskompresowany. Rozmiar pliku to 220 000B.

[WinRAR]: Bardzo duża podatność na kompresję, równomierne rozłożenie danych. Rozmiar pliku to 37 000B.

[WinZip]: Bardziej chaotyczne rozłożenie danych aniżeli w programi WinRAR, jednak plik ciągle wykazuje bardzo dużą podatność na kompresję. Rozmiar pliku to 45 000B.

[WinACE]: Tak samo jak w przypadku WinRAR równomierne uporządkowanie danych, duża podatność na kompresję. Rozmiar pliku to 38 000B.

Plik pasy.bmp nieskompresowany. Rozmiar pliku to 230 000B.

[WinRAR]: Bardzo dobra kompresja danych ze względu na prostotę pliku graficznego. Rozmiar pliku to 3000B.

[WinZip]: Histogram przedstawia kompresje pasów w sposób równomierny. Rozmiar pliku po kompresji 7600B

[WinACE]: Sytuacja podobna jak wcześniej. Rozmiar pliku to 1000B

[InfranView]:

Plik pasy30.bmp nieskompresowany mała ilość danych rozłożonych równomiernie.

Mała ilość danych kompresowana na początku procesu duża efektywność kompresji.

Plik pasy50.bmp Wzrost jakość pliku powoduje nierównomierność rozkładu danych

Plik o średniej jakości o lekkim rozrzucie danych poddany kompresji o dużej efektywności i równomierności.

Plik pasy80.bmp o największej jakości największym rozmiarze i dużej ilości danych.

Plik o małej podatności na kompresje dane układają się równomiernie w każdym przypadku.

Plik szum.bmp nieskompresowany duża ilośc danych rozłożona nierównomiernie.

Plik szum30.bmp nieskompresowany duża równomierność danych i entropia wskazują na mała podatność na kompresję

Plik szum50.bmp Choatyczność rozkładu danych duża entropia mała podatność na kompresje

Plik o dużej ilości danych rozłożonych choatycznie minimum podatności na kompresje

Plik szum80.bmp dane rozłożone chaotycznie entropia duża mała podatność na kompresje

Plik o dużej jakości wizualnej a co za tym idzie małej podatności na kompresje dane rozkładają się w sposób chaotyczny.

Plik widok.bmp nieskompresowany duża równomierność danych plik podatny na kompresje

Plik o średniej podatności na kompresje o czym świadczy duża entropia i histragramy

Plik widok30.jpg nieskompresowany duża chaotyczność danych mała podatność na kompresje

Duża złożoność pliku wpływa na jego problemy z kompresją dane kompresowane są w sposób chaotyczny i nierównomierny co wpływa na znikomość kompresji całego pliku

Plik widok50.jpg nieskompresowany plik o dużej entropii i minimalnej podatności na kompresję

Plik .jpg o złożonej strukturze tzn dużej ilości danych kompresuje się w sposób minimalny o czym świadczą histogramy które są niemal identyczne

Plik widok80.jpg duża ilość informacji chaotyczność rozłożenia minimalna podatność na komrpesje

Plik .jpg o złożonej strukturze tzn dużej ilości danych kompresuje się w sposób minimalny o czym świadczą histogramy które są niemal identyczne

6.6

Na podstawie obserwacji podczas zajęć stwierdzamy, że wartość współczynnika jakości ma wprosproporcjonalny wpływ na rozmiar pliku .jpg. Jeżeli plik tekstowy lub graficzny zawiera bardzo dużo szczegółów (np. widok.bmp) to kompresja takiego pliku jest minimalna. Entropia pokazuje swoją wartością, że im mniejsza jest tym współczynnik kompresji jest większy. Największą podatność na kompresję wykazują pliki tekstowe. Pliki kompresowaliśmy za pomocą 3 programów, największą zdolność kompresji plików wykazuje program WinRAR.

Wnioski:

Histogramy plików w których występuje mała entropia oraz wersje skompresowane tych plików wykazują dużą podatność na kompresję. Dlatego możemy wysnąć tezę, że im większa jest entropia tym mniejsza podatność pliku na kompresję. Najmniejszą, praktycznie minimalną podatność na kompresję danych wykazują np. pliki wykonawcze Windows oraz bazy danych o dużej entropii. Dane na histogramach są rozłożone chaotycznie z powodu dużej ilości danych. Pliki graficzne w których jest mniejsza ilość danych (tj. o mniejszej jakości) są bardziej podatne na kompresję niż pliki graficzne o lepszej jakości.