Pemampatan Data Objektif: Mengetahui kaedah pemampatan data Mengira peratus pemampatan data kod Huffman

Mengapa perlu guna talian berkeupayaan 56k talian 28k mampu melaksanakan transmisi data? Prinsip pemampatan data ialah dgn membuang unsur yang berulang dlm data (teks, numerik, imej, video) Apabila data yg termampat diterima, ia harus blh dikembangkan semula kpd bentuk asalnya Utk tujuan ini, suatu kod perlu digunakan

Jenis-jenis Pengekodan Pengekodan boleh digunakan utk pelbagai tujuan 3 jenis pengekodan yg penting dlm komunikasi ialah: Pengekodan sumber Ubah isyarat sumber kpd bentuk yg meminimakan keperluan terhadap saluran transmisi Talian blh diguna utk membawa lebih byk data, dlm masa yg lebih singkat Pengekodan saluran Berguna utk mengesan dan membetulkan ralat yg berpunca dr saluran Pengekodan talian Diguna utk memadankan isyarat dgn ciri suatu media/saluran. Lazimnya melibatkan maklumat pensinkronian masa

Kod sumber terbaik ialah kod yg memerlukan digit perduaan plg sedikit utk penghantaran data Pemampatan data byk diguna dlm produk seperti pemultipleks berstatistik, modem dan mesin faksimili modem modem Data compression device Data compression device Front-end processor Host Terminal 56kbps 56kbps Modem 28kbps

Kaedah Pemampatan Data Terdapat pelbagai kaedah utk melakukan pemampatan data: Pengekodan “Run-Length” Pengekodan Huffman Pengekodan Huffman diubahsuai

Pengekodan “Run-Length” Utk memampatkan semua jenis data yg berulang Penghantar data akan menggelintar utk mencari jujukan aksara yg berulang Jujukan ini akan diganti dgn kod 3-aksara Ak – Aksara khas menandakan data berikutnya dimampatkan U – Aksara yg berulang Ba – bilangan aksara yg berulang Ak U Ba

Contoh Run-Length Rentetan data asal Rentetan Data dgn pengekodan $***********55.73 $Ak*1155.73 -------------- Ak-14 GunsbbbbbbbbbbBola GunsAkb10Bola

Pengekodan “Run-Length” Jujukan >= 4 aksara berulang blh dimampatkan utk mengurangkan bit-bit yg dihantar Kecekapan kod “Run-Length” bergantung kpd bilangan kemunculan aksara berulang dlm data asal dan purata panjang aksara tersebut Ukuran piawai bagi pemampatan ialah Nisbah pemampatan = pjg data tak termampat pjg data termampat

Pemampatan Faksimili Teknik pemampatan amat berguna dgn tersebar luasnya penggunaan mesin faksimili digital, video, dll 1 mukasurat dgn 200 unsur gambar/inci (piksel hitam/putih) menjanakan 3,740,000 bit Tanpa pemampatan, pengguna terpaksa menunggu lama utk menerima sesuatu penghantaran data dlm bentuk imej Teknik utk mesin faksimili: Pengekodan “Run-Length” Pengekodan Huffman Pengekodan Huffman diubahsuai

Pengekodan “Run-Length” Faksimili Teknik paling awal diguna (tidak diguna lagi) Menjadi asas kpd teknik moden dlm faksimili digital

Imej piksel 10 x 10 vv vvv vv vv vv vv vv vv vv vv vv vv

Pengekodan “Run-Length” mudah Perwakilan imej dgn piksel hitam (1) dan putih (0) 0000000000 0001111000 0001001000 0000001000 Pjg data tanpa pengekodan: 100 bit 23W4B6W1B2W1B6W4B9W1B9W1B6W4B23W atau 23 4 6 1 2 1 6 4 9 1 9 1 6 4 23 pjg: 15 aksara = 120 bit Perhatikan: Sebenarnya pengembangan data yg berlaku!!!

Pengekodan Huffman Utk memperbaiki kod Run-Length kita harus pertimbangkan ciri-ciri imej faksimili Lebih byk ruang putih drp hitam Kod Huffman menangani masalah mengekodkan simbol drp alphabet dgn meminimakan bil bit diperlukan Prinsip: Wakilkan simbol yg kerap muncul dgn kod yg paling pendek dan sebaliknya (sama spt prinsip Kod Morse)

Pengekodan Huffman (samb) Perlu bina pokok dgn mengumpukkan bit 1 dan 0 (Ingat pokok dedua dlm struktur data) Langkah penjanaan kod Huffman: Senarai simbol mengikut kekerapan menurun Setiap simbol dianggap sbgi nod daun Gabungkan 2 nod dgn kekerapan terendah menjadi 1 nod, dgn kekerapannya = hasiltambah kekerapan 2 nod yg membentuk nod baru tersebut Ulang proses gabungan ini pd setiap langkah Proses berhenti apabila tinggal 1 nod yg tidak bergabung

Keputusan/hasilnya ialah suatu pokok dgn setiap nod kecuali yg teratas mempunyai 1 cabang dr atas dan 2 cabang dr bawah Labelkan setiap cabang dgn 1 dan 0 Kod bg setiap simbol ialah rentetan label dr nod akar ke nod daun (simbol asal)

Contoh Aksara/simbol Kekerapan muncul (%) A 40 B 20 C 15 D 9 E 8 F 5 G

Pokok Kod Huffman 40 A 20 B 15 C 100% 24% 9 D 60% 8 E 36% 5 F 16% 2 G 8% 3% 1 H

Pokok Kod Huffman Pokok Kod Huffman 40 A 20 B 15 C 100% 1 1 24% 9 D 1 40 A 20 B 15 C 100% 1 1 24% 9 D 1 60% 8 E 36% 1 5 F 1 16% 2 G 1 8% 1 3% 1 H

Pokok Kod Huffman Pokok Kod Huffman 110 100 101 1110 11110 111110 40 A 110 20 B 15 C 100 100% 1 1 24% 101 9 D 1 60% 8 E 36% 1110 1 5 F 11110 1 16% 2 G 111110 1 8% 1 3% 111111 1 H

Andaikan bhw dlm aliran data tadi, terdiri drp 20 aksara dgn kekerapan kemunculan berikut: A – 8 x B – 4 x C – 3 x D – 2 x E – 2 x F – 1 x G dan H – 0 x Dgn menggunakan kod-tetap 3 bit, utk mewakilkan setiap aksara, bil bit yg diperlukan utk menghantar 20 aksara => 20 x 3 = 60 bit

Peratusan Data Dimampatkan Dgn menggunakan Kod Huffman, bil bit yg diperlukan : = (1bit x8) + (3bit x4) + (3bit x3) + (3bit x2) + (4bit x2) + (5bit x1) + (6bit x0) + (6bit x 0) = 48 bit Bil bit yg dijimatkan = 60 – 48 = 12 bit Peratus data yg dimampatkan = 12/60 x 100% A B C D E F G H = 20%