有損壓縮
基本的分為兩大類：有損和無損。
有損壓縮：主要是一些量化演算法，比如a率，u率，lloyds最優量化。
無損壓縮：主要是一些編碼演算法，比如子帶編碼，差分編碼，哈夫曼編碼等。
另外時頻變換雖然沒壓縮效果，但是是很好的壓縮工具，比如fft，dct等。
最後就是壓縮感知稀疏重建等。
由於信息丟失意味著在誤差和比特率之間進行一些權衡，我們首先考慮失真度量---例如，平方誤差。本文引入了不同的量化器，每個量化器都具有不同的失真行為。許多有損數據壓縮演算法開發的數學基礎是隨機過程的研究。
介紹：
當圖像直方圖相對平坦時，使用無損壓縮技術（例如，霍夫曼編碼，算術編碼，LZW）的圖像數據的壓縮比較低。對於需要更高壓縮比的多媒體應用中的圖像壓縮，通常採用有損方法。在有損壓縮中，壓縮圖像通常與原始圖像不同，但在感知上與原始圖像近似。為了定量描述近似值與原始數據的接近程度，需要某種形式的失真度量。
失真測量：
失真度量是一種數學量，它使用一些失真標准指定近似值與其原始值的接近程度。在查看壓縮數據時，很自然地會根據原始數據和重建數據之間的數值差異來考慮失真。 然而，當要壓縮的數據是圖像時，這樣的度量可能不會產生預期的結果。
例如，如果重建的圖像與原始圖像相同，只是它被向右移動一條垂直掃描線，那麼普通的人類觀察者將難以將其與原始圖像區分開，因此可以得出結論：失真很小。 然而，當以數字方式執行計算時，由於重建圖像的各個像素的大的變化，我們發現大的失真。問題是我們需要一種感知失真的測量，而不是一種更天真的數值方法。然而，對感知扭曲的研究超出了本書的范圍。
在已經定義的許多數值失真度量中，我們提出了圖像壓縮中最常用的三種。如果我們對平均像素差異感興趣，則經常使用均方誤差（MSE）。 它被定義為
2. 無損、有損壓縮的壓縮原理
有損壓縮的特點是保持顏色的逐漸變化，刪除圖像中顏色的突然變化。生物學中的大量實驗證明，人類大腦會利用與附近最接近的顏色來填補所丟失的顏色。例如，對於藍色天空背景上的一朵白雲，有損壓縮的方法就是刪除圖像中景物邊緣的某些顏色部分。當在·屏幕上看這幅圖時，大腦會利用在景物上看到的顏色填補所丟失的顏色部分。利用有損壓縮技術，某些數據被有意地刪除了，而被取消的數據也不再恢復。
無可否認，利用有損壓縮技術可以大大地壓縮文件的數據，但是會影響圖像質量。如果使用了有損壓縮的圖像僅在屏幕上顯示，可能對圖像質量影響不太大，至少對於人類眼睛的識別程度來說區別不大。可是，如果要把一幅經過有損壓縮技術處理的圖像用高解析度列印機列印出來，那麼圖像質量就會有明顯的受損痕跡。 無損壓縮方法的優點是能夠比較好地保存圖像的質量，但是相對來說這種方法的壓縮率比較低。但是，如果需要把圖像用高解析度的列印機列印出來，最好還是使用無損壓縮幾乎所有的圖像文件都採用各自簡化的格式名作為文件擴展名。從擴展名就可知道這幅圖像是按什麼格式存儲的，應該用什麼樣的軟體去讀/寫等等。
3. 有損壓縮與無損壓縮之間的主要區別是什麼
有損壓縮與無損壓縮之間的主要區別：
1、壓縮後的文件質量不同
有損壓縮是對圖像本身的改變，在保存圖像時保留了較多的亮度信息，而將色相和色純度的信息和周圍的像素進行合並，合並的比例不同，壓縮的比例也不同，由於信息量減少了，所以壓縮比可以很高，圖像質量也會相應的下降。
無損壓縮是對文件本身的壓縮，和其它數據文件的壓縮一樣，是對文件的數據存儲方式進行優化，採用某種演算法表示重復的數據信息，文件可以完全還原，不會影響文件內容，對於數碼圖像而言，也就不會使圖像細節有任何損失。
2、壓縮時內存和磁碟佔用空間不同
有損壓縮 有損壓縮可以減少圖像在內存和磁碟中佔用的空間，在屏幕上觀看圖像時，不會發現它對圖像的外觀產生太大的不利影響。無損壓縮不能減少圖像的內存和磁碟中佔用的空間，壓縮率比較低。
3、還原性上不同
無損壓縮就是可以完全還原的，有損壓縮還原後不能和原來的文件一樣，有一定的損耗的。
4、應用領域上不同
有損壓縮廣泛應用於語音，圖像和視頻數據的壓縮；無損壓縮受壓縮比的限制暫時只用於文本數據，程序和特殊應用場合的圖像數據（如指紋圖像，醫學圖像等）的壓縮.
5、壓縮率不同
無損壓縮壓縮率是受到數據統計冗餘度的理論限制，一般為2:1到5:1。有損壓縮利用了人類對圖像或聲波中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮過程中損失一定的信息，雖然不能完全恢復原始數據，但卻換來了大得多的壓縮比最高可達200:1甚至更多。
4. 有損壓縮
計算機處理的信息是以二進制數的形式表示的，因此壓縮軟體就是把二進制信息中相同的字元串以特殊字元標記來達到壓縮的目的。為了有助於理解文件壓縮，請您在腦海里想像一幅藍天白雲的圖片。對於成千上萬單調重復的藍色像點而言，與其一個一個定義「藍、藍、藍……」長長的一串顏色，還不如告訴電腦：「從這個位置開始存儲1117個藍色像點」來得簡潔，而且還能大大節約存儲空間。這是一個非常簡單的圖像壓縮的例子。其實，所有的計算機文件歸根結底都是以「1」和「0」的形式存儲的，和藍色像點一樣，只要通過合理的數學計算公式，文件的體積都能夠被大大壓縮以達到「數據無損稠密」的效果。總的來說，壓縮可以分為有損和無損壓縮兩種。如果丟失個別的數據不會造成太大的影響，這時忽略它們是個好主意，這就是有損壓縮。有損壓縮廣泛應用於動畫、聲音和圖像文件中，典型的代表就是影碟文件格式MPEG、音樂文件格式MP3和圖像文件格式JPG。
壓縮原理
很多人都驚異於壓縮技術的神奇，一個文件被壓縮成一半大小，何以能無損還原呢？
早期使用的壓縮技術都基於統計模型，到20世紀80年代初基於字典壓縮的新技術才慢慢推廣開來。
數據壓縮包含了非常多的軟體和硬體技術，這些技術各不相同，但是大多數壓縮軟體都是基於LZ77、LZ88演算法並加以修正而成，而LZ77是字典壓縮的起源。大家都知道一個文本文件是由一些單片語成，而且必定有重復現象發生，例如我們這里經常出現的「壓縮軟體」一詞，壓縮的原理就是在文件的頭部做一個類似字典的東西，把「壓縮軟體」這個詞放在「字典」中，並為這個詞指定一個占較少位元組數的編碼，而文章中的「壓縮軟體」 一詞均用此編碼代替，以達到壓縮的目的。當然壓縮軟體在實際運作中並非如此簡單，還要使用一些看了就頭痛的演算方法，在此就不一一細述。也許有人會問，文本文件可用字典技術，那其它文件怎麼辦呢。這就無須操心了，因為對於壓縮軟體來說，一個文件中的「數據壓縮」一詞和「@#￥%^」 是一樣的，關鍵在於冗餘碼(重復部分)的多少。
壓縮常識
按壓縮方式分:有所謂的「透明壓縮」和「打包壓縮」。
「透明壓縮」一般針對.exe和.com文件，直接壓縮。成功的話，文件體積變小，功能不變，運行速度還可能更快。但是，這種壓縮方法的對象面很窄。如果壓縮失敗，還會造成文件不可用。所以，這一類程序總是強烈要求用戶在壓縮前將文件備份。
「打包壓縮」就是現在常提到的壓縮軟體使用的壓縮法。它把一個或多個文件壓縮成一個文件——壓縮包。要使用壓縮後的文件，必須先解壓將文件復原。它的特點是風險小，適用於減小不常用的文件所佔空間和傳輸數據。當然，按照壓縮演算法，我們還可以將壓縮分成很多種。
一般我們在談到壓縮時，會提到許多相關術語，下面我們就提出一些常見的術語進行解釋。
壓縮格式:壓縮文件時使用的壓縮編碼方法不同，壓縮生成的文件結構就不同，這種壓縮文件結構就稱壓縮格式。
壓縮比率:文件壓縮後佔用的磁碟空間與原文件的比率稱壓縮比率。在常用的壓縮格式中，RAR格式壓縮比率較高，ZIP格式較低。但ZIP格式的文件操作速度較快。
解壓:將壓縮文件還原為本來的文件格式，也稱釋放、擴展。
壓縮包:一般將通用壓縮格式的文件稱為壓縮包，如ZIP格式壓縮文件。這種文件可以在壓縮工具的管理下對包中壓縮的文件進行管理，如查看、刪除、添加等。
打包:將文件壓縮成通用壓縮格式的壓縮包文件稱為打包，也指將文件壓縮添加到壓縮包。
多卷壓縮:將壓縮的文件包分成幾個壓縮文件稱為多卷壓縮，一般是為了將壓縮文件儲存在多個軟磁碟上或方便網上傳輸。
自解壓文件:將文件壓縮生成可執行的文件，然後在沒有壓縮工具的幫助下，通過執行壓縮的文件，就可將自己的源文件解壓還原出來。
壓縮文件格式
目前流行著多種壓縮文件格式，下面我們就來看看到底有哪些吧！
ZIP:目前最流行的壓縮文件格式(在Internet上，ZIP文件已經取得了絕對勝利。在日常操作中，除專門的壓縮軟體之外，許多文件管理程序，如Windows Commander等也都支持ZIP格式)。我們可利用WinZip對ZIP文件進行解壓、釋放等操作，還可以用它來處理ARJ、ARC、CAB、LZH等多種不同格式的壓縮文件，從而大大地方便了用戶的操作。
RAR:是一種高效快速的文件壓縮格式，但不被大多數文件壓縮程序支持，WinRAR是在Windows下處理RAR格式文件的最好工具。
ARJ:由DOS下曾經紅極一時的壓縮軟體ARJ壓縮而成的文件格式，它具有功能強大、壓縮率高等優點。到了現在的Windows時代，它已經沒有了往日的輝煌。
CAB:是Windows 98新增的一種特殊壓縮文件格式，主要用於對有關軟體安裝盤中的文件進行壓縮，其特點是壓縮率非常高(可能是目前最高的)，但一經壓縮就不能再進行任何增加、刪除、替換等修改，也就是說它的壓縮包具有「只讀」屬性。我們也可使用WinZip對CAB壓縮包進行操作。
??_:軟體安裝盤所採用的一種壓縮文件方式，如*.ex_、*.dl_、*.d3_等，它們一般由系統直接解壓並完成安裝工作，無須用戶操心。當然，我們也可使用DOS的EXPAND命令對*.??_文件進行釋放操作。
UU/UUE:漢字編碼方式，它們原本是Unix系統中使用的一種編碼方式，後來被改寫到DOS中，我們在傳送中文郵件時只須事先使用該方式進行編碼，此後就能順利通過只能處理7位編碼的郵件伺服器，從而解決了漢字的傳輸問題。
ACE:一種新式的壓縮程序，壓縮比很高。
另外，MP3、MPEG、JPG等音頻、視頻、圖像格式的文件也都採用了壓縮技術，從理論上來說它們也應該算壓縮文件，不過它們所採用的壓縮方式並不相同，這里簡單地介紹一下:
JPEG:JPEG 全名為 Joint Photographic Experts Group，它是一個在國際標准組織(ISO)下從事靜態影像壓縮標准制定的委員會。它制定出了第一套國標靜態影像壓縮標准:ISO 10918-1 就是我們俗稱的JPEG了。由於JPEG優良的品質，使得它在短短的幾年內就獲得極大的成功，目前網站上80%的影像都是採用JPEG的壓縮標准。
JPEG 2000:正式名稱為「ISO 15444」，同樣是由JPEG 組織負責制定。JPEG 2000與傳統 JPEG 最大的不同，在於它放棄了JPEG所採用的以離散餘弦轉換為主的區塊編碼方式，而改以小波轉換為主的多解析編碼方式。其壓縮率比 JPEG高約30%左右，同時支持有損和無損壓縮，無損壓縮對保存一些重要圖片十分有用。
MP3:這個大家應該都認識它了，MP3全稱是MPEG 1 Layer 3，是一種高性能的聲音壓縮編碼方案，它可以做出超小「體積」的音樂文件，大小隻是原始音頻數據的1/10到1/12。但人耳聽起來，效果卻沒有太大差異。它一出世就幾乎佔領了電腦音樂領域，由於MP3的出現，過去在網際網路上半小時才能下載完的一首歌曲，現在以MP3格式僅需短短的幾分鍾就可以「搞定」。
MPEG:MPEG是Moving Pictures Experts Group(動態圖像專家組)的縮寫。
現在使用的有4個版本:MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4。
5. 怎樣進行有損壓縮
只有圖片視頻音樂能有損壓縮，典型是jpg格式圖片，mp4格式視頻，mp3格式音樂
6. 何為有損壓縮
隨著MP3播放器的普及，越來越多的MP3走進我的視線，在選擇一款自己喜歡的MP3播放器的同時，不知道各位玩家有沒有想過，我們每天聽的都是些怎樣的音樂呢？
我們都知道MP3播放器的音質相當重要，沒有好的音質表現，外觀再漂亮的MP3都稱不上完美；可如果只有好的工具，顯然還是不夠的，音源方面也是不容忽視的，那麼我們對每天聽的那些音樂又有多少了解？它們都有那些格式？孰優孰劣？
我想可能有玩家會說，MP3播放器，播放的不就是MP3么？如果這樣想，那您就大錯特錯了——是的，MP3確實是MP3播放器支持的最基本格式，可除了MP3，我們還有更多可以選擇的數字音頻格式：
數字音頻格式，最早指的是CD；而CD經過壓縮之後，才產生了林林總總的數碼隨身聽適用音頻格式。這里所說的壓縮，是指把PCM編碼的或WAV格式的音頻流經過特殊的壓縮處理，轉換成其他格式，從而達到縮小文件體積、節省空間的效果，而這種壓縮大致上又可以分為兩類：有損壓縮的和無損壓縮。
有損壓縮是指經過壓縮後產生的新文件所保留的聲音信號相對於原來的PCM/WAV格式的信號而言有所削減；無損壓縮是指經過壓縮後產生的新文件所保留的聲音信號相對於原來的PCM/WAV格式的信號而言完全相同，沒有削減。當然，我們這里所說的無損壓縮，和自然、真實的聲音相比還是有損的——作為數字音頻格式，只能做到無限接近於無損，想要完全做到無損顯然是不可能的。所以一般來說，都以PCM作為最高的保真水平。
7. 什麼是有損壓縮與無損壓縮啊
什麼是無損和有損壓縮？
無損和有損壓縮是：無損壓縮和有損壓縮是數碼圖像文件壓縮的兩種類型。無損壓縮是對文件本身的壓縮，和其它數據文件的壓縮一樣，是對文件的數據存儲方式進行優化，採用某種演算法表示重復的數據信息，文件可以完全還原，不會影響文件內容，對於數碼圖像而言，也就不會使圖像細節有任何損失。
而有損壓縮是對圖像本身的改變，在保存圖像時保留了較多的亮度信息，而將色相和色純度的信息和周圍的像素進行合並，合並的比例不同，壓縮的比例也不同，由於信息量減少了，所以壓縮比可以很高，圖像質量也會相應的下降。
8. 請具體介紹一下什麼是有損壓縮
有損壓縮 有損壓縮可以減少圖像在內存和磁碟中佔用的空間，在屏幕上觀看圖像時，不會發現它對圖像的外觀產生太大的不利影響。因為人的眼睛對光線比較敏感，光線對景物的作用比顏色的作用更為重要，這就是有損壓縮技術的基本依據。 有損壓縮的特點是保持顏色的逐漸變化，刪除圖像中顏色的突然變化。生物學中的大量實驗證明，人類大腦會利用與附近最接近的顏色來填補所丟失的顏色。例如，對於藍色天空背景上的一朵白雲，有損壓縮的方法就是刪除圖像中景物邊緣的某些顏色部分。當在·屏幕上看這幅圖時，大腦會利用在景物上看到的顏色填補所丟失的顏色部分。利用有損壓縮技術，某些數據被有意地刪除了，而被取消的數據也不再恢復。 無可否認，利用有損壓縮技術可以大大地壓縮文件的數據，但是會影響圖像質量。如果使用了有損壓縮的圖像僅在屏幕上顯示，可能對圖像質量影響不太大，至少對於人類眼睛的識別程度來說區別不大。可是，如果要把一幅經過有損壓縮技術處理的圖像用高解析度列印機列印出來，那麼圖像質量就會有明顯的受損痕跡。 2．無損壓縮 無損壓縮的基本原理是相同的顏色信息只需保存一次。壓縮圖像的軟體首先會確定圖像中哪些區域是相同的，哪些是不同的。包括了重復數據的圖像(如藍天)就可以被壓縮，只有藍天的起始點和終結點需要被記錄下來。但是藍色可能還會有不同的深淺，天空有時也可能被樹木、山峰或其他的對象掩蓋，這些就需要另外記錄。從本質上看，無損壓縮的方法可以刪除一些重復數據，大大減少要在磁碟上保存的圖像尺寸。但是，無損壓縮的方法並不能減少圖像的內存佔用量，這是因為，當從磁碟上讀取圖像時，軟體又會把丟失的像素用適當的顏色信息填充進來。如果要減少圖像佔用內存的容量，就必須使用有損壓縮方法。 無損壓縮方法的優點是能夠比較好地保存圖像的質量，但是相對來說這種方法的壓縮率比較低。但是，如果需要把圖像用高解析度的列印機列印出來，最好還是使用無損壓縮幾乎所有的圖像文件都採用各自簡化的格式名作為文件擴展名。從擴展名就可知道這幅圖像是按什麼格式存儲的，應該用什麼樣的軟體去讀／寫等等。