Векторное квантование (VQ) — это форма сжатия данных, используемая в цифровой связи и хранении данных. Это форма сжатия данных с потерями, означающая, что некоторые исходные данные теряются в результате процесса сжатия. Векторное квантование работает путем разделения данных на серию векторов фиксированной длины, которые затем кодируются с использованием набора векторов кодовой книги. Эти векторы кодовой книги выбираются из набора входных данных и представляют собой подмножество всех возможных векторов, которые могут быть созданы из набора данных.
Векторное квантование используется во многих приложениях, таких как сжатие звука и изображения, кодирование видео и передача данных. VQ можно использовать для уменьшения объема данных, передаваемых по среде связи или хранящихся в базе данных. Векторное квантование также можно использовать для извлечения значимых характеристик из изображения или сигнала.
Процесс векторного квантования начинается с выбора соответствующей кодовой книги. Эта кодовая книга обычно генерируется с использованием алгоритма кластеризации, который группирует похожие векторы вместе и присваивает им репрезентативный вектор кодовой книги. После создания кодовой книги набор данных разбивается на векторы фиксированной длины, и каждый вектор затем сравнивается с кодовой книгой. Вектор кодовой книги, ближайший по расстоянию, назначается вектору фиксированной длины. Этот процесс повторяется до тех пор, пока все данные не будут закодированы.
Векторное квантование часто используется для уменьшения временной и пространственной сложности хранения и передачи данных. Он также используется для улучшения передачи конфиденциальных материалов, таких как аудио и видео, поскольку уменьшает объем данных, которые необходимо передать. За счет уменьшения размера данных время, необходимое для передачи и декодирования данных, значительно сокращается.
