Cs.Kádár Péter - XXI. századi Diszkónika, 95. Tömör gyönyör

 

A 20. század közepén már kiváló minőségű hangtechnikai berendezéseket és felvételeket tudtak készíteni. Valószínűleg meglepődnél, ha pl. a Mercury cég „Living Presence” sorozatából hallgatnál meg valamit – persze, a lemezhez méltó hangláncon.

 

tg02

A korabeli Hi-Fi rajongók (akik többnyire a szomorú zenét, esetleg a jazzt kedvelték) nagy-nagy bánatára azonban igazi sikert arattak a tenyérnyi zsebrádiók és a kazettás magnók, mert bár csúnyán szóltak, de a kezelésük egyszerű volt, és bárhol lehetett használni őket.

tg03

A számítógépek világában már régóta törekedtek az adatok mennyiségének csökkentésére. Az volt a cél, hogy kevesebb bitet kelljen tárolni vagy továbbítani, vagy ugyanannyi információ férjen el kisebb helyen, illetve mehessen át gyorsabban. Az utóbbit a tárolók adattárolási sűrűségének vagy a sávszélességnek a növelésével érték el, az előbbihez pedig tömörítő programokat használtak.

Az adatmennyiséget vagy azért lehet tömöríteni, mert az információt „túltermelve”, redundánsan tartalmazzák, vagy azért, mert egy csomó információra nincs szükségünk, azok elhagyhatók.

Valójában így dolgozik az észlelő rendszerünk is, ha ugyanis minden érzékelt jelenséget föl akarna dolgozni, akkor megbolondulnánk a rengeteg adattól. A hallórendszer is iszonyú mennyiségű adatot dob ki, hogy a végtelen világból csak a szükségeseket hasznosítsa.

Az információ a feldolgozott, értelmezett adat. Hogy mi minden jelent információt, arra jó példa az, amikor nincs különbség az adatok mennyiségében.

Kérlek, gyorsan válaszolj (ne csalj), hogy ki rokonszenvesebb a következő két jellemzés alapján!

tg04

Nos?

Nagy valószínűséggel Marit választottad, ugyanis legtöbbször az első helyen álló jellemzőt tárolja a munkamemóriánk, és mivel ez pozitív paraméter, ő lesz rokonszenves.

Most térjünk vissza az őskorba, és nézzünk meg egy embert, aki csajozni akar!

tg05

Elindul hát a pasi. Megy, mendegél az őserdőben. És találkozik vele:

tg06

HŐŐŐŐŐŐŐŐŐŐŐ!!!

Így kiált az ősember, tömören, ahelyett, hogy órákon át szörnyülködne. Csak a lényegre koncentrál, igaz, a meghökkenéstől nem is tud másra. A látvány elfed minden más gondolatot – erősen veszteséges a tömörítés.

tg07

Ha az ősember tudott volna írni, és ismerte volna az adattömörítés módjait, akkor ezt írta volna: H1Ő11!3 – vagyis 1 db H után 11 db Ő következik, majd 3 db felkiáltójel. Ez sokkal tömörebb, mint az eredeti volt, és az eredetit pontosan vissza lehet állítani. Ezt hívjuk veszteségmentes tömörítésnek. Ennek az eljárásnak az a hátránya, hogy mind a kódolás, mind a dekódolás számításigényes, tehát idő és agy (processzor, memória, algoritmus) kell hozzá.

Ám az ősember nem tudott írni, de mert hajtotta a vágy, ment, mendegélt tovább.

tg08

És tovább.

tg09

Végül találkozott vele:

tg10

HŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰŰ!!!

Ezt is lehet veszteségmentesen tömöríteni: H1Ű19!3.

Megjegyzem, ősemberünk nemcsak ezt gondolja, de azt – mint mindjárt láthatod – elfojtja az agyában. Mert ő csak primitív, nem közönséges. És különben sem ismeri még a feltételes módot; az sokkal később alakul majd ki.

tg11

A tömörítés nem mindig hatásos a kommunikációban. Nézzük pl. ezt:

tg12

Most meg ezt:

tg13tg14
A kommunikáció nemcsak adatmennyiség, hanem tartalom is, ami nemcsak az értelmünkre, hanem az érzelmeinkre is hat. Az emberek közötti kommunikáció mindig szubjektív, mindig tudatmanipuláció, hiszen azért közlünk valamit a másik emberrel, mert hatni akarunk rá – jó vagy rossz értelemben egyaránt.

Az ősember már sok tízezer évvel ezelőtt igen magas szinten kommunikált. Az első műalkotások elég veszteséges tömörítések voltak, csak a lényeget emelték ki.

tg15

De azért hasonlítottak az igazira.

tg16

Az ókorban továbbtömörítettek. Tudtak írni és számolni.

tg17

A hieroglifa már betűírás, de aki nem ismeri a kódot, annak semmit nem mond.

Az írás nagyon veszteséges tömörítés, mert csak közelíti a kiejtést; a helyesírásnak sajátos, a beszédtől eltérő szabályai vannak, s az írás sokszor még csak nem is utal a ritmusra, a hangulatot, hanglejtést csak körülírással tartalmazza.

Viszont nagyon könnyen rögzíthető vagy továbbítható.

Ugyanakkor az írás nem elég tömör.

tg18

Biztosan el tudtad olvasni, pedig nem vagy hülye. Az írás ugyanis egyszersmind redundáns is.

A redundancia egyrészt az információ vagy üzenet átvitelekor, továbbításakor vagy rögzítésekor a ténylegesen felhasznált adatmennyiség és a feltétlenül szükséges, semmilyen többletet nem tartalmazó adatmennyiség közötti különbség. Másrészt egy feladat elvégzéséhez felhasznált eszközök és azok jellemzői, és a feltétlenül szükséges, semmilyen többletet nem tartalmazó eszközök és azok jellemzői közötti különbség.

A szerkezeti redundancia egyszerű mennyiségi többlet. Kétszer (többször) ismételjük meg ugyanazt egymás után. Valamilyen eszközből kettőt (többet) viszünk magunkkal. Valamilyen ellenőrző, hibafelismerő, hibajavító résszel egészítjük ki a rendszert. Vagy pl. megnöveljük a sávszélességet. Két vesénk, két tüdőnk, két orrlyukunk, két lábunk, két kezünk van. A szaporodás során milliónyi kis gecike igyekszik megtermékenyíteni a petesejtet, de csak egynek sikerül. A természet óriási szerkezeti redundanciával „dolgozik”.

tg19

A terhelési redundancia lényege, hogy rövid ideig tartó túlterhelést kibír a rendszer. A hangsugárzó elvisel egy rövid reccsenést. A nyuggerek tülekednek felszálláskor, hogy ülőhelyhez jussanak. Egy pillanatig kibírja a szívük az iramot, de ha állniuk kéne egész úton, elájulnának. Bizony, ezért ne szidd őket, ha eléd furakodnak.

tg20

Az időbeli redundancia azt jelenti, hogy több ideig tökölünk valamivel, mint amennyi idő feltétlenül szükséges hozzá. Vagy olyan eszközt választunk, ami ritkán hibásodik meg. A műszaki világban az egyik legfontosabb – és emiatt ritkán megadott – paraméter az MTBF, a két meghibásodás közötti legrövidebb idő. Minél nagyobb az MTBF, annál megbízhatóbb a kütyü.

tg21

Az algoritmusbeli redundancia olyankor használható, amikor lehetőség van választani. Ha az egyik eljárással vagy eszközzel nem megy, ott a másik.

Lépjünk tovább, nézzük meg, hogyan lehet még tovább tömöríteni?

Az egyik gyakori mód a helyettesítés. Hosszú szavakat vagy mondatokat rövidítéssel helyettesítünk: pl., stb., kft. És a következő hosszút vajon hogyan rövidítjük? „A mozgókép szakértők csoportja által kidolgozott eljárás első szintjének harmadik rétege szerinti hangtömörítés.” Elárulom. Ez az mp3.

Rövidítünk kódszavakkal is. A BNO kód pl. a betegségek rövidítése, az egyes színeket pedig színkódokkal jelöljük.

Az érzelmeink, hangulatunk kifejezésére a neten emotikonokat, mosoly-jeleket használunk.

tg22

Ennyiféle mosoly, mekkora tömörítés…

tg23

Aztán sokféle netikon lett.

tg24

Kiváló rövidítési lehetőség az átkódolás, pl. a vonalkód vagy a QR-kód.

tg25
A legizgalmasabb kódrendszerek egyike azonban a morze-kód, ami elterjesztőjéről, Samulel Morse-ról kapta a nevét.

tg26

E kód lényege, hogy egy jelsorozat annál rövidebb, minél gyakoribb a betű előfordulása az angol nyelvben. Az „e” a leggyakoribb, ezért ez a legrövidebb. A morze-kód tehát statisztikai jellegű, aminek óriási a jelentősége. A másik fontos dolog, hogy a bonyolult betűformát rövidebb és hosszabb impulzusokká alakította át.

A kódok egyértelműek, a tömörítés veszteségmentes. A kódokat elektromos csatornán könnyű átvinni. A kód nem tartalmaz semmilyen hibajavító lehetőséget, a sérült kód tartalma csak a szövegkörnyezetből vagy a közlemény ismétléséből (szerkezeti redundancia) állapítható meg.

Az egyes impulzusok között szünet van. Az egyes betűket jelölő impulzussorozatok között szintén szünet van. A második szünet ugyan hosszabb, ám a morzejeleket kézzel billentyűzték, nem egyértelmű, mikor kezdődik és végződik egy jel. Az i betű kódja: . . A h betű kódja: . . . .

. . . . ez most két i vagy egy h?

Mivel a morze adás-vétel lassú, ezért rövidítéseket is bevezettek. Az alábbi morze sorozatot pl. rádióamatőrök használták.

tg27tg28

tg29

Nemcsak a beszéd, hanem a zene leírását is lehet tömöríteni: ez a kotta, a hangtechnikában pedig a midi.

tg30

Előnye, hogy kottát minden nyelven ugyanúgy kell írni és olvasni. Viszont veszteségesen tömörít, mert csak töredékesen tartalmazza a zenét, alig van benne több, mint az egyes hangok időtartama, magassága, s a mű tempója és ritmusa. A többi az előadóra van bízva.