數據冗餘
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數據冗餘(Data Redundancy/Redundant Data)
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數據冗餘是指同一個數據在系統中多次重覆出現。在文件系統中，由於文件之間沒有聯繫，有時一個數據在多個文件中出現；而資料庫系統則剋服了文件系統的這種缺陷，但仍然存在數據冗餘問題。[1]消除數據冗餘的目的是為了避免更新時可能出現的問題，以便保持數據的一致性。[2]
數據冗餘的類型[3]
一般而言圖像、視頻、音頻數據中存在的數據冗餘類型主要有以下一些：
①空間冗餘：圖像數據中所經常出現的一種冗餘。在同一幅圖像中，規則物體和規則背景(所謂規則是指錶面是有序的而不是完全雜亂無章的排列)的錶面物理特性具有相關性，數字化圖像中表現為數據冗餘。例如一幅靜態圖像中的一大片藍天、草地，其中每個像素的數據完全相同，如果逐點存儲，就會產生所謂的空間冗餘。完全一樣的數據當然可以壓縮，十分接近的數據也可以壓縮，因為被壓縮的數據恢復後人眼也分辨不出與原來的圖片有什麼區別，這種壓縮就是對空間冗餘的壓縮。
②時間冗餘：這是序列圖像(電視圖像、運動圖像)和語音數據中所經常包含的冗餘。在電視、動畫圖像中，在相鄰幀之間往往包含了相同的背景，只不過運動物體的位置略有變換。因此對於序列圖像中的相鄰兩幀僅記錄它們之間的差異，去掉其中重覆的，稱為時間冗餘的那部分信息。同樣，由於人在說話時產生的音頻也是連續和漸變的，因此聲音信息中也會存在時間冗餘。
③結構冗餘：有些圖像從大體上看存在著非常強的紋理結構，例如草席圖像，我們稱之為它在結構上存在冗餘。
④知識冗餘：有許多圖像的理解與某些基礎知識有相當大的相關性。例如：人臉的圖像有固定的結構。比如說嘴的上方有鼻子，鼻子的上方有眼睛，鼻子位於臉的中線上等等。這類規律性的結構可由先驗知識和背景知識得到，稱之為知識冗餘。⑤視覺冗餘：是由於人體器官的不敏感性造成的。例如在高亮度下，人的視覺靈敏度下降，對灰度值的表示就可以粗糙一些。對於太強太弱的聲音，如果超出了“閾值”，人們聽覺感受也會被掩蔽。利用感官上的這些特性，也可以壓縮掉部分數據而不被人們感知(覺察)。
⑥信息熵冗餘：又可稱為編碼冗餘，是指一組數據攜帶的平均信息量。正因為多媒體數據中存在著上述的各種各樣的冗餘，所以多媒體數據是可以被壓縮的。針對不同的冗餘，人們已經提出各種各樣的方法實施對於多媒體數據的壓縮。
增加數據冗餘的目的[4]
一般情況下，應儘量減少數據冗餘，保證數據的一致性，但在某些情況下，也需要適當增加數據冗餘度。
1、重覆存儲或傳輸數據以防止數據的丟失。
2、對數據進行冗餘性的編碼來防止數據的丟失、錯誤，並提供對錯誤數據進行反變換得到原始數據的功能。
3、為方便處理而使同一信息在不同地點有不同的表現形式，如一本書的不同語言的版本。
4、為了提高數據的檢索速度。
數據冗餘或者信息冗餘是生產、生活所必然存在的行為，沒有好與不好的總體傾向。
呵呵