Digital-Twin/gwx/笔记/23.3.16.md

模型降阶、压缩 数据压缩传输
提取特征，空间、时间压缩

一般数据压缩：

• gzip：一种无损压缩算法，压缩率较高，但是耗时较长，适合对压缩比要求高而对时间要求不高的情况。
• snappy：一种无损压缩算法，压缩率较低，但是速度很快，适合对时间要求高而对压缩比要求不高的情况。
• lzo：一种无损压缩算法，兼顾了速度和压缩率，在大数据领域比较流行。
• lz4：一种无损压缩算法，速度更快但是压缩率更低，适合对实时性要求很高的情况。
• bzip2：一种无损压缩算法，比gzip有更高的压缩率但是也更耗时，适合对空间要求很高而对时间要求不太高的情况。
• zstd：一种无损压缩算法，可以在速度和压缩率之间灵活调节，并且支持多线程并发。

音视频压缩：

• mp3：一种音频压缩格式，利用了人耳对某些频率不敏感的特性，去除了一些听觉上不重要的信息，达到了高压缩比和较好的音质。
• AAC：一种音频压缩格式，比mp3更先进，能够提供更高的音质和更低的码率，支持多声道和元数据。
• AAL：一种音频压缩格式，主要用于数字广播和网络电话等领域，具有低延迟和高效率的特点。
• Ogg：一种容器格式，可以包含多种类型的媒体数据，如音频、视频、文本等。常见的有损压缩编码器有Vorbis（音频）、Theora（视频）等。
• divX：一种视频压缩格式，基于MPEG-4标准，能够在保持较高画质的同时大幅度减小文件大小。
• Xvid：一种视频压缩格式，也基于MPEG-4标准，与divX类似但是开源免费。
• jpeg：一种图像压缩格式，利用了人眼对颜色细节不敏感的特性，通过变换、量化和熵编码等步骤实现图像数据的有损压缩。
• rm：一种流媒体文件格式，支持实时传输和播放音频、视频等内容。
• rmvb：一种流媒体文件格式，在rm基础上增加了可变码率技术（VBR），能够根据图像内容动态调整码率。

信号压缩

• 变换编码：一种利用信号在某种变换域（如傅里叶域、小波域等）具有稀疏性的特点，通过对变换系数进行量化和熵编码来实现压缩的方法。常见的变换编码有DCT、小波等。
• 预测编码：一种利用信号之间的相关性，通过对前后信号进行预测和误差计算来实现压缩的方法。常见的预测编码有DPCM、ADPCM等。
• 矢量量化：一种利用信号之间的相似性，通过将信号分割成小块，并用预先定义好的代表向量来近似表示每个小块来实现压缩的方法。
• 压缩感知：一种利用信号在某种稀疏基下具有稀疏表示的特点，通过对信号进行随机线性投影测量，并用优化算法重构原始信号来实现压缩的方法。

一般来说，变换编码和预测编码比较成熟和广泛应用，但是也有一些缺点，如计算复杂度高、压缩比有限、对信号质量有损失等。 矢量量化可以提高压缩比和信噪比，但是也需要较大的存储空间和搜索时间，以及对信号分割和聚类的要求。 压缩感知是一种相对较新的信号压缩方式，它可以在采样阶段就实现压缩，并且可以重构出稀疏信号的完整信息，但是也需要满足一些条件，如测量矩阵与稀疏基的不相关性、重构算法的有效性等。

图信号采样、量化与恢复理论研究与算法设计 - 中国知网 (buaa.edu.cn) 电力系统信号与数据的压缩传感技术综述 - 中国知网 (buaa.edu.cn)

模型降阶

• Pade逼近法：一种利用有理函数来逼近复杂函数的方法，可以保持系统的稳定性和频率特性。
• 时间矩法：一种利用系统响应在不同时间点的矩来构造低阶传递函数的方法，可以保持系统的时域特性。
• 连分式法：一种利用连分式表达式来逼近复杂函数的方法，可以保持系统的极点和零点。
• Routh逼近法：一种利用Routh判据来确定低阶传递函数系数的方法，可以保持系统的稳定性和主要极点。
• 棍合法：一种利用棍合原理来将高阶微分方程转化为低阶微分方程组的方法，可以保持系统动力学特征。
• 正交分解法：一种利用正交基来构造低维空间并将高维空间投影到低维空间的方法，如POD、DMD等。
• 平衡截断法：一种利用平衡实现理论来对高维状态空间模型进行截断并得到低维状态空间模型的方法，可以保持系统输入输出能量流平衡。
• 积分全等变换和最优化方法：一种利用积分全等变换和最优化技术来对非线性动力学模型进行降阶处理并得到线性动力学模型或非线性代数方程组的方法。 模型降阶方法综述 - 百度文库 (baidu.com) 模型降阶方法 (sciencereading.cn) 模型降阶方法综述.doc (book118.com)