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    “瘦身术”压缩大数据

    时间:2015-06-30     点击:加载中

    文/记者 吕择

     

            数字化进程,渐渐让我们身边的一切都成为了数据。无论是文件、音乐、电影、游戏,它们不过是不同大小的数据而已。一个文件几十K,一首歌几M,一个电影几个G,一个游戏几十个G......当这些数据越来越多的时候,需要的存储空间也越来越大。但是500G、1T甚至更大硬盘的涌现,并没有跟上数据的增长。

            例如监控录像,一天24小时一般都需要20多G的数据空间,怎样增长的存储空间才能满足大数据时代的需要呢?仅仅依靠不断的扩容和投入么?也许换个思路,一切就海阔天空了。

            张春成,北京黔龙图视科技有限公司的创始人,在他的手机上存有一张神奇的图片。一张大小只有几百K的航拍图,放大一次出现山脉,再放大出现河道、帐篷......放大了十几次后,最后呈现在眼前的是帐篷旁的女人右脚上清晰可见的布鞋。其实,这张图的原始大小是800M,将它变成如此之小的“瘦身术”就是无损压缩技术。与其不断的投入成本扩大空间,不如将数据本身变小,既利于“携带”,又便于管理。

     

            排列组合让数据“瘦身”

            数据“瘦身术”的两项关键技术分别叫做ZCV(“零”损耗、高压缩视频编码技术)和ZCC(“零”损耗、高压缩检索彩色文档技术)。简单地来看,前者是压缩视频,后者是压缩图片。

            如何把“零”损耗和高压缩这两个看似矛盾的方向统一起来,就在于张春成的“独特算法”。以一张白底照片为例,“这一片都是白色,那么我可以把这些白色的点统一描述成一个数据,那么这些以前要用几万个字节描述的点,我只用几十个字节就描述清楚了,文件自然缩小。”

            ZCC技术在图像压缩处理中,将待压缩图象按频率高低分成若干子图象,根据在分析彩色图象色彩三分量(红、绿、蓝)的相关性各个图象包含编码的多少将它们分成若干个等级,分别采用不同的压缩算法。将图像的3个独立的颜色分量按某种方式组合成1个来搜索匹配块,从而需要将存储和搜索的3个颜色分量匹配块减少为1个。

            如此计算,就相当于把每一张复杂的图片都整齐的排列组合成了一组组数据,相同类别的数据又仅仅记录一次,那么把图像变成原来的百分之一、千分之一都变得简单起来。更为“高明”的是,如此计算仅仅是拆分组合,并没有遗失数据影响图片质量,而且可以随时逆算回去。

            有了处理图像的ZCC,处理视频的ZCV也“应运而生”。因为在张春成的眼里,一段视频不过是一帧一帧图像的连续。

            从ZCC到ZCV,张春成的独特算法让图像、文档、视频变为原来的1/100或1/10,为海量数据的挖掘分析提供了工具。

     

            从传照片到做压缩

            众所周知,网络技术在飞速的发展。固网的带宽在不断增加,移动通信业从2G迈向了3G、4G,存储空间同样在成倍的增长。这是网络时代发展的特点,同样也是所有人在信息高速公路上“大干快上”的思路。究竟是什么让张春成反其道而行之呢?

            2008年,早已在日本京都大学博士毕业的张春成辞掉了高薪工作,回到了国内。回国之后,张春成想干的第一件事就是把在日本多年拍摄的照片发送给朋友,将日本美景与大家分享。“那个时候,邮箱能添加的最大附件才5M,我一张照片就得这么大。在线传也传不动,我想把100多张照片发给大家,太费劲了。”

            技术出身的张春成,没有去埋怨网络,而是自己动手做起了压缩。他利用新的算法,将100多张照片一一压缩之后很快就传给了朋友,打开一看图片质量还不错。这时候,他发现了压缩技术的优势。

            没过多久,张春成在档案局的朋友请他帮忙来压缩文件。“那时候,我心想档案局不过都是些文档,它即使再多也占不了多大空间。”殊不知,档案局已经把电脑办公时代以前的所有文件全部扫描,几千万页的扫描文件已经让服务器不堪重负。与之类似,图书馆也面临了同样的问题。这时候,他发现了压缩领域的宽阔市场。

            自此张春成回国创立的黔龙泰达科技有限公司,开始专注压缩技术。

     

            从0盈利到6.5亿

            其实在公司创立初期,并没有接到任何业务,一直处于零盈利状态。张春成曾经带着自己的技术和产品跑了好多家档案馆,档案馆的工作人员看到他的技术演示之后都赞不绝口,但是一问到是否有购买意愿时,对方连连摆手说没有经费;有的档案馆负责人说虽然对这项技术十分感兴趣,但馆内已经有了一套系统,如果换新系统的话,对接和兼容是一个大问题,也无奈地表示不愿采用。

            经过他和几位技术员的不懈努力,公司团队终于独立研发出了国内外领先的ZCC和ZCV技术,让公司在最困难的时候接到了一个项目,一家设计院的档案系统。在ZCC技术的作用下,184M的设计图纸被压到了180多K,让客户非常吃惊。2009年年底黔龙泰达公司终于接到了第一个“大项目”,贵州省交警总队的数据库。

            2013年12月27日,公司与中国建设质量安全管理视频服务中心等企业签订了行业采购合作协议,总金额达6.5亿元。同年,无损压缩技术入围了中关村十大创新成果提名。历时六年研发的压缩技术,被认为打破了图形图像、视频领域相关标准格式国外长期垄断的局面。其图形图像在国际压缩标准的基础上再压缩100倍左右,视频再压缩10倍左右,有效地节省图形图像、视频存储空间,极大地提高了传输效率。

            “如果我们的压缩技术能更多的为用户解决大数据的存储问题,证明了我们的技术是有价值的。希望我们的压缩存储技术走进每个人的生活,改变大家的观念,给大数据时代减负,营造一个绿色数据氛围。”