Συμπίεση χωρίς απώλειες

Έχοντας καλύψει συμπίεση με απώλειες Είναι καιρός να εξετάσουμε τη συμπίεση χωρίς απώλειες, η οποία είναι μια σημαντική λειτουργία συμπίεσης που χρησιμοποιείται για τη μείωση του μεγέθους των αρχείων μας χωρίς απώλεια ποιότητας ή δεδομένων. Αυτό σημαίνει ότι, αφού αποθηκευτεί σε μορφή χωρίς απώλειες, το αρχικό αρχείο μπορεί να ανακατασκευαστεί πανομοιότυπα, byte-for-byte. Υπάρχουν αρκετοί αλγόριθμοι συμπίεσης χωρίς απώλειες που έχουν αναπτυχθεί όλα αυτά τα χρόνια, με τους δύο πιο δημοφιλείς να είναι Κωδικοποίηση Huffman και αριθμητική κωδικοποίηση.

Υπάρχουν πολλές μορφές αρχείων που εφαρμόζουν συμπίεση χωρίς απώλειες. Δύο από τις πιο δημοφιλείς μορφές περιλαμβάνουν τη μορφή αρχείου εικόνας PNG και τη μορφή συμπιεσμένου δοχείου γενικής χρήσης ZIP. Και οι δύο είναι γνωστές μορφές και επιτυγχάνουν εξαιρετικά αποτελέσματα συμπίεσης διατηρώντας το ίδιο περιεχόμενο του αρχικού αρχείου.

Ορισμένες μέθοδοι συμπίεσης βασίζονται στο ότι τα δεδομένα που συμπιέζονται είναι συγκεκριμένου τύπου. για παράδειγμα, εάν έχετε μια εικόνα που χρησιμοποιεί 256 μοναδικά χρώματα ή λιγότερα, η αποθήκευση της σε μορφή PNG μπορεί να επωφεληθεί από αυτό δημιουργώντας μια παλέτα των χρωμάτων που χρησιμοποιούνται και συσκευάζοντας τα pixel σε ένα ευρετήριο μεγέθους byte. Ένα μόνο byte υπολογιστή μπορεί να αποθηκεύσει έναν αριθμό στην περιοχή από 0-255, από όπου προέρχεται το προαναφερθέν όριο χρωμάτων 256. Το PNG υποστηρίζει επίσης το υποτιμώ αλγόριθμος συμπίεσης, ο οποίος μειώνει περαιτέρω το μέγεθος του αρχείου. Αυτό συμβαίνει επειδή η δομή δεδομένων των ευρετηριασμένων εικόνων είναι ένας τέλειος υποψήφιος για χρήση σε συνδυασμό με τον αλγόριθμο deflate.

Στιγμιότυπο οθόνης από ένα βιντεοπαιχνίδι που βασίζεται σε τανκ

Ένα αρχείο ράστερ από έναν παλιό υπολογιστή Acorn Archimedes

Μια εικόνα ράστερ βιντεοπαιχνιδιών αποθηκεύτηκε ως PNG

Οι αλγόριθμοι συμπίεσης χωρίς απώλειες δεν λειτουργούν με όλους τους τύπους δεδομένων. Για παράδειγμα, η προσπάθεια συμπίεσης ορισμένων αρχείων χρησιμοποιώντας τη μορφή ZIP ενδέχεται να μην έχει ως αποτέλεσμα την εξοικονόμηση μεγέθους αρχείου και μπορεί ακόμη και να οδηγήσει στο συμπιεσμένο αρχείο ZIP να είναι μεγαλύτερο από το αρχικό αρχείο.

Μερικά παραδείγματα αρχείων που συμπιέζονται πολύ καλά είναι τα αναγνώσιμα από τον άνθρωπο αρχεία κειμένου, ο πηγαίος κώδικας και τα δυαδικά αρχεία που περιέχουν προβλέψιμα και επαναλαμβανόμενα μοτίβα δεδομένων. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη συμπίεση χωρίς απώλειες, δείτε αυτό άρθρο.