Τα μειονεκτήματα των τεχνικών κωδικοποίησης χωρίς απώλειες

Η κωδικοποίηση χωρίς απώλειες, ή η συμπίεση χωρίς απώλειες, αναφέρεται στη διαδικασία κωδικοποίησης δεδομένων πιο αποτελεσματικά, ώστε να καταλαμβάνει λιγότερα bit ή byte αλλά με τέτοιο τρόπο ώστε τα αρχικά δεδομένα να μπορούν να αναδημιουργηθούν, bit-for-bit, όταν τα δεδομένα είναι αποσυμπιεσμένο. Το πλεονέκτημα των τεχνικών κωδικοποίησης χωρίς απώλειες είναι ότι παράγουν ένα ακριβές αντίγραφο των αρχικών δεδομένων, αλλά έχουν επίσης ορισμένα μειονεκτήματα σε σύγκριση με τις τεχνικές κωδικοποίησης με απώλειες.

Οι τεχνικές κωδικοποίησης χωρίς απώλειες δεν μπορούν να επιτύχουν υψηλά επίπεδα συμπίεσης. Λίγες τεχνικές κωδικοποίησης χωρίς απώλειες μπορούν να επιτύχουν αναλογία συμπίεσης υψηλότερη από 8:1 που συγκρίνεται δυσμενώς με τις λεγόμενες τεχνικές κωδικοποίησης με απώλειες. Απώλειες τεχνικές κωδικοποίησης -- οι οποίες επιτυγχάνουν συμπίεση απορρίπτοντας ορισμένα από τα αρχικά δεδομένα -- μπορούν επιτύχει αναλογίες συμπίεσης 10:1 για ήχο και 300:1 για βίντεο με μικρή ή καθόλου αισθητή απώλεια ποιότητα. Σύμφωνα με το New Biggin Photography Group, έγχρωμη εικόνα RGB 24-bit 1.943 x 1.702 pixel με αρχικό μέγεθος 9,9 megabyte μπορεί να μειωθεί μόνο στα 6,5 megabyte χρησιμοποιώντας τη μορφή PNG χωρίς απώλειες, αλλά μπορεί να μειωθεί σε μόλις 1 megabyte χρησιμοποιώντας το JPEG με απώλειες μορφή.

Οποιαδήποτε εφαρμογή που περιλαμβάνει αποθήκευση ή διανομή ψηφιακών εικόνων ή και των δύο, προϋποθέτει ότι αυτές οι λειτουργίες μπορούν να ολοκληρωθούν σε εύλογο χρονικό διάστημα. Ο χρόνος που απαιτείται για τη μεταφορά μιας ψηφιακής εικόνας εξαρτάται από το μέγεθος της συμπιεσμένης εικόνας και από τους λόγους συμπίεσης που μπορούν να επιτευχθούν με Οι τεχνικές κωδικοποίησης χωρίς απώλειες είναι πολύ χαμηλότερες από τις τεχνικές κωδικοποίησης με απώλειες, οι τεχνικές κωδικοποίησης χωρίς απώλειες είναι ακατάλληλες για αυτές τις εφαρμογές.

Πολλές τεχνικές κωδικοποίησης χωρίς απώλειες, συμπεριλαμβανομένου του PNG, χρησιμοποιούν μια μορφή κωδικοποίησης γνωστή ως κωδικοποίηση Huffman. Στην κωδικοποίηση Huffman, όσο πιο συχνά εμφανίζεται ένα σύμβολο στα αρχικά δεδομένα, τόσο μικρότερη είναι η δυαδική συμβολοσειρά που χρησιμοποιείται για να την αναπαραστήσει στα συμπιεσμένα δεδομένα. Ωστόσο, η κωδικοποίηση Huffman απαιτεί δύο περάσματα, ένα για τη δημιουργία ενός στατιστικού μοντέλου των δεδομένων και ένα δεύτερο για την κωδικοποίησή του, επομένως είναι μια σχετικά αργή διαδικασία. Αυτό με τη σειρά του σημαίνει ότι οι τεχνικές κωδικοποίησης χωρίς απώλειες που χρησιμοποιούν την κωδικοποίηση Huffman είναι σημαντικά πιο αργές από άλλες τεχνικές κατά την ανάγνωση ή τη σύνταξη αρχείων.

Ένα άλλο μειονέκτημα της κωδικοποίησης Huffman είναι ότι οι δυαδικές συμβολοσειρές ή οι κώδικες στα κωδικοποιημένα δεδομένα έχουν όλα διαφορετικά μήκη. Αυτό καθιστά δύσκολο για το λογισμικό αποκωδικοποίησης να προσδιορίσει πότε έχει φτάσει στο τελευταίο bit δεδομένων και εάν τα κωδικοποιημένα δεδομένα είναι κατεστραμμένο -- με άλλα λόγια περιέχει πλαστά bit ή λείπουν bits -- θα αποκωδικοποιηθεί λανθασμένα και η έξοδος θα είναι ανοησίες.