Для чего предназначены утилиты архиваторы. Какой архиватор лучше. Что такое архив

30.04.2019

Следует различать собственно программу-архиватор, формат архивов и методы сжатия. Даже один и тот же метод сжатия может иметь варианты реализации. Например, существует более десятка программ-архиваторов, которые могут создавать архивы в формате ZIP. В свою очередь данные в формате ZIP могут быть сжаты различными методами: Deflate, Deflate64, BZip2. Метод Deflate имеет несколько реализаций с разной скоростью и степенью сжатия. С помощью этого метода архиватор 7-zip позволяет создавать архивы в формате ZIP и 7Z.

Обычно архиваторы могут создавать архивы в собственном эксклюзивном формате с использованием своих оригинальных методов. Например, архиватор RAR позволяет создавать архивы RAR. В формате архива и методах сжатия заключаются основные преимущества того или иного архиватора.

В простейшем случае архиватор позволяет только упаковать или распаковать один файл. Кроме собственно сжатия данных, современные архиваторы обеспечивают некоторые дополнительные функции. Можно выделить несколько основных:

Сжатие некоторых файлов и целых директорий;

Создание самораспаковывающихся (SFX) архивов. То есть для распаковки архива программа-архиватор не требуется;

Изменение содержимого архива;

Шифрование содержимого архива;

Информация для восстановления архива при частичном повреждении и возможность восстановления поврежденных архивов;

Разбивка архива на несколько частей или томов;

Консольная версия программы для работы из командной строки;

Графическая (GUI) версия программы.

Стоит отметить, что, несмотря на формальное наличие, реализация каждой дополнительной функции может быть выполнена на совершенно разном уровне.

Кроме различий в функциональности, можно разбить архиваторы на две группы: асимметричные и симметричные. Асимметричные архиваторы требуют для операции распаковки значительно меньше времени и оперативной памяти, чем для операции упаковки. Это позволяет быстро получать содержимое архива на маломощных компьютерах. Симметричные архиваторы требуют для операций упаковки и распаковки одинаковое время и объем оперативной памяти. Использование таких архиваторов на широком парке компьютеров или для оперативного доступа к содержимому архива ограничено. Известный архиватор RAR в качестве основного использует асимметричный словарный метод сжатия, а для текстов может использовать симметричный PPM-метод. Таким образом, распаковка архивов RAR, сжатых с максимальной степенью сжатия, может быть невозможна на компьютерах с ограниченным объемом оперативной памяти. Все или почти все передовые архиваторы с высокой степенью сжатия являются симметричными.

Несмотря на очень скромные данные о распространенности архиваторов, их существует большое множество. Основная масса относится к категории экспериментальных и архиваторов с ограниченной функциональностью. Тем не менее каждый их них позволяет выполнять собственно процедуру сжатия данных.

Поддерживаемые платформы: Windows, Linux, BeOS and DOS-32

WinRAR - это архиватор файлов в формат RAR и ZIP для 32-битных и 64-разрядных операционных систем Windows и Pocket PC. Считается одним из лучших архиваторов по соотношению степени сжатия к скорости работы. Распространяется по shareware-лицензии. Версия для платформы Pocket PC имеет лицензию Freeware.

Возможности:

Создание архивов форматов RAR и ZIP.
Распаковка файлов формата CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE, UUE, BZIP2, JAR, ISO, 7z, Z.
Возможность шифрования архивов с использованием алгоритма AES (Advanced Encryption Standard) с длиной ключа 128 бит, при этом в качестве ключа шифрования используется хеш пароля с использованием алгоритма SHA-1.
Возможность работы с файлами размером до 8,589 млрд. (примерно 8 x 109) гигабайт.
Создание самораспаковывающихся, непрерывных и многотомных архивов.
Добавление в архивы дополнительной информации для восстановления архива в случае его повреждения, в том числе создание специальных томов восстановления, позволяющих восстановить многотомный архив при повреждении частей с информацией.
Полная поддержка файловой системы NTFS и имён файлов в Юникоде.
Поддержка командной строки.

· С версии 2.90 вводится поддержка нового формата архива - RAR3. Предыдущие версии не могут работать с новым форматом;

· С версии 3.50 начинают поддерживаться темы оформления и скины, а также происходит корректное встраивание в контекстное меню на x64 Windows системах;

· С версии 3.60 алгоритмом компрессии поддерживаются многоядерные процессоры и процессоры с технологиями Hyper-threading - это обеспечивает существенный прирост скорости сжатия;

· C версии 3.70 архиватор официально совместим с Windows Vista, создаёт SFX-архивы с запросом привилегий;

· C версии 3.80 теперь поддерживаются архивы ZIP, которые содержат имена файла Unicode в формате UTF-8;

· С версии 3.90 появляется разделение на 32- и 64-битные версии программы. 64-битная версия работает только на 64-битных ОС Windows и даёт некоторый прирост производительности.

· С версии 4.00 изменен алгоритм архивирования RAR, что в значительной степени повышает скорость распаковки. В зависимости от типа данных, скорость распаковки может быть выше на 30 %. Появляется менеджер паролей, который позволяет сохранять пароли архивов для дальнейшего использования.

WinZip - условно-бесплатный файловый архиватор и компрессор для Microsoft Windows и Apple Mac OS X фирмы Corel. PKZIP является основным форматом, хотя поддерживаются и другие архивные форматы.

Возможности:

Создание, дополнение, извлечение из архивов ZIP, а также собственного формата.zipx
Поддержка алгоритмов компрессии JPEG, LZMA (12.0), bzip2 (9.0), PPMd (10.0) и специальных алгоритмов для звуковых файлов (на основе WavPack), что позволяет уменьшить архив за счёт потенциального увеличения времени сжатия и извлечения (особенно при использовании PPMd).
Декомпрессия файлов.bz2, .rar, .iso, .img, 7-zip
Встроенная поддержка архивов LHA (.lha и.lzh)
Настраиваемая интеграция в оболочку Microsoft Windows.
Поддержка 128- и 256-битных ключей шифрования AES. Это позволило заменить менее надёжный метод шифрования PKZIP 2.0 используемый в ранних версиях. Версия 9 также осуществляет поддержку 64-битного шифрования в PKZIP.
Прямая запись архивов на CD / DVD
Автоматизация резервного копирования
Поддержка протокола FTP
Отправка ZIP архивов по электронной почте
Поддержка Юникода (c версии 11.2)

Архиватор формата ZIP (PKZIP) был первоначально создан для MS-DOS в 1989 году компанией PKWare.

WinZip был создан в начале 1990 года как коммерческий графический интерфейс для PKZIP. Приблизительно в 1996 создатели WinZip включили код сжатия от проекта PKZIP, таким образом устраняя потребность в присутствии консольной версии.

С версии 6.0 до версии 9.0, зарегистрированные пользователи могли загружать новейшие версии программного обеспечения, используя первоначальную регистрационную информацию, и тем самым получая обновления бесплатно. Начиная с версии 10.0 система бесплатного обновления была отключена. WinZip доступна в стандартной и профессиональной версии.

В мае 2006 года, корпорация Corel, известная своей линией продуктов WordPerfect и CorelDRAW, объявила, что завершила приобретение WinZip Computing.

До версии 11.2 была возможность включения с помощью внешних программ поддержки архивов ARC, ARJ.

С версии 14.5 меню графической оболочки программы изменено на Ribbon-интерфейс.

Апрель 2011 - выпущена версия 15, поддерживающая русский язык.

2012 - выход WinZip вер. 16.5, движок которой оптимизирован для многоядерных процессоров. Также добавлена поддержка OpenCL для GPU AMD (однако, не для Intel и Nvidia), при этом прирост производительности в этом приложении у APU Trinity и Llano составил до 45 %.

7-Zip - свободный файловый архиватор с высокой степенью сжатия данных. Поддерживает несколько алгоритмов сжатия и множество форматов данных, включая собственный формат 7z c высокоэффективным алгоритмом сжатия LZMA. Программа разрабатывается с 1999 года и является бесплатной, а также имеет открытый исходный код, большая часть которого свободно распространяется на условиях лицензии GNU LGPL, за исключением кода декомпрессора unRAR, который имеет ограничения. Основной платформой является Windows (в том числе Windows CE), где доступны две версии программы: с графическим интерфейсом и версия для командной строки. Консольная версия была портирована сообществом разработчиков для систем стандарта POSIX под общим названием p7zip. Портированные версии для других систем, так же как и оригинальная программа 7-zip, доступны на сайте системы SourceForge (по состоянию на 7 ноября 2010 года программа была скачана с сайта более 109 миллионов раз). 7-Zip является победителем SourceForge.net Community Choice Awards 2007 года в категориях: лучший проект и лучший технический дизайн.

Возможности

Поддерживаемые алгоритмы:
LZMA, LZMA2, PPMd, Bzip2, Deflate и Deflate64
Поддерживаемые форматы:
упаковка и распаковка: 7z, BZIP2 (BZ2, TB2, TBZ, TBZ2), GZIP (GZ, TGZ), TAR, ZIP, XZ;
только распаковка: 001, ACE, ARJ, CAB, CHM, CPIO, DEB, DMG, FLV, ISO, JAR, LHA, LZH, LZMA, LZO (TZO), MSI, NSIS, PE, RAR, RPM, SWF, SWM, VHD, WIM, XAR, Z (TAZ); FAT, HFS, MBR, NTFS, UDF, SquashFS, CramFS
Очень высокая степень сжатия в новом формате 7z благодаря использованию усовершенствованного алгоритма Лемпела-Зива.
Для форматов ZIP и GZIP степень сжатия на 2-10 % выше, чем у PKZIP и WinZip.
Возможность создания самораспаковывающихся архивов для формата 7z.
В формате 7z возможно создавать многотомные архивы (за исключением самораспаковывающихся).
Возможность шифрования алгоритмом AES-256 для архивов формата 7z и ZIP.
Интеграция в оболочку Microsoft Windows и Windows NT.
Плагин для программы FAR Manager.
Плагин для программ Total Commander и Unreal Commander (wcx).
Встроенная утилита для тестирования производительности.
Многоязычный графический интерфейс (только для Windows) с функциями двухоконного файлового менеджера.
Мощная версия для командной строки.
Специальная версия для 64-разрядных операционных систем Windows.
Поддержка кодировки Юникод для имен файлов.

7-Zip использует многопоточность и позволяет задействовать для сжатия, в зависимости от алгоритма или формата, различное количество потоков. При создании архивов, в которых файлы могут сжиматься независимо друг от друга (например, ZIP), программа может использовать до 8 потоков одновременно. Для алгоритма сжатия LZMA архиватор одновременно может использовать до 2 потоков. Невозможность использования большего их количества объясняется последовательным характером непрерывного сжатия. Алгоритм сжатия LZMA2 не имеет этого недостатка.

При сжатии в формате 7z используются также специальные фильтры-нормализаторы. Так, для более оптимального сжатия 32-битного x86 кода используются нормализующие конверторы BCJ и BCJ2. Программа также имеет оптимизирующий дельта-конвертер для некоторых типов мультимедиаданных, например несжатых 24-битных изображений.

Результаты по степени сжатия сильно зависят от сжимаемых данных. Обычно 7-Zip сжимает в формат 7z на 4-25 % лучше, чем в формат zip .

7-Zip 4.65 занимает 24 место в рейтинге архиваторов по степени сжатия, для сравнения популярные WinRAR 3.80 и WinZip 12 занимают 32 и 34 место соответственно. Лидеры же рейтинга PAQ более известен в своей GUI-модификации KGB и WinRK имеют на порядок большее время сжатия.

Достоинства

бесплатное ПО с открытым исходным кодом, распространяемое по свободной лицензии GNU LGPL (кроме распаковщика unRAR, лицензия которого запрещает восстановление алгоритма сжатия RAR);. Вследствие этого - поддержка множества платформ.
открытый формат архива и алгоритм сжатия.
высокая степень сжатия. В целом, можно подобрать параметры, при которых размер файла и скорость сжатия будут аналогичны WinRAR.
высокая скорость распаковки (для архивов с методом сжатия LZMA). По данным автора:
скорость распаковки достигает 20-30 мегабайт в секунду на 2 ГГц процессоре класса Intel Core 2 или AMD Athlon 64.
скорость распаковки порядка 1-2 мегабайт в секунду при использовании процессоров ARM, MIPS, PowerPC и подобных при частоте 200 МГц.
многопоточное сжатие. Если на одноядерном процессоре скорость 7-Zip близка к WinRAR, то на двухъядерном 7-Zip намного быстрее;
поддержка шифрования AES-256;
поддержка 64-битных систем;
в программе имеется множество точных настроек алгоритмов сжатия, для неопытных пользователей есть готовые предустановки;
общий объём файлов в одном архиве формата 7z может составлять 16 эксабайт;
Существует открытое 7-Zip API, позволяющее интегрировать 7-zip с другими программными продуктами.

Недостатки

Не сохраняет информации о правах доступа к файлам.
Не позволяет извлекать файлы, если не доступны все части архива.

Выводы

Алгоритмы сжатия информации активно совершенствуются, и современные архиваторы позволяют сжимать данные гораздо более эффективно. Однако наиболее продвинутые, с точки зрения сжатия информации, программы не всегда являются и самыми многофункциональными, а значит и наиболее распространенными. Поэтому большинство пользователей делают выбор в пользу программ, которые обеспечивают меньший коэффициент сжатия, но имеют хорошо продуманный интерфейс и большое количество дополнительных возможностей.

Сжатие данных используется очень широко. Можно сказать, почти везде. Например, документы PDF, как правило, содержат сжатую информацию. Довольно много исполняемых файлов EXE сжаты специальными упаковщиками. Всевозможные мультимедийные файлы (GIF, JPG, MP3, MPG) являются своеобразными архивами.

Основным недостатком архивов является невозможность прямого доступа к данным. Их сначала необходимо извлечь из архива или распаковать. Операция распаковки, впрочем, как и упаковки, требует некоторых системных ресурсов. Это не мгновенная операция. Поэтому архивы в основном применяют со сравнительно редко используемыми данными. Например, для хранения резервных копий или установочных файлов.

Итак, выбирая архиватор, не стоит руководствоваться только скоростью работы и обеспечиваемым коэффициентом сжатия. Необходимо, чтобы он обладал развитым и удобным оконным интерфейсом, поддерживал разные платформы (чтобы не возникало проблем совместимости) и располагал большим количеством дополнительных возможностей. Немаловажно при выборе архиватора учитывать распространенность и возможную дальнейшую поддержку авторами новых версий.

Список Литературы

1. Зверев В.С. Информатика: Учебное пособие для студентов вузов. Астрахань, 2003

2. http://wikipedia.ru

3. Поваляев. Е. «Архиваторы». КомпьютерПресс №2 2007г.

4. Воловник А. «Знакомьтесь, информационные технологии». СПб. БХВ-Петербург. 2006г.

5. Сеннов А. «Курс практической работы на ПК» СПб. БХВ-Петербург. 2005г.

Обычный файл содержит закодированные данные. Для того чтобы данные занимали меньший объем памяти, применяются различные алгоритмы упаковки (сжатия) информации, которые уменьшают объем за счет устранения избыточности кодов. Например, можно по-разному записать информацию о повторении последовательности символов.

Предназначение программ-архиваторов – создание архивных файлов с целью уменьшения их объема. Объем данных – это важный параметр для хранения информации, ее переноса на внешние носители или пересылки по сети.

Архиватор позволяет распаковывать архивы, полученные пользователем из разных источников.

Рис. 1. Окно архиватора WinRar

Архиватор дает возможность разбить архив, объем которого превышает объем носителя информации, на тома и поместить их на несколько носителей.

Один архивный файл может содержать один или несколько упакованных файлов. Архивирование нескольких файлов, имеющих общее назначение, и хранение их в одном архивном файле очень удобно для пересылки по электронной почте, хранения, удаления файлов по истечении срока их надобности. Кроме того, в существующий архив можно добавлять другие файлы (рис. 1). Например, в нескольких файлах находятся отчеты за каждый месяц года. Их можно хранить в одном архивном файле и ежемесячно добавлять в него новый файл. Легко осуществлять поиск таких файлов.

2.2.2. Параметры архивации

Архивный файл имеет имя, заданное или пользователем или архиватором по умолчанию. Он хранит упакованные данные, а также служебную информацию о таких свойствах заархивированных файлов как их имена до архивации, расширения, даты и время их создания, размер до создания архива и информацию о свойствах архивного файла.

Важным параметром является объем упаковываемого файла до архивации и объем файла в архиве после архивации, так как он дает возможность оценить необходимость сжатия данных. Например, если архивировать графические файлы с расширением JPEG или GIF, то, оценив объем файла до и после сжатия можно увидеть, что архивация такого файла существенно не изменила объем. Файлы с этими расширениями уже являются упакованными.

2.2. 3. Виды архивов

Архиватор позволяет создавать различные виды архивов: архив из группы файлов или из одного файла, многотомный архив, непрерывный архив, архивы разных форматов (rar, zip, sfx).

Многотомный архив – это один архивный файл, хранящийся на нескольких носителях. Опция Разделение архива на тома с заданием размера нужна в том случае, когда архив представляет собой файл, превосходящий по объему внешний носитель. В этом случае разбивка на тома позволит разместить его на разных носителях, а в последствии – собрать в один файл. Если объем архивного файла не превышает объем носителя, то разбиение его на тома не имеет смысла.

Непрерывный архив – это архив типа RAR, упакованный специальным способом, при котором все сжимаемые файлы рассматриваются как один последовательный поток данных. Непрерывная архивация поддерживается только в формате RAR, для формата ZIP такого вида архива не существует.

Непрерывная архивация значительно увеличивает степень сжатия, особенно при добавлении в архив значительного количества небольших файлов с похожим содержимым. Однако следует иметь в виду, что у непрерывной архивации есть и некоторые недостатки:

обновление непрерывных архивов (т.е. добавление файлов в уже существующий архив или их удаление) происходит медленнее, чем обычных;
чтобы извлечь один файл из непрерывного архива, приходится анализировать все предыдущие заархивированные файлы, поэтому извлечение отдельных файлов из середины непрерывного архива происходит медленнее, чем извлечение из обычного архива. Однако, если из непрерывного архива извлекаются все или несколько первых файлов, то в этом случае скорость распаковки практически равна скорости распаковки обычного архива;
если в непрерывном архиве какой-либо файл окажется поврежденным, то не удастся извлечь файлы, следующие после него. Поэтому при сохранении непрерывного архива на ненадежном носителе (например, на дискете) рекомендуется добавлять информацию для восстановления.

Непрерывные архивы создаются в случаях, когда:

архив предполагается редко обновлять;
архив предполагается распаковывать полностью, а не извлекать из него один или несколько файлов;
нужно достичь более плотной степени сжатия, несмотря на то, что скорость упаковки будет низкой.

Самораспаковывающийся архив – это заархивированный файл, к которому присоединен исполняемый модуль. Он позволяет извлекать файлы простым запуском архива двойным щелчком. Такой архив называется SFX архивом (SFX – аббревиатура английского названия Self eXtracting, что переводится как самораспаковывание).

Тип архивного файла – exe (приложение), то есть исполняемый файл. Он самостоятельно распаковывает файлы без участия дополнительных программ. Его удобно использовать, когда неизвестно, имеется ли на компьютере нужный архиватор.

Архиватор WinRar работает с SFX архивом так же, как с любым другим. Такой архив чуть больше обычного по объему.

Для создания SFX архив достаточно в окне параметров архива отметить флажок Создать (SFX) архив.

Файлы, созданные разными архиваторами, имеют расширения, обозначающие имя программы-архиватора, например, архивы WinZip имеют расширение zip, Winrar – rar. Архиватор Winrar допускает создание архивов типов и zip, и rar.

Архивы ZIP являются широко распространенными. Например, большое количество архивов в Интернет имеют формат zip. Архивы zip создаются быстрее архивов rar.

Формат RAR в большинстве случаев обеспечивает лучшее сжатие, чем zip, особенно в режиме создания непрерывных архивов. Другая важная возможность RAR - поддержка многотомных архивов. Кроме того, у формата RAR есть несколько очень важных функций, отсутствующих у zip. Например, добавление информации для восстановления, которая позволяет восстановить физически поврежденный файл.

Формат RAR позволяет обрабатывать файлы практически неограниченного размера, тогда как размер одного файла в архиве ZIP не может превышать 2 Гбайт.

В окне задания параметров архива (рис. 2) указаны переключатели, с помощью которых можно выбрать тип архива. Пользователь может выбрать различные методы сжатия информации.

Рис. 2. Окно задания параметров архива

Пользователь может отметить флажок у той опции (рис. 2), которая будет задавать выполнение нужных ему действий.

2.2.4. Извлечение файлов из архива

Извлечение (распаковка) – обратный архивации процесс. В ходе диалога распаковки нужно выбрать папку и параметры для извлекаемых из архива файлов. Для этого в окне извлечения (рис. 3) указывается в дереве папок нужная папка.

Рис. 3. Окно извлечения файлов из архива

По умолчанию папка получает то же имя, что и архив (без расширения) и размещается в текущей папке. В поле Путь для извлечения следует ввести нужный путь (если нужной папки не существует, то она будет создана) или выбрать папку панели дерева папок.

Во время извлечения можно задать некоторые дополнительные параметры:

Режим обновления.
Извлечь с заменой файлов (действие по умолчанию).
Извлекаются все выбранные файлы.
Извлечь с обновлением файлов. Этот параметр позволяет извлечь только те из выбранных файлов, которых нет в папке назначения или копии которых в архиве имеют более позднюю дату создания, чем файлы на диске.
Обновить только существующие файлы. При этом извлекаются только те из выбранных файлов, которые имеются в папке назначения, но их копии в архиве имеют более позднюю дату создания, чем файлы на диске. Файлы, которых нет на диске, не извлекаются.

Производительность компьютеров и размер оперативной памяти и жесткого диска постоянно увеличиваются. Однако объемы данных, которые необходимо сохранить, растут гораздо быстрее. Еще недавно казалось, что диск в 2-3 десятка гигабайт надежно решит проблему нехватки дискового пространства. Однако появляются новые, очень требовательные к аппаратным ресурсам программы. Размеры же мультимедийных файлов, которые тоже хотелось бы сохранить, превышают все разумные пределы. В результате оказывается, что жесткий диск полон и перед пользователем встает задача хоть чуть-чуть освободить его.

Первоначально проводят инвентаризацию содержимого жесткого диска и пытаются рассортировать все данные на нужные и те, которые можно удалить. Однако появляются файлы, которые в настоящий момент не нужны, а удалить их – не поднимается рука. Это могут быть старые проекты, фотографии, игрушки, подборка любимых музыкальных фрагментов или собрание дистрибутивов часто используемых программ и утилит. Их желательно упаковать как можно более компактно и положить в «дальний уголок» до востребования. В этом случае они займут гораздо меньше места на жестком диске и в то же время будут всегда под рукой, а при желании всегда будет возможность восстановить оригинальную копию.

Упаковать (сжать) данные на жестком диске можно с помощью специальной программы – архиватора. Существует множество разновидностей подобных программ. Они отличаются алгоритмом сжатия, скоростью работы, набором дополнительных функций, пользовательским интерфейсом и т.д.

Кроме того, архиватор может понадобиться вам, если вы активно обмениваетесь информацией в электронной форме с другими людьми. Написав большой текстовый документ, сжав его с помощью архиватора, вы сможете отправить его по электронной почте гораздо быстрее. Сжатый документ гораздо меньше оригинала, иногда в десять или более раз, поэтому для его передачи требуется меньше времени. Получатель сможет восстановить исходный текст, воспользовавшись той же программой, что и вы, сделав обратную операцию.

Какие архиваторы доступны сегодня, по каким параметрам они конкурируют между собой, где найти свежий архиватор – вот далеко не полный перечень вопросов, которые освещаются в данной статье. Помимо теоретических вопросов мы рассмотрим 10 популярных архиваторов.

Коротко о сжатии информации

Сжатие информации - проблема, имеющая достаточно давнюю историю, которая шла параллельно с историей развития проблемы кодирования и шифровки информации. Все алгоритмы сжатия оперируют входным потоком информации с целью получения более компактного выходного потока при помощи некоторого преобразования. Основными техническими характеристиками процессов сжатия и результатов их работы являются:

степень сжатия - отношение объемов исходного и результирующего потоков;
скорость сжатия - время, затрачиваемое на сжатие некоторого объема информации входного потока, до получения из него эквивалентного выходного потока;
качество сжатия - величина, показывающая, на сколько сильно упакован выходной поток при применении к нему повторного сжатия по тому же или другому алгоритму.

Существует несколько различных подходов к проблеме сжатия информации. Одни имеют весьма сложную теоретическую математическую базу, другие основаны на свойствах информационного потока и алгоритмически достаточно просты. Любой алгоритм сжатия или компрессии данных предназначен для снижения объема выходного потока информации в битах при помощи ее обратимого или необратимого преобразования. Поэтому по критерию, связанному прежде всего с характером или форматом данных, все способы сжатия можно разделить на две категории: обратимое и необратимое сжатие.

Под необратимым сжатием подразумевают такое преобразование входных данных, при котором невозможно получить точную копию исходных данных из архива, а можно получить только более или менее близкую к оригиналу копию. Часть информации, которая была в оригинале, безвозвратно теряется. Такие подходы и алгоритмы используются для сжатия, например, данных растровых графических файлов. При подобном подходе используются свойство структуры формата графического файла и возможность представить графическую картинку, приблизительно схожую по качеству отображения (для восприятия человеческим глазом), несколькими способами. Поэтому, кроме степени или величины сжатия в таких алгоритмах возникает понятие качества. А поскольку исходное изображение в процессе сжатия изменяется, качество характеризуется степенью соответствия исходного и результирующего изображения. Для графических файлов такое соответствие определяется визуально, хотя, конечно, для этого разработаны соответствующие интеллектуальные алгоритмы и программы. Данный подход реализован в популярных форматах представления видео- и фотоинформации, известных как JPEG- и JFIF-алгоритмы и JPG- и JIF-форматы файлов. Необратимое сжатие невозможно применять в тех областях, где требуется точное восстановление сжатой информации.

Под обратимым сжатием подразумевают такое преобразование входных данных, при котором из архива, при помощи восстанавливающего или декомпрессирующего алгоритма, можно получить точную копию входной информации.

Обратимое сжатие данных основано на простой идее: отображение представления данных из одной группы символов на другую, более компактную серию символов. Рассмотрим два алгоритма: кодирование Хаффмена (Huffman) и LZW-кодирование (по начальным буквам фамилий Лемпел (Lempel) и Зив (Ziv) - его создателей и Уэлч (Welch), существенно его модифицировавшего).

Понимание того, как работает каждый алгоритм, дает основу для понимания сжатия вообще. Оба алгоритма являются алгоритмами сжатия без потерь и подходят для сжатия любого типа данных.

Кодирование Хаффмена, предложенное впервые где-то в начале 50-х, уменьшает количество битов, используемых для представления часто встречающихся символов, и увеличивает количество бит, используемых для редких символов. Метод LZW, с другой стороны, кодирует строки символов, используя входной поток для построения расширенного алфавита, основанного на строках, которые он обрабатывает. Оба подхода работают путем уменьшения лишней информации во входных данных.

Кодирование Хаффмена

Кодирование Хаффмена, пожалуй, - самый известный метод сжатия данных. Оно основано на предпосылке, что некоторые символы используются в представлении данных чаще, чем другие. Действительно, наиболее общее представление - алфавит ASCII - использует 8 бит для каждого символа. При этом известно, что, например, в английском языке буква «e» явно будет чаще встречаться, чем буква «q», хотя мы используем для их представления одинаковое количество бит. Используя только 4 бита для «e» и 12 бит для «q», можно выиграть несколько бит.

Кодирование Хаффмена формализует идею связи длины символа с вероятностью появления символов. Статическое кодирование Хаффмена требует наличия таблицы вероятностей, прежде чем вы начнете сжимать данные. Эта таблица может быть взята из результатов статистических исследований (такие таблицы были опубликованы для некоторых данных, например для английского языка), или же система сжатия может просканировать входные данные для определения вероятностей символов, прежде чем начать сжимать данные.

Необходимость наличия таблицы вероятностей для каждого типа сжимаемых данных представляет собой самую большую сложность при использовании кодов Хаффмена. Это не составит проблемы, если вы знаете, что всегда будете сжимать английский текст. В общем же случае, когда вы не знаете вероятности символов для ваших входных данных, применение статических кодов Хаффмена нецелесообразно.

К счастью, динамическая версия сжатия Хаффмена может менять схему кодирования в зависимости от характера изменений входного потока.

LZW-кодирование

Алгоритм LZW, впервые представленный Уэлчем в 1984 году, в последние несколько лет стал широко используемым методом. Формат GIF файлов CompuServe использует сжатие LZW; это делают и ARC, compress из UNIX, Stuffit и PkZip. Сам алгоритм запатентован фирмой Sperry.

Несмотря на некоторую сложность, этот метод достаточно мощный и быстрый, что, собственно, и обусловило его популярность. LZW работает путем расширения алфавита - он использует дополнительные символы для представления строк обычных символов. Чтобы использовать LZW-сжатие на 8-битовые коды ASCII, вы расширяете алфавит, используя девяти- и более битовые коды. Дополнительные 256 символов, предоставляемые 9-битовым кодом, используются для хранения строк 8-битовых кодов, которые определяются из строк во входном потоке.

Компрессор поддерживает таблицу строк, состоящую из строк и соответствующих им кодов. Таблица строк соответствует расширенному алфавиту. Компрессор начинает с таблицы строк, определенной только 256 кодами букв. Если вы используете 9-битовые коды, таблица строк имеет 256 дополнительных пустых элементов; если вы используете 10-битовые коды, она имеет 768 пустых элемента и т.д.

Алгоритм сжатия работает примерно так. Начните с нулевой строки. Прочитайте символ и добавьте его к строке. Если строка уже находится в таблице, продолжайте чтение, пока не получите строку, которой нет в таблице. Добавьте эту строку к таблице строк. Пишите код для последней известной строки, которая соответствует выходу. Используйте последний символ в качестве основы для новой строки и продолжайте чтение, пока не исчерпаете весь ввод.

Какой же выбрать архиватор?

Какой же архиватор лучше? Ответ на этот вопрос далеко не однозначен. Если посмотреть на таблицу, в которой «соревнуются» архиваторы (сделать это можно в на сайте http://arctest.narod.ru), то можно увидеть, что количество программ, принимающих участие в «соревнованиях», превышает сотню. Как же выбрать из этого многообразия необходимый архиватор?

Выбирая архиватор, необходимо руководствоваться его универсальностью и надежностью, разумеется не забывая при этом о главных параметрах - качестве и скорости сжатия. Среди используемых сегодня архиваторов многие являются специфичными к определенным форматам файлов, что, несомненно, следует использовать, но по назначению. Общий анализ показывает, что не стоит выбирать архиватор, обеспечивающий максимальное сжатие данных. Выигрыш в сжатии (на 7-10%) обычно приводит к значительному увеличению времени обработки исходных данных, которое может отличаться в сотни раз даже на очень мощных персональных компьютерах.

Если же вам нужен архиватор, что называется, «на все случаи жизни», то оценить, насколько хороша данная программа, можно обратившись к тесту, в котором соревнуются программы, обрабатывающие различные типы файлов. Просмотреть список архиваторов и результаты их тестирования можно в разделе «Тестирование» в этой статье. Более подробную информацию о характеристиках и результатах тестирования более 100 разных архиваторов можно получить на сайте http://arctest.narod.ru.

Однако необходимо отметить, что в тестах анализируются лишь количественные параметры, такие как скорость сжатия, коэффициент сжатия и некоторые другие, в то время как существует еще целый ряд параметров, определяющих удобство пользования архиваторами. Перечислим некоторые из них.

Поддержка различных форматов
В то время как большинство программ поддерживают один или два формата, некоторые из них, такие, например, как программа WinAce, поддерживают много форматов и, в частности, осуществляют компрессию в форматах ACE, ZIP, LHA, MS-CAB, JAVA JAR и декомпрессию в форматах ACE, ZIP, LHA, MS-CAB, RAR, ARC, ARJ, GZip, TAR, ZOO, JAR.
Умение создавать solid-архивы
Создание solid-архивов - это архивирование, при котором увеличение сжатия возрастает при наличии большого числа одновременно обрабатываемых коротких файлов. Часть архиваторов, например ACB, всегда создают solid-архивы, другие, такие как RAR или 777, предоставляют возможность их создания, а некоторые, например ARJ, этого делать вообще не умеют.
Возможность создавать многотомные архивы
Многотомные архивы необходимы, когда файлы переносятся с компьютера на компьютер с помощью дискет и когда архив не помещается на одной дискете.
Возможность работы в качестве менеджера архивов
Различные программы в большей или меньшей степени способны вести учет архивам на вашем диске. Некоторые архиваторы, например WinZip, позволяют быстро добраться к любому архивному файлу (и к его содержимому), где бы он ни находился на диске.
Возможности парольной защиты
В принципе, архивирование есть разновидность кодирования, и если раскодирование доступно по паролю, то это, естественно, может использоваться как средство ограничения доступа к конфиденциальной информации.
Удобство в работе
Не последним фактором является удобство в работе – наличие продуманного меню, поддержка мыши, оптимальный набор опций, наличие командной строки и т.д. При этом необходимо отметить, что для многих (особенно непрофессионалов) важен фактор привычки. Если вы привыкли работать с определенной программой и вам сообщают, что есть альтернативная программа, которая на каком-либо тесте выигрывает у вашей десять пунктов, это вполне может означать, что программа-победитель сжимает файлы на 2% лучше, что, возможно, для вас не имеет никакого значения. При этом вероятно, что эта программа менее удобна в работе и т.д. С другой стороны, если вам не хватает 2%, чтобы сжать распространяемую вами программу до размера дискеты, то подобная программа для вас - находка.
Создание самораспаковывающихся архивов
Некоторые программы позволяют создавать архивы с расширением *.exe. В этом случае нужно просто запустить на выполнение файл, и архив автоматически откроется, даже если у вас под рукой нет нужного архиватора.
Автоматическое удаление файлов после архивации
Установив эту опцию, вам не придется удалять исходный текст вручную после архивации. За вас это сделает программа.
Помещение в архив авторских комментариев
Создавая архив, полезно бывает дописать к нему комментарии с кратким описанием содержимого.

Рассмотрим наиболее интересные на сегодня стандартные программы архиваторов.

Краткое описание 10 популярных архиваторов

1. ACB

Версия v2.00c

Поддерживаемая платформа: DOS

Статус: условно-бесплатная

Название архиватора происходит от Associative Coder of Buyanovsky.

Программа вышла около трех лет назад и в течение этого времени остается одним из лидеров по степени сжатия.

Версия ACB v.2.00c разрабатывалась как средство предварительного сжатия информации для последующего отправления по сети. ACB-алгоритмы дают высокий коэффициент сжатия, однако программа не имеет функции добавления или извлечения отдельных файлов из архива. Существует только возможность распаковать архив полностью. Файлы типа hidden, system, read_only также помещаются в архив. Максимальный размер отдельного файла не должен превышать 64 Mбайт, а максимальное количество файлов в архиве не должно превышать 4096.

Размер строки (PATH(s)\NAME(s).EXT(s)\ATTRIBUTE(s)) не должен превышать 256 Кбайт. Рекомендованные требования к оборудованию - Pentium 133, 16 Мбайт.

Установить

2. ACE

Версия v2.04

Поддерживаемые платформы: DOS, OS/2, Win

Статус: условно-бесплатная

Программа имеет широкий набор опций, дружественный пользовательский интерфейс, развитую систему документации. Поддерживается целый ряд языков (English, German, Dutch и др.).

ACE поддерживает длинные имена файлов, функции создания самораспаковывающихся (SFX) и многотомных архивов, шифрования, комментирования, аутентификации. Реализованы специализированные алгоритмы сжатия изображений, звука, исполнимых файлов и т.п., максимальный размер словаря - 4 Мбайт. Реализованы защита и восстановление сбойных архивов, переключение языка интерфейса (в том числе русский), настройка ассоциаций (типов файлов с внешними программами), отдельная утилита распаковки, внешняя поддержка ARJ, RAR и ZIP.

Используемые алгоритмы обеспечивают высокий коэффициент компрессии при высокой скорости (по степени сжатия архиватор близок к RAR, при этом обычно выигрывает по скорости).

Установить

4. JAR

Версия v1.02 (1999)

Поддерживаемые платформы: DOS, Win9x, WinNT

Статус: условно-бесплатная

В настоящее время JAR считается одним из лучших архиваторов с точки зрения уменьшения размера архивируемого файла. По данным автора, JAR превосходит по степени компрессии такие популярные архиваторы, как PKZIP 2.04, UC2 rev 3, RAR 1.55, RAR 2 и LHA.

JAR использует отличную от solid технологию для получения высокого коэффициента компрессии, быстрого обновления и извлечения из архива.

Программа может одновременно архивировать до 50 000 файлов.

Предусмотрены возможность поддержки многотомных архивов, встроенная поддержка для восстановления файлов из поврежденных архивов и проверка целостности для ограничения хакерских или вирусных вмешательств. Доступна функция «защищенных» архивов, которая блокирует любые попытки изменить файл. Возможно также использование пароля для предотвращения несанкционированного доступа.

Имеется опция, переводящая длинные имена файлов в короткие при разархивировании файлов в DOS. Программа позволяет преодолевать DOS-барьер (640 K) за счет использования EMS и/или XMS.

Установить

5. WinRAR

Версия 2.90 Final

Поддерживаемые платформы: Windows, Linux, BeOS and DOS-32

WinRAR - 32-разрядная версия архиватора RAR для Windows. Помимо полной поддержки RAR и ZIP, WinRAR 2.90 может распаковывать UUE, GZ, TAR, ARJ, LZH, ACE, CAB, BZIP2, JAR (Java ARchive) и ACE 2.0 архивов. WinRAR имеет оригинальный алгоритм сжатия, обладающий высокими показателями коэффициента сжатия, особенно на исполняемых файлах, больших текстовых файлах и т.д. При этом количество входящих в архив сжатых файлов не ограничено.

Имеется поддержка ZIP-архивов; графический интерактивный интерфейс наряду с командной строкой.

WinRAR предоставляет возможность создания solid-архивов, что дает выигрыш при архивировании большого количества файлов.

Возможно создание самораспаковывающихся (SFX), обычных и многотомных архивов.

Доступны блокировка, шифрование, список порядка файлов, метки томов.

Также имеются дополнительные функции, например шифрование, добавление архивных комментариев, протоколирование ошибок и пр.

Установить

6. WinZip

Версия v8.1 (2001)

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT, Mac

Статус: условно-бесплатная

Одна из самых популярных в Интернете программ. Сам ZIP-алгоритм свободно используется в десятках, если не в сотнях программ, и тем не менее для большинства пользователей Windows именно WinZIP служит стандартной программой для работы с архивами. WinZip прост в работе, имеет поддержку длинных имен и оптимизирован для работы в среде Windows 95/98/NT.

WinZIP умеет просматривать и извлекать файлы из прочих, менее распространенных форматов архивов, таких как ARJ, LZH, ARC, TAR, TAZ, TGZ, Z, GZ, CAB, UUE, XXE, UU, B64, HQX, BHX. Есть функции инсталляции программ, экранных тем и скрин-сэйверов из архивов, выполнения многих операций через пошаговые Wizard"ы, сжатия и отправки файлов по почте, проверки содержимого архивов внешним антивирусом, управления закладками избранных архивных директорий, поддерживается возможность интеграции с Проводником Windows (добавление команд в контекстные меню). Имеются отдельные утилиты для работы из командной строки, интеграции с популярными Интернет-браузерами, создания самораспаковывающихся архивов.

Удобная система подсказок позволяет быстро освоить программу.

Интерфейс drag-and-drop поддерживается полностью.

WinZip имеет весьма удобную функцию автоматической инсталляции для программного продукта, распространяемого в виде Zip-файлов.

Для упрощенного архивирования/разархивирования файлов WinZip предлагает мастер-программу WinZip Wizard. Возможно, эта функция раздражает искушенных пользователей, однако начинающим она вполне может пригодиться.

Имеется возможность организации файлов в «любимые» папки (Favorite Zip Folders). WinZip позволяет организовать Zip-файлы в виде одного «листа», который помогает легче объединять и сортировать Zip-файлы независимо от того, где они физически хранятся. Функция поиска позволяет найти любые Zip-файлы, «потерянные» на вашем диске. Имеется возможность создавать саморазархивирующиеся файлы. WinZip можно настроить для работы с большинством современных антивирусных сканеров.

Установить

7. WaveZip

Версия 2.0 (Май 2000)

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT, Mac

Статус: условно-бесплатная

Программа разрабатывалась как средство для сжатия больших аудио WAV-файлов, которые занимают много места.

WaveZIP прост в работе и позволяет быстро находить, селектировать и конвертировать файлы. Поддерживается функция Drag-and-drop из Windows Explorer.

В программе реализована специальная технология MUSICompress от компании Soundspace Audio. Компрессия происходит абсолютно без потерь, алгоритмы оптимизированы именно под задачи сжатия WAV-формата (средняя степень сжатия в зависимости от типа файла достигает 30-60%).

Установить

8. WavPack

Версия 3.92 (октябрь 2001)

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT, Mac

Статус: бесплатная

Консольный компрессор, специализирующийся на аудиосжатии. Предоставляет возможность упаковки/распаковки без потерь 16/24-битных моно- и стереофайлов в WAV-формате. WavPack показывает высокую скорость работы, обеспечивает 25-50-процентное сжатие поп-музыки и немного лучшее сжатие для классической музыки и композиций с широким динамическим диапазоном. Максимальный достижимый уровень упаковки - 87% (для периодов тишины). Предоставляется настраиваемый режим сжатия с потерями (до 67% с неслышимыми потерями и до 77% с заметным шумом), возможно сжатие «сырых» аудиофайлов неизвестных форматов, поддерживается быстрый режим упаковки, есть WinAMP-плагин для проигрывания сжатых WavPack"ом файлов.

Установить

9. PowerArchiver

Версия v7.02 (Июль 2001)

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT

Статус: условно-бесплатная

Мощная многоформатная Windows GUI-оболочка, позволяющая (в основном своими средствами) работать с архивами в форматах ZIP, RAR, CAB, ARJ, LHA, ACE, ARC, TAR, BZIP2, TAR.BZ2, GZ, BH, ZOO, XXE, UUE. Помимо стандартных операций PowerArchiver может производить переименование файлов в архивах, инсталлировать из них программы, проверять содержимое на вирусы, конвертировать архивы из одного формата в другой, защищать их паролем, чинить, создавать многотомные и самораспаковывающиеся (SFX) архивы. Программа также позволяет своими средствами просматривать файлы TXT, RTF, BMP, ICO, GIF, WMF, EMF и JPG, распечатывать списки архивных файлов или экспортировать их в TXT- и HTML-форматах. Имеются средства управления списком быстрого доступа к часто используемым директориям, изменения внешнего вида кнопочной панели с помощью скинов, произведения операций резервирования данных с помощью скриптов, поиска обновлений программы в Интернете, создания отдельного архива для каждого сжимаемого файла.

PowerArchiver имеет удобный переключаемый интерфейс в стиле Office 2000 с подробной справочной системой и интегрируется с Проводником Windows, обеспечивая поддержку операций Drag & Drop и удобных контекстных меню.

Установить

10. ZipMagic

Версия 4.0 (2001)

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT

Распространяется как Trial version

Не так давно (год-два назад) компания Mijenix выпустила обновленную версию своей популярной программы ZipMagic. Для тех, кто не знает, что это за программа, поясню: ZipMagic (в прошлом ZipFolders) - это Windows 95/NT программа, предназначенная для упрощения и ускорения работы с ZIP-архивами. Цель программы - обеспечить возможность работать с архивами как с обыкновенными дисковыми папками. То есть все zip-файлы, имеющиеся на дисках, магическим образом «превращаются» в обычные директории. При этом ни Проводник, ни Norton Commander, ни любая другая программа не подозревают, что имеют дело с архивами. Вы можете работать с псевдопапками как и обычно: переименовывать их, запускать и инсталлировать из них программы, игры, просматривать, редактировать, копировать, переименовывать файлы, создавать и удалять поддиректории и т.д. ZipMagic незаметно для вас будет производить операции сжатия/распаковки, причем значительно быстрее, чем большинство известных zip-упаковщиков.

Например, при просмотре документа из zip-папки программа незаметно для вас и для ОС предварительно распакует его и подставит оригинал, а при сохранении изменений, внесенных в документ, автоматически перепакует файл, не потеряв модифицированных данных. Кроме того, ZipMagic, как и все обычные архиваторы, позволяет выполнять над архивами стандартные операции конвертирования, шифрования, тестирования/исправления, добавления/редактирования архивных комментариев, преобразования архивов в самораспаковывающиеся EXE-архивы и т.д. Программа позволяет автоматически разбивать архивы на дискеты, причем даже если вы создаете самораспаковывающийся EXE-архив.

Интерес в ZipMagic представляет метод оповещения о нахождении плохого архива: при заходе в сбойную zip-папку вы неожиданно для себя можете обнаружить в ней текстовый файлик, предупреждающий о найденных ошибках.

В новой версии программы добавлена поддержка большинства новых форматов архивов и кодировок. Среди них: RC, ARJ, CAB, GZ, LHA/LZH, RAR, TAR, ZOO, UU/XXEncode и многие другие. При этом для работы с файлами этих форматов вам не понадобятся сами утилиты, создавшие их. Для работы с ними предназначена поставляемая с ZipMagic утилита ZipTools. Все вышеупомянутые типы файлов автоматически ассоциируются в реестре с этой утилитой и, естественно, ею и открываются.

ZipTools представляет собой некое подобие Проводника, с помощью которого можно выполнять все стандартные функции, присущие файл-менеджерам (копирование, перенос, переименование файлов, поддержка Drag&Drop, настройка панелей, сортировка, многооконность и т.п.), а также специфические функции типа UU-кодирования, конвертирования в ZIP, форматирования дисков, поиска файлов/компьютеров и тому подобное. При этом программа может быть настроена под эмуляцию горячих клавиш Norton Commander, Проводника или Xtree Gold. Кроме того, ZipTools позволяет быстро просматривать более 60 форматов файлов/документов, в том числе мультимедийных, не выходя из программы (производится это как с помощью поставляемых с Windows 95 средств QuickView, так и своими собственными средствами).

В составе ZipMagic также поставляется утилита ZipWizard - автоматизированное средство создания/конвертирования/распаковки архивов для новичков, предоставляющее для выполнения стандартных операций пошаговый упрощенный интерфейс.

Помимо этого с программой поставляются специальные zip-плагины для браузеров и e-mail. Первый - ZipSurfer - предназначен для работы в Netscape Navigator, Netscape Communicator и Internet Explorer и позволяет распаковывать, просматривать свежескачанные из Интернета архивы, инсталлировать из них программы и выполнять прочие операции с архивами, не выходя из браузера (нечто подобное имеется в известном всем WinZip).

Второй плагин - ZipMail - представляет собой дополнение к таким программам, как Eudora Light, Eudora Pro, Microsoft Exchange, Outlook 97 и Outlook 98. Он позволяет автоматически сжимать файлы, посылаемые по почте в виде аттачей.

В опциях ZipMagic можно изменить огромное количество параметров, среди которых имеются и специальные параметры Windows NT. Вы можете определить опции автозапуска программы, установить коэффициент сжатия, с которым файлы будут сжиматься при создании архива-папки, установить размер кэша программы, горячие клавиши, выбрать диски, для которых будут работать функции ZipMagic, определить время включения/отключения функций программы. Можно также определить, какие приложения все же будут рассматривать zip-архивы как файлы, а не как директории, например резервные и дисковые утилиты. Кроме того, вы можете включить опции для показа кнопки программы в заголовках окон (рядом с кнопкой минимизации) и определить, какие пункты добавлять в контекстное меню файлов, вызываемое по правой кнопке мыши. Это контекстное меню будет меняться в зависимости от типа файлов. Для zip-архивов/папок вы увидите стандартные архивные команды, а для обычных файлов - команды сжатия и выпадающее меню «Send To со сжатием», работающим так же, как и стандартное меню Windows «Отправить», только выделенные вами файлы/папки будут перед этим упакованы. Настройку программы можно производить как через интерфейс, используя иконку ZipMagic в System Tray области (около часов), так и через специальную «коммандно-строчную» утилиту ZMCmdLn.

КомпьютерПресс 2"2002

Введение

1. Методы сжатия компьютерных файлов

2. Программы архиваторы

Заключение

Список используемых источников

Введение

Производительность компьютеров и размер оперативной памяти и жесткого диска постоянно увеличиваются. Однако объемы данных, которые необходимо сохранить, растут гораздо быстрее. Еще недавно казалось, что диск в 300-500 гигабайт надежно решит проблему нехватки дискового пространства. Однако появляются новые, очень требовательные к аппаратным ресурсам программы. Размеры же мультимедийных файлов, которые хотелось бы сохранить, превышают все разумные пределы. В результате оказывается, что жесткий диск полон и перед пользователем встает задача хоть чуть-чуть освободить его.

Первоначально проводят инвентаризацию содержимого жесткого диска и пытаются рассортировать все данные на нужные и те, которые можно удалить. Однако появляются файлы, которые в настоящий момент не нужны, а удалить их - не поднимается рука. Это могут быть старые проекты, фотографии, игрушки, подборка любимых музыкальных фрагментов или собрание дистрибутивов часто используемых программ и утилит. Их желательно упаковать как можно более компактно и положить в папку до востребования. В этом случае они займут гораздо меньше места на жестком диске и в то же время будут всегда под рукой, а при желании всегда будет возможность восстановить оригинальную копию.

Сжать данные на жестком диске можно с помощью специальной программы - архиватора. Архиваторы - это программы для создания архивов. Архивы предназначены для хранения данных в удобном компактном виде. В качестве данных обычно выступают файлы и папки. Как правило, данные предварительно подвергаются процедуре сжатия или упаковки. Поэтому почти каждый архиватор одновременно является программой для сжатия данных. С другой стороны, любая программа для сжатия данных может рассматриваться как архиватор. Эффективность сжатия является важнейшей характеристикой архиваторов. От нее зависит размер создаваемых архивов. Чем меньше архив, тем меньше места требуется для его хранения. Для передачи нужна меньшая пропускная способность канала передачи или затрачивается меньшее время. Преимущества архивов очевидны, если учесть, что данные уменьшаются в размере и в два раза, и в пять раз.

Кроме того, архиватор может понадобиться, если пользователь активно обменивается информацией в электронной форме с другими людьми. Написав большой текстовый документ, сжав его с помощью архиватора, можно отправить его по электронной почте гораздо быстрее. Сжатый документ гораздо меньше оригинала, иногда в десять или более раз, поэтому для его передачи требуется меньше времени. Получатель сможет восстановить исходный текст, воспользовавшись программой, сделав обратную операцию.

На сегодняшний день, существует множество разновидностей подобных программ. Они отличаются алгоритмом сжатия, скоростью работы, набором дополнительных функций, пользовательским интерфейсом и т.д. Однако принципы сжатия информации построены в них на одинаковых принципах.

1. Методы сжатия компьютерных файлов

Разработано большое количество разнообразных методов, их модификаций и подвидов для сжатия данных. Современные архиваторы, как правило, одновременно используют несколько методов одновременно. Можно выделить некоторые основные.

1) Кодирование длин серий (RLE - сокращение от run-length encoding - кодирование длин серий)

Очень простой метод, в котором последовательная серия одинаковых элементов данных заменяется на два символа: элемент и число его повторений. Широко используется как дополнительный, так и промежуточный метод. В качестве самостоятельного метода применяется, например, в графическом формате BMP.

2) Словарный метод (LZ - сокращение от Lempel Ziv - имена авторов)

Наиболее распространенный метод. Используется словарь, состоящий из последовательностей данных или слов. При сжатии эти слова заменяются на их коды из словаря. В наиболее распространенном варианте реализации в качестве словаря выступает сам исходный блок данных.

Основным параметром словарного метода является размер словаря. Чем больше словарь, тем больше эффективность. Однако для неоднородных данных чрезмерно большой размер может быть вреден, так как при резком изменении типа данных словарь будет заполнен неактуальными словами. Для эффективной работы данного метода при сжатии требуется дополнительная память. Приблизительно на порядок больше, чем нужно для исходных данных словаря. Существенным преимуществом словарного метода является простая и быстрая процедура распаковки. Дополнительная память при этом не требуется. Такая особенность особенно важна, если необходим оперативный доступ к данным.

3) Энтропийный метод (Huffman - кодирование Хаффмена, Arithmetic coding - арифметическое кодирование)

В этом методе элементы данных, которые встречаются чаще, кодируются при сжатии более коротким кодом, а более редкие элементы данных кодируются более длинным кодом. За счет того, что коротких кодов значительно больше, общий размер получается меньше исходного. Широко используется как дополнительный метод. В качестве самостоятельного метода применяется, например, в графическом формате JPG.

4) Метод контекстного моделирования (CM - сокращение от context modeling - контекстное моделирование)

В этом методе строится модель исходных данных. При сжатии очередного элемента данных эта модель выдает свое предсказание или вероятность. Согласно этой вероятности, элемент данных кодируется энтропийным методом. Чем точнее модель будет соответствовать исходным данным, тем точнее она будет выдавать предсказания, и тем короче будут кодироваться элементы данных.

Для построения эффективной модели требуется много памяти. При распаковке приходится строить точно такую же модель. Поэтому скорость и требования к объему оперативной памяти для упаковки и распаковки почти одинаковы. В данный момент методы контекстного моделирования позволяют получить наилучшую степень сжатия, но отличаются чрезвычайно низкой скоростью.

5) PPM (PPM - Prediction by Partial Matching - предсказание по частичному совпадению)

Это особый подвид контекстного моделирования. Предсказание выполняется на основании определенного количества предыдущих элементов данных. Основным параметром является порядок модели, который задает это количество элементов. Чем больше порядок модели, тем выше степень сжатия, но требуется больше оперативной памяти для хранения данных модели. Если оперативной памяти недостаточно, то такая модель с большим порядком показывает низкие результаты. Метод PPM особенно эффективен для сжатия текстовых данных.

6) Предварительные преобразования или фильтрация

Данные методы служат не для сжатия, а для представления информации в удобном для дальнейшего сжатия виде. Например, для несжатых мультимедиа данных характерны плавные изменения уровня сигнала. Поэтому для них применяют дельта-преобразование, когда вместо абсолютного значения берется относительное. Существуют фильтры для текста, исполняемых файлов, баз данных и другие.

7) Метод сортировки блока данных (BWT - сокращение от Burrows Wheeler Transform - по имени авторов)

Это особый вид или группа преобразований, в основе которых лежит сортировка. Такому преобразованию можно подвергать почти любые данные. Сортировка производится над блоками, поэтому данные предварительно разбиваются на части. Основным параметром является размер блока, который подвергается сортировке. Для распаковки данных необходимо проделать почти те же действия, что и при упаковке. Поэтому скорость и требования к оперативной памяти почти одинаковы. Архиваторы, которые используют данный метод, обычно показывают высокую скорость и степень сжатия для текстовых данных.

8) Непрерывные блоки или непрерывный режим (Solid mode - непрерывный режим)

Во многих методах сжатия начальный участок данных или файла кодируется плохо. Например, в словарном методе словарь пуст. В методе контекстного моделирования модель не построена. Когда количество файлов большое, а их размер маленький, общая степень сжатия значительно ухудшается за счет этих начальных участков. Чтобы этого не происходило при переходе на следующий файл, используется информация, полученная исходя из предыдущих файлов. Аналогичного эффекта можно добиться простым представлением исходных файлов в виде одного непрерывного файла.

Этот метод используется во многих архиваторах и имеет существенный недостаток. Для распаковки произвольного файла необходимо распаковать и файлы, которые оказались в начале архива. Это необходимо для правильного заполнения словаря или построения модели. Существует и промежуточный вариант, когда используются непрерывные блоки фиксированного размера. Потери сжатия получаются минимальными, но для извлечения одного файла, который находится в конце большого архива, необходимо распаковать только один непрерывный блок, а не весь архив.

9) Сегментирование

Во всех методах сжатия при изменении типа данных собственно сам переход кодируется очень плохо. Словарь становится не актуальным, модель настроена на другие данные. В этих случаях применяется сегментирование. Это предварительная разбивка на однородные части. Затем эти части кодируются по отдельности или группами.

Особо хочется подчеркнуть, что существует большое количество методов сжатия. Каждый метод обычно ориентирован на один вид или группу реальных данных. Хорошие результаты показывает комплексное использование методов.

2. Программы архиваторы

компьютерный файл сжатие архив

Сжатие некоторых файлов и целых директорий;

Создание самораспаковывающихся (SFX) архивов. То есть для распаковки архива программа-архиватор не требуется;

Изменение содержимого архива;

Шифрование содержимого архива;

Разбивка архива на несколько частей или томов;

Консольная версия программы для работы из командной строки;

Графическая (GUI) версия программы.

Рамотрим наиболее популярные программы-архиваторы:

1. WinRAR

Версия 2.90 Final

Поддерживаемые платформы: Windows, Linux, BeOS and DOS-32

Имеется поддержка ZIP-архивов; графический интерактивный интерфейс наряду с командной строкой. WinRAR предоставляет возможность создания solid-архивов, что дает выигрыш при архивировании большого количества файлов.

Возможно создание самораспаковывающихся (SFX), обычных и многотомных архивов. Доступны блокировка, шифрование, список порядка файлов, метки томов.

2. WinZip

Версия v8.1

Одна из самых популярных в Интернете программ. Сам ZIP-алгоритм свободно используется в десятках, если не в сотнях программ, и, тем не менее, для большинства пользователей Windows именно WinZIP служит стандартной программой для работы с архивами. WinZip прост в работе, имеет поддержку длинных имен и оптимизирован для работы в среде Windows.

Для упрощенного архивирования/разархивирования файлов WinZip предлагает мастер-программу WinZip Wizard. Имеется возможность организации файлов в «любимые» папки (Favorite Zip Folders). WinZip позволяет организовать Zip-файлы в виде одного «листа», который помогает легче объединять и сортировать Zip-файлы независимо от того, где они физически хранятся. Функция поиска позволяет найти любые Zip-файлы, «потерянные» на жестком диске. Имеется возможность создавать саморазархивирующиеся файлы. WinZip можно настроить для работы с большинством современных антивирусных сканеров.

3. WaveZip

Версия 2.0

Программа разрабатывалась как средство для сжатия больших аудио WAV-файлов, которые занимают много места.

4. WavPack

Версия 3.92

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT, Mac

5. PowerArchiver

Версия v7.02

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT

Мощная многоформатная Windows GUI-оболочка, позволяющая работать с архивами в форматах ZIP, RAR, CAB, ARJ, LHA, ACE, ARC, TAR, BZIP2, TAR.BZ2, GZ, BH, ZOO, XXE, UUE. Помимо стандартных операций PowerArchiver может производить переименование файлов в архивах, инсталлировать из них программы, проверять содержимое на вирусы, конвертировать архивы из одного формата в другой, защищать их паролем, чинить, создавать многотомные и самораспаковывающиеся (SFX) архивы. Программа также позволяет своими средствами просматривать файлы TXT, RTF, BMP, ICO, GIF, WMF, EMF и JPG, распечатывать списки архивных файлов или экспортировать их в TXT- и HTML-форматах. Имеются средства управления списком быстрого доступа к часто используемым директориям, изменения внешнего вида кнопочной панели с помощью скинов, произведения операций резервирования данных с помощью скриптов, поиска обновлений программы в Интернете, создания отдельного архива для каждого сжимаемого файла.

6. ZipMagic

Версия 4.0

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT

Компания Mijenix выпустила обновленную версию своей популярной программы ZipMagic. Цель программы - обеспечить возможность работать с архивами как с обыкновенными дисковыми папками. То есть все zip-файлы, имеющиеся на дисках, магическим образом «превращаются» в обычные директории. При этом ни Проводник, ни Norton Commander, ни любая другая программа не подозревают, что имеют дело с архивами. Пользователь может работать с псевдопапками: переименовывать их, запускать и инсталлировать из них программы, игры, просматривать, редактировать, копировать, переименовывать файлы, создавать и удалять поддиректории и т.д. ZipMagic незаметно будет производить операции сжатия/распаковки, причем значительно быстрее, чем большинство известных zip-упаковщиков.

ZipTools представляет собой некое подобие Проводника, с помощью которого можно выполнять все стандартные функции, присущие файл-менеджерам (копирование, перенос, переименование файлов, поддержка Drag&Drop, настройка панелей, сортировка, многооконность и т.п.), а также специфические функции типа UU-кодирования, конвертирования в ZIP, форматирования дисков, поиска файлов/компьютеров и тому подобное. Кроме того, ZipTools позволяет быстро просматривать более 60 форматов файлов/документов, в том числе мультимедийных, не выходя из программы.

В составе ZipMagic также поставляется утилита ZipWizard -- автоматизированное средство создания/конвертирования/распаковки архивов для новичков, предоставляющее для выполнения стандартных операций пошаговый упрощенный интерфейс.

Помимо этого с программой поставляются специальные zip-плагины для браузеров и e-mail. Первый -- ZipSurfer -- предназначен для работы в Netscape Navigator, Netscape Communicator и Internet Explorer и позволяет распаковывать, просматривать свежескачанные из Интернета архивы, инсталлировать из них программы и выполнять прочие операции с архивами, не выходя из браузера (нечто подобное имеется в известном WinZip).

Второй плагин -- ZipMail -- представляет собой дополнение к таким программам, как Eudora Light, Eudora Pro, Microsoft Exchange, Outlook 97 и Outlook 98.

Достоинства и недостатки описанных программ можно представить в виде графических рисунков.

Заключение

Список используемых источников

1. http:www.compression.ru.

2. http:www.maximumcompression.com

3. Поваляев. Е. «Архиваторы». КомпьютерПресс №2 2007г.

4. Воловник А. «Знакомьтесь, информационные технологии». СПб. БХВ-Петербург. 2006г.

5. Сеннов А. «Курс практической работы на ПК» СПб. БХВ-Петербург. 2005г.

Подобные документы

Программы для создания архивов. Эффективность сжатия данных как важнейшая характеристика архиваторов. Основные методы сжатия данных. Характеристика программы для упаковки текстов и программ WinRar. Распаковка файлов, упаковка файлов и папок в общий архив.

реферат , добавлен 05.04.2010

Раскрытие цели сжатия файлов и характеристика назначения архиваторов как программ, осуществляющих упаковку и распаковку файлов в архив для удобства переноса и хранения. Основные типы архиваторов: файловые, программные, дисковые. Метод сжатия без потерь.

презентация , добавлен 05.04.2011

Виды архиваторов. Использование программ, сжимающих один или несколько файлов в единый файл-архив. Размещение информации на носителях внешней памяти в более компактном виде. Создание самораспаковывающегося архива. Процесс сжатия текстовых файлов.

презентация , добавлен 22.12.2014

Архивация данных как сжатие одного или более файлов с целью экономии памяти. Степень сжатия разных файлов. Названия программ-архиваторов и их возможности. Формирование таблицы "Ведомость расчета заработной платы" в Microsoft Excel. Фильтрация записей.

контрольная работа , добавлен 12.02.2013

Исследование основных видов программ-архиваторов. Сжатие файлов при архивации. Показатель степени сжатия файлов. Оценка функциональности самых популярных программ-упаковщиков. Технические характеристики процессов сжатия. Методы архивации без потерь.

реферат , добавлен 05.12.2013

Понятие процесса архивации файлов. Программы, осуществляющие упаковку и распаковку файлов. Защита информации от несанкционированного доступа. Самораспаковывающиеся архивы. Основные характеристики программ-архиваторов. Распространенные алгоритмы сжатия.

презентация , добавлен 23.10.2013

Общее понятие архивации. Особенности программ архиваторов. Основные методы сжатия информации. Методические основы изучения темы "Архивация данных и сжатие информации" на уроках информатики в базовом курсе. Разработка блока уроков по сжатию информации.

курсовая работа , добавлен 03.06.2012

Утилиты архивации для создания резервных копий файлов путем помещения их в архив в сжатом виде. Операции над архивами. Алгоритмы архивации. Универсальные алгоритмы уплотнения. Формат задания команд. Степень сжатия файлов. Основные виды архиваторов.

презентация , добавлен 13.08.2013

Общее понятие архивации и архивного файла. Описание и характеристика архиваторов MS DOS, ARJ,RAR, Windows, WinRAR, WinZip. Сравнительный анализ программ-архиваторов Windows и экономическая оценка их использования. Охрана труда при работе с компьютером.

дипломная работа , добавлен 27.07.2010

Векторный способ записи графических данных. Tехнология сжатия файлов изображений Djvu. Скорость кодирования и размеры сжатых файлов. Сетевые графические форматы. Особенности работы в программе Djvu Solo в упрощенном виде. Разновидности стандарта jpeg.

ПРОГРАММЫ-АРХИВАТОРЫ. ПРОГРАММЫ WINDOWS ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ДИСКОВ

Назначение программ-архиваторов заключается в экономии места на диске за счет сжатия (упаковки) одного или нескольких файлов в архивный файл. Программы-архиваторы используют для хранения в упакованном виде больших объемов информации, которая понадобится в будущем; переноса информации между компьютерами с помощью дискет или электронной почты; создания в сжатом виде резервных копий файлов; для защиты от компьютерных вирусов. В результате работы программ-архиваторов создаются архивные файлы (архивы).

В основе работы программ-архиваторов лежит процедура поиска и перекодирования одинаковых фрагментов содержимого файлов. Сжатие информации в файлах производится за счет устранения избыточности различными способами (за счет упрощения кодов, исключения постоянных битов, замены их повторяющейся последовательности коэффициентом повторения и т. д.). Существует множество алгоритмов сжатия данных. Например, метод энтропийного кодирования. Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в архив.

Архивный файл включает оглавление, содержащее следующую информацию о файлах, хранящихся в архиве: имя файла; сведения о каталоге, в котором он находился; дату и время последней модификации файла; размер файла на диске и в архиве; .код циклического контроля для каждого файла, используемый для проверки целостности архива. В качестве расширений архивным файлам по умолчанию устанавливается имя соответствующей программы-архиватора.

Большинство программ-архиваторов позволяют создавать многотомные архивы. Многотомный архив - это последовательность архивных файлов, размер которых не превышает заданного размера тома. Обычно создается при необходимости переноса архива на гибких дисках, если размер архива превышает емкость дискеты. При создании таких архивов архиватор делает паузу для смены дискеты. Многотомный архив имеет общее имя, в расширении же каждого файла многотомного архива указывается номер тома.

Самораспаковывающийся архив - это определенным образом обработанный архивный файл, являющийся выполняемым файлом. Выполнение такого файла приводит к распаковке содержащихся в нем файлов. Типовые функции программ-архиваторов следующие;

Помещение исходных файлов в архив.
Извлечение файлов из архива.
Удаление файлов из архива.
Просмотр оглавления архива.
Версификация (проверка) архива.

Для каждого файла из архива в оглавлении архивного файла запоминается код циклического контроля (CRC). При извлечении файла код циклического контроля для него вычисляется и сравнивается с тем, что записан в оглавлении архива. При их несовпадении выдается сообщение об ошибке.

В настоящее время наибольшее распространение получили программы-архиваторы, ориентированные на работу под управлением операционной системы Windows. Это WinRAR и. WinZip, отличающиеся большой степенью сжатия, работой с длинными именами файлов и удобным интерфейсом.

Особенно удобным пользовательским интерфейсом обладает программа WinRAR. Этот архиватор поддерживает обработку многих архивных форматов и использует оригинальный алгоритм упаковки, особенно эффективный для исполняемых и текстовых файлов. К важным дополнительным возможностям программы относятся: защита архива при помощи пароля; восстановление поврежденных архивов; создание многотомных и самораспаковывающихся архивов; сохранение комментариев к архивам. Пользовательский интерфейс WinRAR содержит основное меню, панель инструментов и рабочую область, в которой показаны все файлы текущей папки. При работе с WinRAR архивы воспринимаются как папки, содержимое которых можно просмотреть традиционными способами.

Операционная система Windows 2000 включает программы обслуживания дисков. Для устранения фрагментации файлов пользователю требуется время от времени выполнять оптимизацию размещения файлов на дисках. Одной из программ, осуществляющих оптимизацию, является программа Disk Defragmenter (находится Пуск/ Программы/Стандартные/Служебные программы). Если диалоговом окне команды нажать кнопку Анализ, приложение проанализирует размещенные на диске файлы и выдаст рекомендацию о необходимости выполнения дефрагментации. Использование кнопки Просмотр по-рэволяет получить информацию об используемом и свободном пространстве на диске, количестве фрагментов в рсаждом фрагментированном файле и т. д. Если степень фрагментации невелика, программа предложит произвести обработку.

Запустив утилиту Syslnfo, пользователь имеет возможность получить информацию о персональном компьютере. С помощью основного меню утилиты пользователь просматривает информацию об операционной системе, установленных устройствах, программных компонентах и конфигурации программного обеспечения.