Расчет pp. Расчет срока окупаемости инвестиционного проекта: основные цели. Экономический смысл показателя

Цель: изучение принципов архивации файлов, функций и режимов работы наиболее распространенных архиваторов, приобретение практических навыков работы по созданию архивных файлов и извлечению файлов из архивов.

Теоретические сведения к лабораторной работе

Архивация (упаковка) - помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде.

Архивация предназначена для создания резервных копий используемых файлов, на случай потери или порчи по каким-либо причинам основной копии (невнимательность пользователя, повреждение магнитного диска, заражение вирусом и т.д.).

Для архивации используются специальные программы, архиваторы, осуществляющие упаковку и позволяющие уменьшать размер архива, по сравнению с оригиналом, примерно в два и более раз.

Архиваторы позволяют защищать созданные ими архивы паролем, сохранять и восстанавливать структуру подкаталогов, записывать большой архивный файл на несколько дисков (многотомный архив).

Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл или архив. Программы большого объема, распространяемые на дискетах, также находятся на них в виде архивов.

Архивный файл - это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации.

Выигрыш в размере архива достигается за счет замены часто встречающихся в файле последовательностей кодов на ссылки к первой обнаруженной последовательности и использования алгоритмов сжатия информации.

Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла. Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных, для которых степень сжатия может достигать 5 - 40%, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей - 60 - 90%. Почти не сжимаются архивные файлы. Программы для архивации отличаются используемыми методами сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия.

Для того чтобы воспользоваться информацией, запакованной в архив, необходимо архив раскрыть или распаковать. Это делается либо той же программой-архиватором, либо парной к ней программой-разархиватором.

Разархивация (распаковка) - процесс восстановления файлов из архива в первоначальном виде. При распаковке файлы извлекаются из архива и помещаются на диск или в оперативную память.

Самораспаковывающийся архивный файл - это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования программы-архиватора.

Самораспаковывающийся архив получил название SFX-архив (SelF-eXtracting). Архивы такого типа в обычно создаются в форме.ЕХЕ-файла.

Архиваторы, служащие для сжатия и хранения информации, обеспечивают представление в едином архивном файле одного или нескольких файлов, каждый из которых может быть при необходимости извлечен в первоначальном виде. В оглавлении архивного файла для каждого содержащегося в нем файла хранится следующая информация:

Ø имя файла;

Ø сведения о каталоге, в котором содержится файл;

Ø дата и время последней модификации файла;

Ø размер файла на диске и в архиве;

Ø код циклического контроля для каждого файла, используемый для проверки целостности архива.

Архиваторы имеют следующие функциональные возможности :

1. Уменьшение требуемого объема памяти для хранения файлов от 20% до 90% первоначального объема.

2. Обновление в архиве только тех файлов, которые изменялись со времени их последнего занесения в архив, т.е. программа-упаковщик сама следит за изменениями, внесенными пользователем в архивируемые файлы, и помещает в архив только новые и измененные файлы.

3. Объединение группы файлов с сохранением в архиве имен директорий с именами файлов, что позволяет при разархивации восстанавливать полную структуру директорий и файлов.

4. Написания комментариев к архиву и файлам в архиве.

5. Создание саморазархивируемых архивов, которые для извлечения файлов не требуют наличия самого архиватора.

6. Создание многотомных архивов– последовательности архивных файлов. Многотомные архивы предназначены для архивации больших комплексов файлов на дискеты.

Задание №1.

1. В операционной системе Windows создайте папку Archives по адресу С:\ТЕМР . Создайте папки Pictures и Documents по адресу С:\ТЕМР\Archives .

2. Найдите и скопируйте в папку Pictures по два рисунка с расширением *.jpg и *.bmp .

3. Сравните размеры файлов *.bmp и *.jpg . и запишите данные в таблицу_1.

4. В папку Documents поместите файлы *.doc (не менее 3) и запишите их исходные размеры в таблицу_1.

Задание №2. Архивация файлов WinZip

1. Запустите WinZip 7. (Пуск →Все программы → 7-Zip→7 Zip File Manager ).

С:\ТЕМР\Archives\Pictures. Установите курсор на имя графического файла Зима.jpg . Выполните команду Добавить (+) .

3. Введите имя архива в поле Архив – Зима.zip и убедитесь, что в поле Формат архива установлен тип Zip .

4. Установите в поле Режим изменения : добавить и заменить.

5. В раскрывающемся списке Уровень сжатия: выберите пункт Нормальный. ОК .

6. Сравните размер исходного файла с размером архивного файла. Данные запишите в таблицу_1.

7. Создайте архив Зима1.zip , защищенный паролем. Для ввода пароля в диалоговом окне Добавит к архиву в поле Введите пароль: ведите пароль, в поле Повторите пароль: подтвердите пароль. Обратите внимание на флажок Показать пароль. Если он не установлен, пароль при вводе не будет отображаться на экране, а его символы будут заменены подстановочным символом "*". Это мера защиты пароля от посторонних. Однако в данном случае пользователь не может быть уверен в том, что он набрал пароль правильно. Поэтому при не установленном флажке система запрашивает повторный (контрольный) ввод пароля. Щелкните на кнопке ОК - начнется процесс создания защищенного архива.

8. Выделите архив Зима1.zip , выполните команду Извлечь. В появившемся диалоговом окне Извлечь в поле Распаковать в: выберите папку-приемник - С:\ТЕМР\Archives\Pictures\Зима1\.

9. Щелкните на кнопке ОК . Процесс извлечения данных из архива не запустится, а вместо него откроется диалоговое окно для ввода пароля.

10. Убедитесь в том, что ввод неправильного пароля не позволяет извлечь файлы из архива.

11. Убедитесь в том, что ввод правильного пароля действительно запускает процесс.

12. Удалите созданный вами защищенный архив и извлеченные файлы.

13. Создайте самораспаковывающийся ZIP-архив. Для этого установите курсор на имя архива Зима.zip , выполните команду Добавить (+).

14. Введите имя архива в поле Архив – Зима.7z и убедитесь, что в поле Формат архива установлен тип 7z .

15. Установите в поле Режим изменения : добавить и заменить.

16. Установите флажок Создать SFX-архив .

17. В раскрывающемся списке Уровень сжатия: выберите пункт Нормальный. Запустите процесс архивации кнопкой ОК .

18. Аналогичным образом создайте архивы для файлов Рябина.bmp, Документ1.doc, Документ2.doc, Документ3.doc. Сравнительные характеристики исходных файлов и их архивов занести в таблицу_1.

Задание №3. Архивация файлов WinRar

1. Запустите WinRar (Пуск →Все программы → WinRar ).

2. В появившемся диалоговом окне выберите папку, в которой будет создан архив: С:\ТЕМР\Archives\Pictures.

3. Установите курсор на имя графического файла Зима.jpg .

4. Выполните команду Добавить . В появившемся диалоговом окне введите имя архива Зима.rar. Выберите формат нового архива - RAR , метод сжатия - Обычный . Убедитесь, что в группе Параметры архивации ни в одном из окошечек нет флажков. Щелкните на кнопке ОК для создания архива. Во время архивации отображается окно со статистикой. По окончании архивации окно статистики исчезнет, а созданный архив станет текущим выделенным файлом.

5. Аналогичным образом создайте архивы для файлов Рябина.bmp, Документ1.doc, Документ2.doc, Документ3.doc. Сравнительные характеристики исходных файлов и их архивов занести в таблицу_1.

6. Создайте самораспаковывающийся RAR – архив, включающий в себя текстовые и графические файлы.

7. Определите процент сжатия файлов и заполните таблицу_1. Процент сжатия определяется по формуле , где S– размер архивных файлов, So– размер исходных файлов.

Таблица_1

Задание №4. Ответить на вопросы:

Задание №5. Сделать вывод о проделанной лабораторной работе:

Лабораторная работа №10

Тема: Поиск информации на государственных образовательных порталах

Цель: изучение информационной технологии организации поиска информации на государственных образовательных порталах.

Какие существуют архиваторы и чем они отличаются?

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 (разница порядка 5%). 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.

Точной статистики по распространенности архиваторов у меня нет. Я выскажу свою субъективную точку зрения на основе личного опыта. Безусловно, самым распространенным архиватором являются ZIP и его модификации. По своей распространенности он значительно превосходит ближайших конкурентов. Следом идут RAR и ACE. В последние годы встречается архиватор 7-zip. Других архиваторов и архивов лично мы не встречали. Исключение составляют некогда популярные ARJ и LHA. В данный момент они не актуальны из-за очень низкой степени сжатия.

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. Меньшая распространенность увеличивает вероятность ошибок в программе. К ним стоит относиться с некоторой осторожностью. Например, при проведении тестирования была найдена ошибка в архиваторе WinRK (PWCM), которую, однако, оперативно исправили.

Тестирование максимальной степени сжатия

В данном тестировании главной целью было определить лучший по степени сжатия архиватор. Скорость сжатия была второстепенна.

Для разностороннего тестирования и выявления сильных и слабых сторон использовалось несколько наборов данных, требующих различных подходов и методов для хорошего сжатия. Их размер выбран достаточно большим, чтобы архиваторы с большим размером словаря или более эффективно использующие оперативную память могли показать свое преимущество. В сжатом при помощи ZIP виде они занимают размер в районе 15 MB.

Для каждого набора данных обычно можно подобрать наиболее оптимальные параметры сжатия. Однако в этом тестировании для всех наборов данных использовались единые параметры и методы, дающие в среднем лучшие результаты исходя из наличия 512 MB оперативной памяти. Такой подход является компромиссным. С одной стороны, можно оценить эффективность на разных типах данных, хотя некоторые архиваторы и не покажут максимальной степени сжатия. С другой стороны, в реальности приходится сжимать целые папки с разнообразными данными, а специфические значения параметров могут влиять как положительно, так и отрицательно на сжатие данных в целом. Кроме того, подбор оптимальных параметров не так прост, занимает много времени и в реальной жизни выполняется редко.

Стоит подчеркнуть, что выбор исходных данных очень сильно влияет на результаты тестирования. Например, при использовании текстовых (TXT,HTML,DOC,LOG) и мультимедиа (WAV) данных архиватор 7-zip (LZMA) покажет худшие результаты, чем RAR, который имеет специальные методы для таких типов данных. Использование несжимаемых данных (JPG, PDF) покажет мизерную разницу между архиваторами с плохой и хорошей степенью сжатия. Кстати, многие файлы могут содержать как сжимаемую информацию, так и не- сжимаемую. В том числе файлы в формате DOC и PDF.

Сильное влияние оказывает и подбор оптимальных параметров сжатия. Например, по данным www.maximumcompression.com, используещего оптимальные параметры сжатия для каждого набора данных, разница между 7-zip и RAR около 3%, что значительно меньше разницы, полученной в данном тестировании.

Тестовая система

Тестирование производилось на системе: процессор - Athlon XP 2800+, оперативная память - 512 MB.

Набор данных

Архиваторы

Под архиватором понимается программа-архиватор, формат архива и метод сжатия в комплексе. Далее по тексту для выделения этой совокупности используется курсив.

Были выбраны наиболее интересные и яркие с моей точки зрения архиваторы. Для этого протестированы наиболее распространённые архиваторы и лучшие архиваторы по данным http://techlabs.by/click.php?url=http://www.maximumcompression.com/ . Некоторые архиваторы были протестированы, но в итоговые результаты не попали. В том числе 7-zip (PPMd), Compressia, DGCA, DURILCA, EPM, PPMonstr, StuffIt, SBC, WinRK (PPMZ), WinRK (ROLZ). Некоторые архиваторы были отброшены после первых предварительных тестов. Это обусловлено более низкими результатами, без каких либо существенных преимуществ. Тем не менее, такие архиваторы, как Compressia, DURILCA, EPM, WinRK (PPMZ) являются одними из лучших по степени сжатия. Такой малоизвестный архиватор DGCA обладает почти идентичной степенью сжатия, скоростью и функциональностью с RAR, за исключением возможности изменять содержимое архива. При этом он является асимметричным, бесплатным и требует меньше оперативной памяти. Отмечу, что DGCA совершенно другой архиватор, который имеет свои недостатки.

Так как не все протестированные архиваторы поддерживают возможность сжатия папок, для них набор данных предварительно преобразовывался в архив ZIP с нулевой степенью сжатия.

Архиватору Slim немного подыграли. Дело в том, что этот неплохой архиватор может сжимать целые папки, но не использует непрерывный режим сжатия. В результате на тестовом наборе txt он показал сравнительно плохой результат. Если же использовать архив ZIP с нулевой степенью сжатия, тогда на тестовых наборах exe и med степень сжатия получалась значительно хуже. Это объясняется тем, что архиватор Slim использует специальные методы для некоторых форматов файлов. Архив ZIP хоть и содержит несжатые файлы, для Slim представляется только как архив ZIP. Таким образом, для архиватора Slim тестовый набор txt и bak предварительно преобразовывался в архив ZIP с нулевой степенью сжатия.

Функциональность и характеристики архиваторов

Указаны характеристики и функциональность только для выбранных параметров. При использовании других параметров эти характеристики могут сильно измениться. Например, WinRK при использовании стандартного метода PPMZ позволяет создавать самораспаковывающиеся (SFX) архивы. Требования к оперативной памяти в основном определены выбранными параметрами и могут быть уменьшены.

1. Не поддерживается непрерывный режим. Архиватор не эффективен при сжатии большого числа маленьких файлов.
2. Архиватор 7-zip не поддерживает cоздание самораспаковывающихся (SFX) архивов ZIP , однако такая возможность имеется во многих других архиваторах, которые могут создавать архивы ZIP.
3. Архиватор WinRK не имеет отдельной консольной версии, однако существует возможность работы с архиватором из командной строки.
4. Архиватор WinUDA имеет консольную версию, но она использует более старый метод сжатия и создаёт несовместимые с графической (GUI) версией архивы.
5. Архиватор UHARC не имеет отдельной версии с графической оболочкой. Однако существует полнофункциональная сторонняя оболочка WinUHA.
6. Основной метод сжатия архиватора RAR - асимметричный словарный метод. Однако при максимальном сжатии может использоваться и используется симметричный метод для сжатия текста (PPM).
7. Если установить автоматическое определение размера оперативной памяти для текстового сжатия, то на тестовых данных и тестовой системе для архиватора RAR требовалось всего 64 MB, а степень сжатия ухудшалась незначительно.
8. В большинстве архиваторов для создания архивов ZIP требуется значительно меньше оперативной памяти.

В процессе эксплуатации ПК возможна порча или потеря информации на магнитных дисках. Зачастую это происходит из-за физической порчи магнитного диска, случайного уничтожения файлов, а также из-за разрушения информации компьютерными вирусами. Для уменьшения потерь, следует иметь копии используемых файлов. Однако, при копировании пакетов программ и файлов больших объемов могут возникать проблемы нехватки свободного места на дисках. В этом случае целесообразно использовать специальные программы сжатия файлов, так называемые программы архивации. Данные программы используются также в случае наличия на дисках компьютера больших объемов информации, которая понадобится только в будущем, и переноса массивов информации между компьютерами.

Архиватор - программа, осуществляющая упаковку одного и более файлов в архив или серию архивов, для удобства переноса или хранения, а также распаковку архивов. Многие архиваторы используют сжатие без потерь. Архивы предназначены для хранения данных в удобном компактном виде. Данные программы сжимают файлы и объединяют их специальным образом. В результате работы программ архивации создаются архивные файлы (архивы). В качестве данных обычно выступают файлы и папки.

Основными характеристиками программ-архиваторов являются:

1.скорость работы;

2.сервис (набор функций архиватора);

3.степень сжатия - отношение размера исходного файла к размеру упакованного файла.

Степень сжатия файла характеризуется коэффициентом Кс, отражающим процентное отношение объёма сжатого файла Vс к объёму исходного файла Vо: Кс=Vс/Vо*100%

Программами архивации могут создаваться два типа архивов: активные и пассивные . Активные (или саморазархивируемые) оформляются программой как исполняемые и им присваивается расширение.exe. Они содержат в себе средства разархивации и сжатую информацию. Пассивные требуют для извлечения файлов из архива наличия соответствующей программы.

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.

В данный момент существует много архиваторов. Они имеют разную распространенность и эффективность. Некоторые интересные архиваторы не известны широкому кругу потенциальных пользователей. Особый интерес представляют оценка и сравнение эффективности сжатия популярных архиваторов.

Методы сжатия архиваторов

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.

Кодирование длин серий (RLE) - сокращение от run - length encoding. Очень простой метод. 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 .

Словарный метод или метод Лемпела - Зива (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.

Энтропийный метод (Huffman - кодирование Хаффмана, 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 .

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.

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. 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.

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.

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.

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.

Особенности данных Степень сжатия в основном зависит от исходных данных. Хорошо сжимаются почти все предварительно несжатые данные, например, исполняемые файлы (EXE), тексты (TXT , DOC), базы данных (DBF), простые несжатые изображения (BMP). Ограниченно сжимаются несжатый звук (WAV), сложные несжатые изображения (BMP). Не сжимаются почти все уже сжатые данные, например, архивы (ZIP ,CAB), сжатые документы (PDF), сжатая графика и видео (JPG, GIF, AVI, MPG), сжатый звук (MP3). Их сжатие находится в пределах пары процентов за счет служебных блоков и небольшой избыточности.

Для сжатия некоторых специфических данных (текст, несжатые изображения, несжатый звук) существуют специальные методы и архиваторы . Такие архиваторы обеспечивают высокую степень сжатия и высокую скорость. Однако так называемые универсальные архиваторы постепенно дополняются подобными методами. В данный момент только для несжатого звука существуют высокоэффективные специальные архиваторы, такие, как OptimFROG, Monkey Audio. Для текстов и изображений лучшие универсальные архиваторы показывают лучшую степень сжатия. Например, архив изображений получится меньше, если использовать формат BMP и архиватор WinRK вместо специализированных графических форматов, таких как JPEG 2000 (LossLess - сжатие без потерь).

Большое количество типов данных уже являются сжатыми . Использование архиваторов дает мизерное уменьшение размера. Тем не менее даже в таких случаях эффективное сжатие теоретически возможно. Это обусловлено тем, что в большинстве распространенных форматов файлов, использующих сжатие, применены не самые эффективные методы. Например, в основе формата JPG лежит энтропийное сжатие, которое используется после преобразований Фурье. Данные кодируются не оптимальными блоками, что обусловлено желанием сделать формат JPG устойчивым к повреждениям и возможности частичного извлечения информации. Перекодировав файлы JPG при помощи высокоэффективных методов, можно добиться сжатия порядка 75% от исходного файла (архиватор StuffIt). Собственно сам исходный файл JPG сжимается обычными архиваторами только до 96%. Однако подобные манипуляции с файлами JPG стали возможны только недавно и еще не получили распространения. В большинстве случаев сжимать уже сжатые данные бесполезно.

Какие существуют архиваторы и чем они отличаются?

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 (разница порядка 5%). 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.

Функции архиваторов

1.сжатие некоторых файлов и целых директорий;

2.создание самораспаковывающихся (SFX) архивов;

3.изменение содержимого архива;

4.шифрование содержимого архива;

5.информация для восстановления архива при частичном повреждении и возможность восстановления поврежденных архивов;

6.разбивка архива на несколько частей или томов;

7.консольная версия программы для работы из командной строки;

8.графическая (GUI) версия программы.

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

Классификация архиваторов

1.Файловые архиваторы.

2.Компрессоры.

С файловыми архиваторами многим, наверняка, приходилось сталкиваться. Достаточно перечислить их названия: ZIP, RAR . Такие архиваторы позволяют упаковывать один или несколько файлов в единый архивный файл. Размер архива, как правило, меньше чем суммарный размер исходных файлов.

Компрессоры сжимают за один прием всего один исполняемый файл (типа ЕХЕ) таким образом, что после запуска программа самораспаковывается в оперативной памяти и продолжает свою работу.

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.

Точной статистики по распространенности архиваторов нет. Безусловно, самым распространенным архиватором являются ZIP и его модификации. По своей распространенности он значительно превосходит ближайших конкурентов. Следом идут RAR и ACE. В последние годы встречается архиватор 7-zip. Исключение составляют некогда популярные ARJ и LHA. В данный момент они не актуальны из-за очень низкой степени сжатия.

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. Меньшая распространенность увеличивает вероятность ошибок в программе. К ним стоит относиться с некоторой осторожностью. Например, при проведении тестирования была найдена ошибка в архиваторе WinRK (PWCM), которую, однако, оперативно исправили.