71,72 Архіватори
Програми-архіватори – це програми загального призначення. Вони застосовують методи «упаковки», тобто створюють файли меншого розміру, а також об`єднають декілька файлів в один архівний файл.
Програми-архіватори використовують:
- стиснення резервних копій;
- стиснення файлу даних, який рідко використовується;
- стиснення при передачі даних по каналах зв`язку;
- при обміні програмами між користувачами.
Характеристики стиснення:
1. Ступінь стиснення це відношення вихідного й одержаного файлів;
2. Швидкість стиснення – це час, за який відбувається стиснення певного обсягу інформації;
3. Якість стиснення – це величина , яка показує, наскільки сильно упакований файл можна стиснути при повторному стисненню цим самим алгоритмом.
Архівація:
Є тільки три способи зменшення розмірності файлів. Це або зміна змісту даних, або зміна їх структури, або і те і інше разом.
Якщо при стискуванні даних відбувається зміна їх змісту, метод стискування необратім і при відновленні даних із стислого файлу не походить повне відновлення початкової послідовності. Такі методи називають також методами стискування з регульованою втратою інформації.
Типи стиснення:
1. Алгоритми стиснення із втратами (незворотні), коли відновлення даних відбувається із спотворенням. (відео-, аудіо- та графічні файли). Великий ступінь стиснення. Не застосовують для текстових файлів.
Формати:
.jpeg (графічні дані);
.mpg (відеодані);
.mp3 (ауодіодані).
Алгоритми стиснення без втрат (зворотні) можливо відновлення вихідних даних без змін.
В цьому випадку можлива розпакування файлів. Можна застосовувати до всіх типів файлів. Менший ступінь стиснення, у порівнянні з незворотними методами.
Формати
.gif; .tif; .png; .pcx (графічні); .avi (відео);
.zip; .arj; .rar; .lzh; .cab (всі типи файлів).
Алгоритми стиснення:
Алгоритм Вихідна структура Сфера застосування Примітка
RLE (Run-Length Encoding Список (вектор даних) Графічні дані Ефективність алгоритму не залежить від об'єму даних
KWE (Keyword Encoding) Таблица данных (словарь) Текстові дані Ефективен для масивів великого об`єму
Алгоритм Хафмана Иерархическая структура (дерево кодировки) Будь які дані Ефективен для масивів великого об`єму
АЛГОРИТМ RLE
У основу алгоритмів RLE покладений принцип виявлення послідовностей, що повторюються, даних і заміни їх простою структурою, в якій вказується код даних і коефіцієнт повтору.
Наприклад, для послідовності: 0; 0; 0; 127; 127; 0; 255; 255; 255; 255 (всього 10 байтів) утворюється наступний вектор:
0; 3; 127; 2; 0; 1; 255; 4 (всього 8 байтів). Коефіцієнт стискування дорівнює 8/10 (80 %%). Чим менше коефіцієнт, тим ефективніше стиснення.
Програмні реалізації алгоритмів RLE відрізняються простотою, високою швидкістю роботи, але в середньому забезпечують недостатнє стискування. Для текстових даних методи RLE, як правило, неефективні.
АЛГОРИТМ KWE
У основу алгоритмів кодування за ключовими словами(Keyword Encoding) покладено кодування лексичних одиниць початкового документу групами байтів фіксованої довжини. Прикладом лексичної одиниці може служити слово. Результат кодування зводиться в таблицю, яка прикладається до результуючого коду і є словником. Зазвичай для англомовних текстів прийнято використати двобайтове кодування слів. Пари байтів, що утворюються при цьому, називають токенами.
Ефективні для текстових файлів.
ZIP, RAR, ARJ, LZH, ICE використовують ці два методи.
АЛГОРИТМ ХАФМАНА
У основі цього алгоритму лежить кодування не байтами, а бітовими групами.
- Перед початком кодування робиться частотний аналіз коду документу і виявляється частота повтору кожного з символів, що зустрічаються.
- Чим частіше зустрічається той або інший символ, тим меншою кількістю бітів він кодується (відповідно, чим рідше зустрічається символ, тим довше його кодова бітова послідовність).
- ієрархічна структура, що Утворюється в результаті кодування, додається до стислого документу як таблиця відповідності.
Засоби архіваціїї:
Операційна система Формат стиснення Метод архівації Метод раз-архивування
MS-DOS .ZIP PKZIP.EXE PKUNZIP.EXE
.RAR RAR. EXE UNRAR.EXE
.ARJ ARJ.EXE
Windows .ZIP WinZip
.RAR WinRAR
.ARJ WinArj