Практическая работа № 5 архивы

1 Цель работы:

Изучение архиваторов и принципов работы с ними.

2 Основные положения

2.1 Необходимость сжатия информации

Потребность в упаковке и распаковке файлов — одна из самых первых, с которыми сталкивается пользователь.

2.2 Методы сжатия информации

Все методы сжатия информации можно условно разделить на два больших непересекающихся класса:

• сжатие с потерей инфор­мации

• сжатие без потери информации.

1) Сжатие с потерей информации. Сжатие с потерей информации означает, что после распаковки уплотненного архива будет полу­чен документ, который несколько отличается от того, который был в самом начале. Понятно, что чем больше степень сжатия, тем больше величина потери и наоборот.

К алгоритмам сжатия с потерей информации относятся такие известные алгоритмы как JPEG и MPEG. Алгоритм JPEG исполь­зуется при сжатии фотоизображений. Графические файлы, сжатые этим методом, имеют расширение JPG. Алгоритмы MPEG используют при сжатии видео и музыки. Эти файлы могут иметь различные расширения, в зависимости от конкретной программы, но наиболее известными являются .MPG для видео и .МРЗ для музыки.

2) Сжатие без потери информации. Эти методы применяют при передаче текстовых документов и программ, при создании резервных копий информации, хранящейся на компьютере.

Методы сжатия этого класса не могут допустить утрату информа­ции, поэтому они основаны только на устранении ее избыточности, а информация имеет избыточность почти всегда. Наличие повторяющихся фрагментов — основание для избыточности. В текстах это встречается редко, но в таблицах и в графике повторение кодов —

28

обычное явление. Так, например, если число 0 повторяется двадцать раз подряд, то нет смысла ставить двадцать нулевых байтов. Вместо них ставят один ноль и коэффициент 20. Такие алгоритмы, основанные на выявлении повторов, называют методами RLE (Run Length Encoding).

2.3 Основные свойства алгоритмов сжатия

1. У всякого сжатия есть предел. На первый взгляд этот принцип самоочевиден, но из него вытекает не очевидное следствие: уплотнение ранее уплотненного файла в лучшем случае не дает выигрыша, а в худшем случае может привести и к проигрышу в размере результирующего файла. Поэтому прежде чем уплотнять информацию, неплохо знать, не была ли она до этого уплотнена другими средствами.

2. Для всякого метода сжатия можно подобрать файл, применительно к которому данный метод является наилучшим. Справедливо и обратное: для всякого метода сжатия можно подобрать файл, который в результате сжатия не уменьшится, а наоборот увеличится.

Отсюда вывод: все дискуссии о том, что один метод сжатия лучше, чем другой, несостоятельны, поскольку их эффективность зависит от конкретных условий.

2.4 Основные понятия технологии сжатия данных

Архивный файл. Результирующий файл, полученный в результате сжатия исходного.

Степень сжатия. Показывает во сколько раз уменьшился объем исходного файла. Может выражаться в процентах от исходного размера или в виде отношения (например 1:2,7).

Архивный том. При создании архивной копии на носителях малой емкости, например на дискетах, архивный файл может «нарезаться» на фрагменты, равные емкости отдельных носителей. Каждый из таких фрагментов называется архивным томом. Все тома одного архивного файла обычно имеют одинаковые имена и могут различаться (а в некоторых программах и не различаться) расширением имени.

Сплошной (solid) файл. Архивный файл непрерывной структуры.

При упаковке группы исходных файлов создается один большой файл, который может иметь как сплошную, так и несплошную структуру. Если сжатие применяется к каждому исходному файлу отдельно, то полученный архив является несплошным. Если сжатие применяется ко всей группе файлов как к единому целому, полученный архивный файл является сплошным. В первом случае размер архивного файла больше, чем во втором. С другой стороны, при сбое в несплошном архиве повреждается и может быть утрачен лишь один исходный файл, в области размещения которого произошел сбой, а при сбое в сплошном архиве есть угроза утраты всех файлов.