Архиваторы примеры программ. Архиваторы

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

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.

Рамотрим наиболее популярные программы-архиваторы:

1. 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.

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.

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.

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. 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.

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%).

4. WavPack

Версия 3.92

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT, Mac

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.

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.

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.

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.

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. 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.

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.

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

Заключение

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 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.

Выполнила: Дмитриева Диана

Введение

Основные виды программ-архиваторов

Сжатие файлов при архивации

Показатель степени сжатия файлов

Оценка функциональности самых популярных архиваторов

6.Заключение

7.Список литературы

1.Введение

Архивация - это сжатие, уплотнение, упаковка информации с целью ее более рационального размещения на внешнем носителе (диске или дискете). Архиваторы - это программы, реализующие процесс архивации, позволяющие создавать и распаковывать архивы.

Необходимость архивации связана с резервным копированием информации на диски и дискеты с целью сохранения программного обеспечения компьютера и защиты его от порчи и уничтожения (умышленного, случайного или под действием компьютерного вируса). Чтобы уменьшить потери информации, следует иметь резервные копии всех программ и файлов.

Программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет специальных методов сжатия информации создавать копии файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Это даёт возможность на дисках или дискетах разместить больше информации, то есть повысить плотность хранения информации на единицу объёма носителя (дискеты или диска).

Кроме того, архивные файлы широко используются для передачи информации в Интернете и по электронной почте, причем благодаря сжатию информации повышается скорость её передачи. Это особенно важно, если учесть, что быстродействие модема и канала связи (телефонной линии) намного меньше, чем процессора и жесткого диска.

Работа архиваторов основана на том, что они находят в файлах повторяющиеся участки и пробелы, помечают их в архивном файле и затем при распаковке восстанавливают по этим отметкам исходные файлы.

Программы-упаковщики (или архиваторы) позволяют помещать копии файлов в архив и извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и тестировать его целостность, удалять файлы, находящиеся в архиве, и обновлять их, устанавливать пароль при извлечении файлов из архива и др. Разные программы архивации отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия, набором услуг (полнотой меню для пользователя), удобством пользования (интерфейсом), наличием помощи, собственным размером.

Ряд архиваторов позволяют создавать многотомные архивы, самоизвлекающиеся архивы, архивы, содержащие каталоги. Наиболее популярны и широко используются следующие архиваторы: ARJ, PKZIP/PKUNZIP, RAR, ACE, LHA, ICE, PAK, PKARC/PKXARC, ZOO, HYPER, AIN.

Наиболее высокоэффективными являются архиваторы RAR, ACE, AIN, ARJ.

2.Основные виды программ-архиваторов

Различными разработчиками были созданы специальные программы для архивации файлов. Как правило, программы для архивации файлов позволяют помещать копии файлов на диске в сжатом виде в архивный файл, извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и т.д. Разные программы отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия файлов при помещении в архив, удобством использования.

В настоящее время применяется несколько десятков программ - архиваторов, которые отличаются перечнем функций и параметрами работы, однако лучшие из них имеют примерно одинаковые характеристики. Из числа наиболее популярных программ можно выделить:, PKPAK, LHA, ICE, HYPER, ZIP, РАК, ZOO, EXPAND, разработанные за рубежом, а также AIN и RAR, разработанные в России. Обычно упаковка и распаковка файлов выполняются одной и той же программой, но в некоторых случаях это осуществляется разными программами, например, программа РКZIР производит упаковку файлов, a PKUNZIP - распаковку файлов.

Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы, для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие - либо программы, так как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися.

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).

архиватор сжатие упаковщик потеря

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.

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.

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.

Архивирование данных подразумевает уплотнение данных при помощи множества алгоритмов. Эти алгоритмы различаются мощностью и продолжительностью работы, при этом мощность часто считается более важным критерием. С тем, что алгоритм сжатия работает медленно, большинство пользователей готовы мириться -- лишь бы обратный процесс разуплотнения происходил быстро, а именно так и обстоит дело для большинства средств архивации.

Рассмотрим простейший принцип архивации:

Он состоит в том, что в файле выявляются повторяющиеся символы или группы символов, после чего несколько повторяющихся экземпляров заменяются одним с коэффициентом повтора, например:

хранение сжатие архиватор

ААААВВВ = 4АЗВ (коэффициент уплотнения 4:7).

Более сложный метод архивации:

Основан на изменении технологии кодирования символов. Мы знаем, что обычно каждый символ кодируется одним байтом (более подробно можно ознакомиться в статье - что такое бит и байт), то есть восемью битами, независимо от того, какой это символ. В телеграфной азбуке, например, это не так. Здесь часто встречающаяся буква Е (частота появления в словах) кодируется всего лишь одним элементом (*), а редко встречающаяся буква Ц -- четырьмя (-- * -- *) и так далее. Архиватор, действующий по такому принципу, сначала проверит, насколько часто те или иные коды встречаются в файле, а потом перекодирует их так, чтобы наиболее частые кодировались одним битом, другие -- двумя битами и т. д. В общем, чем чаще символ (а может быть и группа символов) встречается в файле, тем меньшим числом битов он кодируется. При этом неминуемо возникает ситуация, когда редкие символы кодируются числом битов, большим, чем восемь, например двенадцатью, но в среднем все равно получается ощутимый выигрыш.

Существуют комбинированные технологии, основанные сразу на нескольких принципах.

В таких случаях программа-архиватор сначала производит анализ файла, а потом подбирает алгоритм или группу алгоритмов, дающих наибольший эффект на архивации именно этого конкретного файла.

Эти технологии несложны и достаточно понятны. Их называют симметричными по какому алгоритму упаковывающая программа сжимает файл, по такому же алгоритму работает и разуплотняющая программа. В итоге после разуплотнения получается точная копия исходного файла. Еще такие методы сжатия называют -сжатием без потери информации.

Кроме симметричных, существуют и несимметричные алгоритмы. Они могут приводить к определенной потере информации, когда распакованный файл не тождественен исходному. Такие алгоритмы нельзя применять к текстам, документам и программам, но их нередко используют для сжатия графики, музыки и видео. Наиболее известные алгоритмы: JPEG (. JPG -- графика) и MPEG (.MPG и. MP4 -- видео;.MP3 -- музыка).

Работа алгоритмов сжатия - JPEG и MPEG достаточно сложна и основывается на изощренной математике. В двух словах об алгоритме JPEG можно сказать так: сначала строка изображения раскладывается по трем основным цветам, потом для каждого цвета строится график его изменения по строке, затем в этом графике выявляются периодические зависимости, эти зависимости записываются тригонометрическими формулами, после чего запоминаются не точки и их цвета, а коэффициенты формул.

Конечно, это грубая модель, но она должна быть понятной. Из-за того, что запоминается не изображение, а формулы, его описывающие, экономия при сжатии может превышать 90%, но зато восстановить абсолютно точную копию исходного файла уже невозможно -- происходит потеря части информации.

Кстати, эффект от применения технологии JPEG очень сильно проявляется на цветных фотографиях, а на черно-белых иллюстрациях он намного меньше.

К технологии JPEG близка технология MPEG, разработанная для видеоматериалов. Она дает еще более высокую степень сжатия. Грубо говоря, каждый кадр видеоряда рассматривается как отдельная картинка, но в кадре кодируется не вся его графика, а только характерные отличия от предыдущего кадра. Поскольку в видеофильмах соседние кадры обычно очень похожи друг на друга, эффект от сжатия очень большой. Эта технология тоже несимметричная и приводит к определенной потере информации (например, всем известные квадратики на пиратских дисках) ;).

Если вы приобретали фильмы в формате.MP4 и просматривали их, то могли заметить, что качество изображения в фильмах значительно различается. Здесь роль играет не только качество исходной записи, для которой применяли сжатие, но и настройки алгоритма сжатия.

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.

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

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.

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.