Архивирование. Форматы Zip, Rar, 7-Zip, LZMA.

Архиватор — компьютерная программа, которая осуществляет сжатие данных в один файл архива для более легкой передачи, или компактного их хранения. В качестве данных обычно выступают файлы и папки. Процесс создания архива называется архивацией или упаковкой (сжатием, компрессией), а обратный процесс — распаковкой или экстракцией.

ZIP — популярный формат сжатия данных и архивации файлов. Файл в этом формате обычно имеет расширение .zip и хранит в сжатом или несжатом виде один или несколько файлов, которые можно из него извлечь путём распаковки с помощью специальной программы.

Множество конкурирующих архиваторов, помимо своего собственного, также поддерживают формат ZIP. Этот способ сжатия также широко используется в других программах и даже в некоторых форматах файлов.

Вот уже несколько лет лидером среди «альтернативных» архиваторов остается 7-Zip. По степени сжатия он является лучшим не только среди бесплатных программ, но и подавляющего большинства коммерческих продуктов. 7-Zip работает со всеми популярными форматами архивов, поддерживает шифрование, умеет создавать самораспаковывающиеся архивы и обладает многими другими удобными функциями.

К недостаткам 7-Zip можно отнести малое количество поддерживаемых форматов, (хотя тех, что есть хватает в 99 % случаев).

Архиватор RAR был создан как достаточно универсальное средство сжатия файлов, содержащих самую различную информацию, объединяющее достоинства и удобства программ двух классов архиватора командной строки и полноэкранной оболочки для просмотра и других манипуляций с архивами.

При упаковке файлов баз данных существенно влиять на размер и время работы может метод сжатия (m0 - m5).

Степень сжатия графической информации сильно зависит от рода файлов.

При создании непрерывного (solid) архива, содержащего много небольших однотипных файлов, степень сжатия на 10 - 40 % и более превосходит достигаемую при упаковке в обычный архив.

LZMA — алгоритм сжатия данных, разрабатываемый с 2001 года. Используется в архиваторе 7-Zip для создания сжатых архивов в формате 7z.

Алгоритм основан на схеме сжатия данных по словарю, сходной с использованной в LZ77, и обеспечивает высокий коэффициент сжатия (обычно превышающий коэффициент, получаемый при сжатии с использованием bzip2), а также позволяет использовать словари различного размера (до 4 Гб^[1]).

Архивирование. Форматы LZ77, LZ78. Принцип скользящего окна. Механизм кодирования совпадений.

Архиватор — компьютерная программа, которая осуществляет сжатие данных в один файл архива для более легкой передачи, или компактного их хранения.В качестве данных обычно выступают файлы и папки. Процесс создания архива называется архивацией или упаковкой (сжатием, компрессией), а обратный процесс — распаковкой или экстракцией.

LZ77 и LZ78 — алгоритмы сжатия без потерь. Эти алгоритмы наиболее известные варианты в семействе LZ*, которое включает в себя также LZW, LZSS, LZMA и другие алгоритмы.

Оба алгоритма относятся к словарным методам, в отличие от других методов уменьшения избыточности, таких как RLE и арифметическое сжатие. LZ77 является алгоритмом со «скользящим окном», что эквивалентно неявному использованию словарного подхода, впервые предложенного в LZ78.

Принцип скользящего окна

Метод кодирования согласно принципу скользящего окна учитывает уже ранее встречавшуюся информацию, то есть информацию, которая уже известна для кодировщика и декодировщика (второе и последующие вхождения некоторой строки символов в сообщении заменяются ссылками на ее первое вхождение).

Благодаря этому принципу алгоритмы LZ* иногда называются методами сжатия с использованием скользящего окна. Скользящее окно можно представить в виде буфера (или более сложной динамической структуры данных), который организован так, чтобы запоминать «сказанную» ранее информацию и предоставлять к ней доступ. Таким образом, сам процесс сжимающего кодирования согласно LZ77 напоминает написание программы, команды которой позволяют обращаться к элементам «скользящего окна», и вместо значений сжимаемой последовательности вставлять ссылки на эти значения в «скользящем окне». Размер скользящего окна может динамически изменяться и составлять 2, 4 или 32 килобайта. Следует также отметить, что размер окна кодировщика может быть менее или равен размеру окна декодировщика, но не наоборот.