Архиваторы

АО ”Медицинский университет Астана”

 

Кафедра информатики  математики с курсом медицинской  биофизики

 

РЕФЕРАТ

 

Тема: Архиваторы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                          Выполнил: студент первого курса

Факультета: Общая  Медицина

132-ой группы

Ибраев А.А

Проверил преподаватель: Тлешова Н.С

Срок сдачи: 07.11.2012

                                     Оценка:

                                   

 

 

Астана 2012 г.

План

 

Введение

1.Теоретические основы сжатия данных

А) Объекты сжатия

Б) Обратимость сжатия

В) Методы сжатия

2. Программные средства сжатия данных

А) Требования к программным  средствам сжатия данных

Б) Архиваторы под Windows: WinZip, WinRar

3. Горячие клавиши и ключевые возможности WinRar

А) Список горячих клавиш

Б) Ключевые возможности WinRar

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ.

Современный информационно-технологический  мир нельзя представить без архивирования  данных. Архив – это тоже самое, что и посылка, которую отправляют по почте, поэтому его в основном используют для объединения большого количества файлов и облегчения их размещения и передачи в интернете, но это не единственный плюс архивации данных.

Архивация также нужна  для сохранения каких-либо важных файлов. Архив не может быть заражен вирусом, благодаря своей внутренней защите от доступа, также он прекрасно уменьшает размер помещенных в него файлов, что делает его удобным для резервного копирования на информационные носители. Поэтому лучше защиты для электронных данных не придумаешь. 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 2 раза, и в 5 раз.

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.

 

1

Теоретические основы сжатия данных.

 

Архив – файл, содержащий в себе информацию из одного или  нескольких, иногда сжатых (без потерь), других файлов. Является результатом  работы программы-архиватора.

Сжатие данных (англ. data compression) – алгоритмическое преобразование данных, производимое с целью уменьшения их объёма. Применяется для более рационального использования устройств хранения и передачи данных. Сжатие данных делится на два вида: без потерь и с потерями. Архивация – это сжатие данных без потерь.

Объекты сжатия

В зависимости от того, в каком объекте размещены данные, подвергаемые сжатию, различают:

уплотнение (архивацию) файлов;

уплотнение (архивацию) папок;

уплотнение дисков.

Уплотнение файлов применяют  для уменьшения их размеров при подготовке к передаче по каналам электронных  сетей или к транспортировке на внешнем носителе малой емкости, например на гибком диске.

Уплотнение папок используют как средство архивации данных перед  длительным хранением, в частности, при резервном копировании.

Уплотнение дисков служит целям повышения эффективности использования их рабочего пространства и, как правило, применяется к дискам, имеющим недостаточную емкость.

Обратимость сжатия

Несмотря на изобилие алгоритмов сжатия данных, теоретически есть только три способа уменьшения их избыточности. Это либо изменение содержания данных, либо изменение их структуры, либо и то и другое вместе.

 

2

Если при сжатии данных происходит изменение их содержания, метод сжатия необратим и при  восстановлении данных из сжатого файла  не происходит полного восстановления исходной последовательности. Такие методы называют также методами сжатия с регулируемой потерей информации. Они применимы только для тех типов данных, для которых формальная утрата части содержания не приводит к значительному снижению потребительских свойств. В первую очередь, это относится к мультимедийным данным: видеорядам, музыкальным записям, звукозаписям и рисункам. Методы сжатия с потерей информации обычно обеспечивают гораздо более высокую степень сжатия, чем обратимые методы, но их нельзя применять к текстовым документам, базам данных и, тем более, к программному коду. Характерными форматами сжатия с потерей информации являются:

- .JPG для графических  данных;

- .МPG для видеоданных;

- .МРЗ для звуковых  данных.

Если при сжатии данных происходит только изменение их структуры, то метод сжатия обратим. Из результирующего кода можно восстановить исходный массив путем применения обратного метода. Обратимые методы применяют для сжатия любых типов данных. Характерными форматами сжатия без потери информации являются:

- .GIF, .TIF, .PCX и многие  другие для графических данных;

- .АVI для видеоданных;

- .ZIP, .ARJ, .RAR, .LZH, .LH, .CAB и  многие другие для любых типов  данных.

Методы сжатия

Кодирование длин серий (RLE - сокращение от run-length encoding - кодирование длин серий)

Очень простой метод. Последовательная серия одинаковых элементов 

 

 

3

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 (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.

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.

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.

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.

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.

 

 

4

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.

Непрерывные блоки или непрерывный режим (Solid mode - непрерывный режим).

Во многих методах сжатия начальный  участок данных или файла кодируется плохо. 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.

Программные средства сжатия данных

«Классическими» форматами  сжатия данных, широко используемыми  в повседневной работе с компьютером, являются форматы ZIP и RAR. Программные средства, предназначенные для создания и, обслуживши архивов.

Известнейшие программы для архивирования данных:

- WinZip;

- WinRAR;

- WinArj (в последнее время практически  не используется).

Требования  к программным средствам сжатия данных

Современные программные  средства для создания и обслуживания архивов отличаются большим объемом  функциональных возможностей, многие из которых выходят далеко за рамки  простого сжатия данных и эффективно дополняют стандартные средства операционной системы. В этом смысле современные средства архивации Данных называют диспетчерами архивов.

5

К базовым функциям, которые  выполняют большинство современных  диспетчеров архивов, относятся:

• извлечение файлов из архивов;

• создание новых архивов;

• добавление файлов в имеющийся архив;

• создание самораспаковывающихся архивов;

• создание распределенных архивов на носителях малой емкости;

• тестирование целостности структуры архивов;

• полное или частичное восстановление поврежденных архивов;

• защита архивов от просмотра и несанкционированной модификации.

Самораспаковывающиеся архивы. В тех случаях, когда архивация  производится для передачи документа  потребителю, следует предусмотреть  наличие у него программного средства, необходимого для извлечения исходных данных из уплотненного архива. Если таких средств у потребителя нет или нет оснований предполагать их наличие, создают самораспаковывающиеся архивы. Самораспаковывающийся архив готовится на базе обычного архива путем присоединения к нему небольшого программного модуля. Сам архив получает расширение имени .ЕХЕ, характерное для исполнимых файлов. Потребитель сможет выполнить его запуск как программы, после чего распаковка архива произойдет на его компьютере автоматически.

Распределенные архивы. В тех случаях, когда предполагается передача большого архива на носителях малой емкости, возможно распределение одного архива в виде малых фрагментов на нескольких носителях.

Некоторые диспетчеры (например WinZip) выполняют разбиение сразу  на внешние носители, а некоторые (например WinRAR и WinArj) позволяют выполнить предварительное разбиение архива на фрагменты заданного размера на жестком диске. Впоследствии их можно перенести на внешние носители путем копирования.