Архивация файлов (сжатие данных (англ. data compression)) — перекодирование данных (алгоритмическое преобразование данных), производимое с целью уменьшения их объёма. Применяется для более рационального использования устройств хранения и передачи данных. Синонимы — упаковка данных, компрессия. Обратная процедура называется восстановлением данных (распаковкой, декомпрессией).
Необходимость в упаковке и распаковке (архивации и разархивации) возникает у любого пользователя с первых дней работы на компьютере, особенно если он скачивает файлы из сети Интернет. Скачав файл с информацией, в подавляющем большинстве случаев, при его просмотре приходится иметь дело с архивом (сжатым файлом).
Связано это с тем, что файлы, предназначенные для передачи через Интернет, обязательно сжимают. Это уже стало неписанным правилом, т.к. позволяет сократить время скачивания, а соответственно трафик и расходы за него.
Полезным архивирование может быть также в случаях резервного копирования важной информации. Это не занимает много времени, не требует больших усилий, но оказывается весьма кстати в случае выхода из строя жёсткого диска. Ценная информация не будет потеряна, если она хранится в виде архивов (резервных копий) на сменных носителях (CD или DVD).
Сжатие основано на устранении избыточности, содержащейся в исходных данных. Простейшим примером избыточности является повторение в тексте фрагментов (например, слов естественного или машинного языка). Подобная избыточность обычно устраняется заменой повторяющейся последовательности ссылкой на уже закодированный фрагмент с указанием его длины.
Классический алгоритм Лемпеля-Зива - LZ77, названный так по году своего опубликования следующим образом: «если в прошедшем ранее выходном потоке уже встречалась подобная последовательность байт, причем запись о ее длине и смещении от текущей позиции короче чем сама эта последовательность, то в выходной файл записывается ссылка (смещение, длина), а не сама последовательность». Так фраза <КОЛОКОЛ_ОКОЛО_КОЛОКОЛЬНИ> закодируется как
<КОЛО(-4,3)_(-5,4)О_(-14,7)ЬНИ>.
Все методы сжатия данных делятся на два основных класса:
· сжатие без потерь;
· сжатие с потерями.
При использовании сжатия без потерь возможно полное восстановление исходных данных, сжатие с потерями позволяет восстановить данные с искажениями, обычно несущественными с точки зрения дальнейшего использования восстановленных данных. Сжатие без потерь обычно используется для передачи и хранения текстовых данных, компьютерных программ, реже — для сокращения объёма аудио- и видеоданных, цифровых фотографий и т. п., в случаях, когда искажения недопустимы или нежелательны. Сжатие с потерями, обладающее значительно большей, чем сжатие без потерь, эффективностью, обычно применяется для сокращения объёма аудио- и видеоданных и цифровых фотографий в тех случаях, когда такое сокращение является приоритетным, а полное соответствие исходных и восстановленных данных не требуется.
Коэффициент сжатия — основная характеристика алгоритма сжатия. Она определяется как отношение объёма исходных несжатых данных к объёму сжатых, то есть: , где k — коэффициент сжатия, So — объём исходных данных, а Sc — объём сжатых. Таким образом, чем выше коэффициент сжатия, тем алгоритм эффективнее. Следует отметить:
· если k=1, то алгоритм не производит сжатия, то есть выходное сообщение оказывается по объёму равным входному;
· если k<1, то алгоритм порождает сообщение большего размера, нежели несжатое, то есть, совершает «вредную» работу.
Например, на диске C имеется папка с файлами объемом 7, 4 Мбайт. После сжатия программой 7-Zip на диске появился файл-архив объемом 259 Кбайт. Таким образом, коэффициент сжатия составил
Архиватор —компьютерная программа, которая осуществляет сжатие данных в один файл архива для более легкой передачи, или компактного их хранения. Одновременно эти программы предназначены и для разархивации файлов. Наиболее распространены программы-архиваторы: ARJ, RAR, ZIP для DOS и WinRAR, WinZIP для Windows.
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.
Имена архивных файлов обычно имеют следующие расширения .zip, .rar, .arj.
Основные возможности архиваторов:
· помещение файла в архив;
· извлечение файла из архива;
· просмотр содержания архива;
· удаление файла из архива;
· обновление файла в архиве;
· оценить степень сжатия архивного файла;
· выбрать способ (метод) архивации;
· проверка архива на вирусы;
· создание многотомного архива;
· создание самораспаковывающегося (SFX) архива др.
Саморазархивирующийся (самораспаковывающийся) архив создаётся путём установления флажка - создать SFX архив. Саморазархивирующийся архив имеет расширение .exe, т.е. представляет собой исполняемый файл, содержащий собственно архив и компактный разархиватор, который распаковывает архив и помещает извлечённые из него файлы в рабочий каталог.
Иногда, если исходный файл, предназначенный для передачи через Интернет, имеет очень большой размер, то передать его через сеть по этой причине, бывает просто невозможно. Чтобы это стало возможным, такой файл во время сжатия «нарезается» на фрагменты, каждый из которых называется архивным томом. В итоге, получается, допустим, 26 кусков, которые закачиваются по очереди. Такой архив называется многотомным. При распаковке первого фрагмента (после закачки всех 26-ти) все остальные распаковываются автоматически, и пользователь получает исходный файл в своём первоначальном виде. После этого архивы можно даже удалить.
С помощью элемента панели управления Архивация и восстановление вы можете выполнять архивацию заданных папок по расписанию и восстанавливать их из резервной копии. Система запросит, где следует хранить создаваемые архивы, какие типы файлы следует архивировать (изображения, музыку, видео, документы и др.). На последнем шаге мастера архивирования файлов нужно указать периодичность, с которой операционная система будет запускать архивирование файлов. При этом вы можете указать как время запуска, так и день либо число. После того как вы определитесь с периодичностью архивирования файлов, просто нажмите кнопку Сохранить параметры и начать архивацию. Это приведет к запуску процесса архивации.
, где k — коэффициент сжатия, So — объём исходных данных, а Sc — объём сжатых. Таким образом, чем выше коэффициент сжатия, тем алгоритм эффективнее. Следует отметить: