Архиваторы

Архиватор — программа, осуществляющая объединение нескольких файлов в один архив или серию архивов, для удобства переноса или хранения. Многие архиваторы используют сжатие без потерь для уменьшения размера архива.

Простейшие архиваторы просто последовательно объединяют содержимое файлов в архив. Кроме него, архив должен также содержать информацию об именах файлов и длине оригиналов для их восстановления. Большинство архиваторов также сохраняют метаданные файлов, предоставляемые операционной системой, такие, как время создания и права доступа. Программа, создавая архив, обрабатывает как текстовые файлы, так и бинарные файлы. Первые всегда сжимаются в несколько раз (в зависимости от архиватора). Что же касается бинарных файлов, то здесь все зависит от их характера. Может быть сжато в десятки раз, но могут быть и случаи, когда сжатие почти не происходит. Сжатие данных обычно происходит значительно медленнее, чем обратная операция.

Характеристики архиваторов:

• По степени сжатия

• По скорости сжатия

Характеристики архиваторов — обратно зависимые величины. То есть, чем больше скорость сжатия, тем меньше степень сжатия, и наоборот.

Сжатие данных бывает без потерь («lossless compression») и с потерями («lossy compression»). Не трудно догадаться, что в первом случае восстановление файла из архива происходит без изменения качества первоначального файла, во втором — с небольшими потерями качества. Сжатие без потерь или «полностью обратимое сжатие» основано на методе разделения исходного файла на небольшие части и восстановления этих частей в исходный файл при распаковке архива. В случае «lossy compression» происходит потеря части информации, а та часть информации, которую нужно сохранить, выделяется с помощью определенного алгоритма. Для обоих алгоритмов характерны следующие стадии сжатия: предварительная рассчитывающая стадия или «предвычисление», частотная трансформация и квантизация или выравнивание.

Самым простым видом сжатия без потерь является метод под названием «running», подсчитывающий количество последовательных, «идущих друг за другом» повторов. Но этот метод уже недостаточен в случае наличия повторов, встречающихся в разных местах текста.

Процесс работы архиваторов не стоит путать с понятием архивации данных, которое связано с использованием специальных кодеков сжатия изображения, музыки и видеоданных. В данной статье будут рассматриваться только программы для создания архивов. Графические и звуковые файлы содержат гораздо больше неповторяющейся информации, чем текстовые. Поэтому для сжатия музыкальных файлов и изображений метод, на котором основана работа программ-архиваторов, не подходит. Для сжатия, например, изображения используется совсем другой алгоритм: в сжатом файле происходит выравнивание цвета, задается один тон для различных оттенков отдельных пикселей.

Параметры сжатия

Процесс сжатия данных характеризуется рядом важных параметров: например, степень сжатия файла и коэффициент сжатия — два важных показателя, от которых в первую очередь зависит качество реархивированного файла. Степень сжатия файла зависит от следующих параметров: применяемого метода сжатия, самой программы-архиватора и типа сжимаемого файла. Лучше всего «сжимаются» текстовые файлы и графические файлы в формате .bmp, .png. Файлы с расширением .exe, .dll, а также архивные файлы сжимаются сложнее всего, последние, кстати практически не сжимаются.

Также для работы архиватора немалое значение имеет параметр скорости сжатия и разжатия файла. Коротко механизм сжатия можно описать следующим образом: определенное количество цифровой информации или на языке специалистов «блок» сжимается, в результате получается «сжатый блок», который содержит меньшее количество битов, но по которому можно восстановить все биты первоначального файла.