История создания архиваторов

История создания архиваторов

Архиватор — это программа, осуществляющая упаковку одного и более файлов в архив или серию архивов для удобства переноса или хранения, а также распаковку архивов. Большинство современных архиваторов также реализуют сжатие упакованных в архив данных.

В 1991 развитие компьютеров достигло максимума. Развитие софтверного рынка превышало темпы развития аппаратного обеспечения. Вскоре программы и разработки стали занимать все больше и больше места, и уже не вмещались на популярные в то время 5.25" дискеты. На них можно было записать до 720 Кб информации. Дискеты форм-фактора 3.5" лишь только начали появляться и стоили достаточно дорого. Что же делать?

Первой эту проблему решила молодая американская программистская компания Nico Mark Computing Inc, создавшая утилиту Zip. Достоинством программы было то, что она сама занимала довольно мало места, корректно работала и имела несколько дополнительных сервисных функций, очень облегчавших работу. Программа умела упаковывать файлы любых форматов в формат Zip, при этом можно было сжимать как отдельные файлы, так и целые каталоги или их части. Благодаря тому, что утилита появилась одной из первых и к тому же была достаточно удачной разработкой, она завоевала большую популярность. Чуть позже появился целый ряд других архиваторов. Среди них наиболее удачными и популярными были LHA, RAR и ARJ.

Microsoft Windows 95 принесла с собой ряд новшеств, как в программном, так и в аппаратном функционировании. В 1995 году Евгением Рошалом была создан архиватор WinRAR.

WinRAR же развивался дальше. Последние его версии полностью поддерживают архивы rar и zip, и без каких-либо проблем управляются с архивами других форматов. Кроме полной поддержки архивов RAR и ZIP, в WinRAR реализована поддержка основных операций для архивов форматов CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE и UUE, созданных с помощью других программ архивирования. К ним относятся: извлечение файлов, а также просмотр содержимого архива, комментариев и информации об архиве.

Функции архиваторов

Простейшие архиваторы просто последовательно объединяют (упаковывают) содержимое файлов в архив. Архив должен также содержать информацию об именах и длине оригинальных файлов для их восстановления, поэтому большинство архиваторов также сохраняют метаданные файлов, предоставляемые операционной системой, такие, как время создания и права доступа. Такую функциональность реализует tar — стандартный архиватор систем типа UNIX. При необходимости уменьшения размера к tar-архиву применяют сжатие без потерь программами gzip, bzip2 и т. д.

Большинство современных архиваторов содержат такие функции:

1. сжатие некоторых файлов и целых директорий;

2. создание самораспаковывающихся (SFX) архивов;

3. изменение содержимого архива;

4. шифрование содержимого архива;

5. информация для восстановления архива при частичном повреждении и возможность восстановления поврежденных архивов;

6. разбивка архива на несколько частей или томов;

7. консольная версия программы для работы из командной строки;

8. графическая (GUI) версия программы.

Основные характеристики программ-архиваторов

Характеристики программ-архиваторов:

1.скорость работы;

2.сервис (набор функций архиватора);

3.степень сжатия.

Степень сжатия файла характеризуется коэффициентом, отражающим процентное отношение объёма сжатого файла  к объёму исходного файла  

МЕТОДЫ СЖАТИЯ АРХИВАТОРОВ

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.

Кодирование длин серий (RLE) - сокращение от run - length encoding. Очень простой метод. 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.

Словарный метод или метод Лемпела - Зива (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.

Энтропийный метод (Huffman - кодирование Хаффмана, 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. 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.

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. 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. Поэтому скорость и требования к оперативной памяти почти одинаковы. Архиваторы, которые используют данный метод, обычно показывают высокую скорость и степень сжатия для текстовых данных.

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.

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.

Популярные архиваторы

ACB

Автор: Георгий Буяновский ( buyanovs@sgci.com )

Статус: условно-бесплатная

Название архиватора происходит от Associative Coder of Buyanovsky.

Программа вышла около трех лет назад и в течение этого времени остается одним из лидеров по степени сжатия.

Версия ACB v.2.00c разрабатывалась как средство предварительного сжатия информации для последующего отправления по сети. ACB-алгоритмы дают высокий коэффициент сжатия, однако программа не имеет функции добавления или извлечения отдельных файлов из архива. Существует только возможность распаковать архив полностью. Файлы типа hidden, system, read_only также помещаются в архив. Максимальный размер отдельного файла не должен превышать 64 Mбайт, а максимальное количество файлов в архиве не должно превышать 4096.

ACE

Автор: Marcel Lemke (Германия) ( mlemke6413@aol.com )

Статус: условно-бесплатная

Программа имеет широкий набор опций, дружественный пользовательский интерфейс, развитую систему документации. Поддерживается целый ряд языков (English, German, Dutch и др.).

ACE поддерживает длинные имена файлов, функции создания самораспаковывающихся (SFX) и многотомных архивов, шифрования, комментирования, аутентификации. Реализованы специализированные алгоритмы сжатия изображений, звука, исполнимых файлов и т.п., максимальный размер словаря — 4 Мбайт. Реализованы защита и восстановление сбойных архивов, переключение языка интерфейса (в том числе русский), настройка ассоциаций (типов файлов с внешними программами), отдельная утилита распаковки, внешняя поддержка ARJ, RAR и ZIP.

Используемые алгоритмы обеспечивают высокий коэффициент компрессии при высокой скорости (по степени сжатия архиватор близок к RAR, при этом обычно выигрывает по скорости).

 

ARJ

Автор: Robert Jung ( robjung@world.std.com )

Статус: условно-бесплатная

ARJ – популярный архиватор с большим количеством функций, в том числе поддержку длинных имен файлов Windows 95, возможность сохранять и восстанавливать дату и время создания файла, возможность создавать самораскрывающиеся архивы. Кроме того, ARJ поддерживает многотомные архивы заданного размера.

 

JAR

Автор: Robert Jung ( robjung@world.std.com )

Статус: условно-бесплатная

В настоящее время JAR считается одним из лучших архиваторов с точки зрения уменьшения размера архивируемого файла. По данным автора, JAR превосходит по степени компрессии такие популярные архиваторы, как PKZIP 2.04, UC2 rev 3, RAR 1.55, RAR 2 и LHA.

JAR использует отличную от solid технологию для получения высокого коэффициента компрессии, быстрого обновления и извлечения из архива.

Программа может одновременно архивировать до 50 000 файлов.

Предусмотрены возможность поддержки многотомных архивов, встроенная поддержка для восстановления файлов из поврежденных архивов и проверка целостности для ограничения хакерских или вирусных вмешательств. Доступна функция «защищенных» архивов, которая блокирует любые попытки изменить файл. Возможно также использование пароля для предотвращения несанкционированного доступа.

Имеется опция, переводящая длинные имена файлов в короткие при разархивировании файлов в DOS. Программа позволяет преодолевать DOS-барьер (640 K) за счет использования EMS и/или XMS.

 

WinRAR

Автор: Евгений Рошал ( roshal@rarsoft.com )

WinZip

Автор: Nico Mak ( support@winzip.com )

Статус: условно-бесплатная

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 95/98/NT.

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.

Удобная система подсказок позволяет быстро освоить программу.

Интерфейс drag-and-drop поддерживается полностью.

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. Возможно, эта функция раздражает искушенных пользователей, однако начинающим она вполне может пригодиться.

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 вашем диске. Имеется возможность создавать саморазархивирующиеся файлы. WinZip можно настроить для работы с большинством современных антивирусных сканеров.

 

WaveZip

Автор: Gadget Labs

Статус: условно-бесплатная

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%).

 

WavPack

Автор: David Bryant ( david@wavpack.com )

Статус: бесплатная

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.

 

PowerArchiver

Автор: Ivan Petrovic ( ivanpetrov@ipsoft.cjb.net )

ZipMagic

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ватолин Д., Ратушняк А., Смирнов М., Юкин В. Методы сжатия данных. Устройство архиваторов, сжатие изображений и видео. — М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. — 384 с

2. Д. Сэломон. Сжатие данных, изображения и звука. — М.: Техносфера, 2004. — С. 368.

3. Экслер А.Б. Архиваторы. Программы для хранения и обработки информации в сжатом виде, 1992

4. https: //ru.wikipedia.org/wiki/

5. http: //www.wikiznanie.ru/b/index.php

6. http: //compress.ru

7.

Оглавление

История создания архиваторов. 1

Функции архиваторов. 1

Основные характеристики программ-архиваторов. 2

МЕТОДЫ СЖАТИЯ АРХИВАТОРОВ. 2

Популярные архиваторы.. 4

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 9

 

 

История создания архиваторов

Архиватор — это программа, осуществляющая упаковку одного и более файлов в архив или серию архивов для удобства переноса или хранения, а также распаковку архивов. Большинство современных архиваторов также реализуют сжатие упакованных в архив данных.

В 1991 развитие компьютеров достигло максимума. Развитие софтверного рынка превышало темпы развития аппаратного обеспечения. Вскоре программы и разработки стали занимать все больше и больше места, и уже не вмещались на популярные в то время 5.25" дискеты. На них можно было записать до 720 Кб информации. Дискеты форм-фактора 3.5" лишь только начали появляться и стоили достаточно дорого. Что же делать?

Первой эту проблему решила молодая американская программистская компания Nico Mark Computing Inc, создавшая утилиту Zip. Достоинством программы было то, что она сама занимала довольно мало места, корректно работала и имела несколько дополнительных сервисных функций, очень облегчавших работу. Программа умела упаковывать файлы любых форматов в формат Zip, при этом можно было сжимать как отдельные файлы, так и целые каталоги или их части. Благодаря тому, что утилита появилась одной из первых и к тому же была достаточно удачной разработкой, она завоевала большую популярность. Чуть позже появился целый ряд других архиваторов. Среди них наиболее удачными и популярными были LHA, RAR и ARJ.

Microsoft Windows 95 принесла с собой ряд новшеств, как в программном, так и в аппаратном функционировании. В 1995 году Евгением Рошалом была создан архиватор WinRAR.

WinRAR же развивался дальше. Последние его версии полностью поддерживают архивы rar и zip, и без каких-либо проблем управляются с архивами других форматов. Кроме полной поддержки архивов RAR и ZIP, в WinRAR реализована поддержка основных операций для архивов форматов CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE и UUE, созданных с помощью других программ архивирования. К ним относятся: извлечение файлов, а также просмотр содержимого архива, комментариев и информации об архиве.

Функции архиваторов

Простейшие архиваторы просто последовательно объединяют (упаковывают) содержимое файлов в архив. Архив должен также содержать информацию об именах и длине оригинальных файлов для их восстановления, поэтому большинство архиваторов также сохраняют метаданные файлов, предоставляемые операционной системой, такие, как время создания и права доступа. Такую функциональность реализует tar — стандартный архиватор систем типа UNIX. При необходимости уменьшения размера к tar-архиву применяют сжатие без потерь программами gzip, bzip2 и т. д.

Большинство современных архиваторов содержат такие функции:

1. сжатие некоторых файлов и целых директорий;

2. создание самораспаковывающихся (SFX) архивов;

3. изменение содержимого архива;

4. шифрование содержимого архива;

5. информация для восстановления архива при частичном повреждении и возможность восстановления поврежденных архивов;

6. разбивка архива на несколько частей или томов;

7. консольная версия программы для работы из командной строки;

8. графическая (GUI) версия программы.

123Следующая ⇒

Поделиться: