Цели: ознакомиться с назначением программ – архиваторов, способами создания архивов. Программы-архиваторы

Какие существуют архиваторы и чем они отличаются?

Следует различать собственно программу-архиватор, формат архивов и методы сжатия. Даже один и тот же метод сжатия может иметь варианты реализации. Например, существует более десятка программ-архиваторов, которые могут создавать архивы в формате ZIP. В свою очередь данные в формате ZIP могут быть сжаты различными методами: Deflate, Deflate64, BZip2. Метод Deflate имеет несколько реализаций с разной скоростью и степенью сжатия (разница порядка 5%). С помощью этого метода архиватор 7-zip позволяет создавать архивы в формате ZIP и 7Z.

Обычно архиваторы могут создавать архивы в собственном эксклюзивном формате с использованием своих оригинальных методов. Например, архиватор RAR позволяет создавать архивы RAR. В формате архива и методах сжатия заключаются основные преимущества того или иного архиватора.

В простейшем случае архиватор позволяет только упаковать или распаковать один файл. Кроме собственно сжатия данных, современные архиваторы обеспечивают некоторые дополнительные функции. Можно выделить несколько основных:

сжатие некоторых файлов и целых директорий;

создание самораспаковывающихся (SFX) архивов. То есть для распаковки архива программа-архиватор не требуется;

изменение содержимого архива;

шифрование содержимого архива;

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

разбивка архива на несколько частей или томов;

консольная версия программы для работы из командной строки;

графическая (GUI) версия программы.

Стоит отметить, что, несмотря на формальное наличие, реализация каждой дополнительной функции может быть выполнена на совершенно разном уровне.

Кроме различий в функциональности, можно разбить архиваторы на две группы: асимметричные и симметричные. Асимметричные архиваторы требуют для операции распаковки значительно меньше времени и оперативной памяти, чем для операции упаковки. Это позволяет быстро получать содержимое архива на маломощных компьютерах. Симметричные архиваторы требуют для операций упаковки и распаковки одинаковое время и объем оперативной памяти. Использование таких архиваторов на широком парке компьютеров или для оперативного доступа к содержимому архива ограничено. Известный архиватор RAR в качестве основного использует асимметричный словарный метод сжатия, а для текстов может использовать симметричный PPM-метод. Таким образом, распаковка архивов RAR, сжатых с максимальной степенью сжатия, может быть невозможна на компьютерах с ограниченным объемом оперативной памяти. Все или почти все передовые архиваторы с высокой степенью сжатия являются симметричными.

Точной статистики по распространенности архиваторов у меня нет. Я выскажу свою субъективную точку зрения на основе личного опыта. Безусловно, самым распространенным архиватором являются ZIP и его модификации. По своей распространенности он значительно превосходит ближайших конкурентов. Следом идут RAR и ACE. В последние годы встречается архиватор 7-zip. Других архиваторов и архивов лично мы не встречали. Исключение составляют некогда популярные ARJ и LHA. В данный момент они не актуальны из-за очень низкой степени сжатия.

Несмотря на очень скромные данные о распространенности архиваторов, их существует большое множество. Основная масса относится к категории экспериментальных и архиваторов с ограниченной функциональностью. Тем не менее каждый их них позволяет выполнять собственно процедуру сжатия данных. Меньшая распространенность увеличивает вероятность ошибок в программе. К ним стоит относиться с некоторой осторожностью. Например, при проведении тестирования была найдена ошибка в архиваторе WinRK (PWCM), которую, однако, оперативно исправили.

Архивирование данных подразумевает уплотнение данных при помощи множества алгоритмов. Эти алгоритмы различаются мощностью и продолжительностью работы, при этом мощность часто считается более важным критерием. С тем, что алгоритм сжатия работает медленно, большинство пользователей готовы мириться -- лишь бы обратный процесс разуплотнения происходил быстро, а именно так и обстоит дело для большинства средств архивации.

Рассмотрим простейший принцип архивации:

Он состоит в том, что в файле выявляются повторяющиеся символы или группы символов, после чего несколько повторяющихся экземпляров заменяются одним с коэффициентом повтора, например:

хранение сжатие архиватор

ААААВВВ = 4АЗВ (коэффициент уплотнения 4:7).

Более сложный метод архивации:

Основан на изменении технологии кодирования символов. Мы знаем, что обычно каждый символ кодируется одним байтом (более подробно можно ознакомиться в статье - что такое бит и байт), то есть восемью битами, независимо от того, какой это символ. В телеграфной азбуке, например, это не так. Здесь часто встречающаяся буква Е (частота появления в словах) кодируется всего лишь одним элементом (*), а редко встречающаяся буква Ц -- четырьмя (-- * -- *) и так далее. Архиватор, действующий по такому принципу, сначала проверит, насколько часто те или иные коды встречаются в файле, а потом перекодирует их так, чтобы наиболее частые кодировались одним битом, другие -- двумя битами и т. д. В общем, чем чаще символ (а может быть и группа символов) встречается в файле, тем меньшим числом битов он кодируется. При этом неминуемо возникает ситуация, когда редкие символы кодируются числом битов, большим, чем восемь, например двенадцатью, но в среднем все равно получается ощутимый выигрыш.

Существуют комбинированные технологии, основанные сразу на нескольких принципах.

В таких случаях программа-архиватор сначала производит анализ файла, а потом подбирает алгоритм или группу алгоритмов, дающих наибольший эффект на архивации именно этого конкретного файла.

Эти технологии несложны и достаточно понятны. Их называют симметричными по какому алгоритму упаковывающая программа сжимает файл, по такому же алгоритму работает и разуплотняющая программа. В итоге после разуплотнения получается точная копия исходного файла. Еще такие методы сжатия называют -сжатием без потери информации.

Кроме симметричных, существуют и несимметричные алгоритмы. Они могут приводить к определенной потере информации, когда распакованный файл не тождественен исходному. Такие алгоритмы нельзя применять к текстам, документам и программам, но их нередко используют для сжатия графики, музыки и видео. Наиболее известные алгоритмы: JPEG (. JPG -- графика) и MPEG (.MPG и. MP4 -- видео;.MP3 -- музыка).

Работа алгоритмов сжатия - JPEG и MPEG достаточно сложна и основывается на изощренной математике. В двух словах об алгоритме JPEG можно сказать так: сначала строка изображения раскладывается по трем основным цветам, потом для каждого цвета строится график его изменения по строке, затем в этом графике выявляются периодические зависимости, эти зависимости записываются тригонометрическими формулами, после чего запоминаются не точки и их цвета, а коэффициенты формул.

Конечно, это грубая модель, но она должна быть понятной. Из-за того, что запоминается не изображение, а формулы, его описывающие, экономия при сжатии может превышать 90%, но зато восстановить абсолютно точную копию исходного файла уже невозможно -- происходит потеря части информации.

Кстати, эффект от применения технологии JPEG очень сильно проявляется на цветных фотографиях, а на черно-белых иллюстрациях он намного меньше.

К технологии JPEG близка технология MPEG, разработанная для видеоматериалов. Она дает еще более высокую степень сжатия. Грубо говоря, каждый кадр видеоряда рассматривается как отдельная картинка, но в кадре кодируется не вся его графика, а только характерные отличия от предыдущего кадра. Поскольку в видеофильмах соседние кадры обычно очень похожи друг на друга, эффект от сжатия очень большой. Эта технология тоже несимметричная и приводит к определенной потере информации (например, всем известные квадратики на пиратских дисках) ;).

Если вы приобретали фильмы в формате.MP4 и просматривали их, то могли заметить, что качество изображения в фильмах значительно различается. Здесь роль играет не только качество исходной записи, для которой применяли сжатие, но и настройки алгоритма сжатия.

компьютерный файл сжатие архив

Следует различать собственно программу-архиватор, формат архивов и методы сжатия. Даже один и тот же метод сжатия может иметь варианты реализации. Например, существует более десятка программ-архиваторов, которые могут создавать архивы в формате ZIP. В свою очередь данные в формате ZIP могут быть сжаты различными методами: Deflate, Deflate64, BZip2. Метод Deflate имеет несколько реализаций с разной скоростью и степенью сжатия. С помощью этого метода архиватор 7-zip позволяет создавать архивы в формате ZIP и 7Z.

Обычно архиваторы могут создавать архивы в собственном эксклюзивном формате с использованием своих оригинальных методов. Например, архиватор RAR позволяет создавать архивы RAR. В формате архива и методах сжатия заключаются основные преимущества того или иного архиватора.

В простейшем случае архиватор позволяет только упаковать или распаковать один файл. Кроме собственно сжатия данных, современные архиваторы обеспечивают некоторые дополнительные функции. Можно выделить несколько основных:

Сжатие некоторых файлов и целых директорий;

Создание самораспаковывающихся (SFX) архивов. То есть для распаковки архива программа-архиватор не требуется;

Изменение содержимого архива;

Шифрование содержимого архива;

Информация для восстановления архива при частичном повреждении и возможность восстановления поврежденных архивов;

Разбивка архива на несколько частей или томов;

Консольная версия программы для работы из командной строки;

Графическая (GUI) версия программы.

Стоит отметить, что, несмотря на формальное наличие, реализация каждой дополнительной функции может быть выполнена на совершенно разном уровне.

Кроме различий в функциональности, можно разбить архиваторы на две группы: асимметричные и симметричные. Асимметричные архиваторы требуют для операции распаковки значительно меньше времени и оперативной памяти, чем для операции упаковки. Это позволяет быстро получать содержимое архива на маломощных компьютерах. Симметричные архиваторы требуют для операций упаковки и распаковки одинаковое время и объем оперативной памяти. Использование таких архиваторов на широком парке компьютеров или для оперативного доступа к содержимому архива ограничено. Известный архиватор RAR в качестве основного использует асимметричный словарный метод сжатия, а для текстов может использовать симметричный PPM-метод. Таким образом, распаковка архивов RAR, сжатых с максимальной степенью сжатия, может быть невозможна на компьютерах с ограниченным объемом оперативной памяти. Все или почти все передовые архиваторы с высокой степенью сжатия являются симметричными.

Несмотря на очень скромные данные о распространенности архиваторов, их существует большое множество. Основная масса относится к категории экспериментальных и архиваторов с ограниченной функциональностью. Тем не менее каждый их них позволяет выполнять собственно процедуру сжатия данных.

Рамотрим наиболее популярные программы-архиваторы:

1. WinRAR

Версия 2.90 Final

Поддерживаемые платформы: Windows, Linux, BeOS and DOS-32

WinRAR - 32-разрядная версия архиватора RAR для Windows. Помимо полной поддержки RAR и ZIP, WinRAR 2.90 может распаковывать UUE, GZ, TAR, ARJ, LZH, ACE, CAB, BZIP2, JAR (Java ARchive) и ACE 2.0 архивов. WinRAR имеет оригинальный алгоритм сжатия, обладающий высокими показателями коэффициента сжатия, особенно на исполняемых файлах, больших текстовых файлах и т.д. При этом количество входящих в архив сжатых файлов не ограничено.

Имеется поддержка ZIP-архивов; графический интерактивный интерфейс наряду с командной строкой. WinRAR предоставляет возможность создания solid-архивов, что дает выигрыш при архивировании большого количества файлов.

Возможно создание самораспаковывающихся (SFX), обычных и многотомных архивов. Доступны блокировка, шифрование, список порядка файлов, метки томов.

Также имеются дополнительные функции, например шифрование, добавление архивных комментариев, протоколирование ошибок и пр.

2. WinZip

Версия v8.1

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.

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.

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

3. WaveZip

Версия 2.0

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%).

4. WavPack

Версия 3.92

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT, Mac

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.

5. PowerArchiver

Версия v7.02

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT

Мощная многоформатная Windows GUI-оболочка, позволяющая работать с архивами в форматах ZIP, RAR, CAB, ARJ, LHA, ACE, ARC, TAR, BZIP2, TAR.BZ2, GZ, BH, ZOO, XXE, UUE. Помимо стандартных операций PowerArchiver может производить переименование файлов в архивах, инсталлировать из них программы, проверять содержимое на вирусы, конвертировать архивы из одного формата в другой, защищать их паролем, чинить, создавать многотомные и самораспаковывающиеся (SFX) архивы. Программа также позволяет своими средствами просматривать файлы TXT, RTF, BMP, ICO, GIF, WMF, EMF и JPG, распечатывать списки архивных файлов или экспортировать их в TXT- и HTML-форматах. Имеются средства управления списком быстрого доступа к часто используемым директориям, изменения внешнего вида кнопочной панели с помощью скинов, произведения операций резервирования данных с помощью скриптов, поиска обновлений программы в Интернете, создания отдельного архива для каждого сжимаемого файла.

PowerArchiver имеет удобный переключаемый интерфейс в стиле Office 2000 с подробной справочной системой и интегрируется с Проводником Windows, обеспечивая поддержку операций Drag & Drop и удобных контекстных меню.

6. ZipMagic

Версия 4.0

Поддерживаемые платформы: Win9x, WinNT

Компания Mijenix выпустила обновленную версию своей популярной программы ZipMagic. Цель программы - обеспечить возможность работать с архивами как с обыкновенными дисковыми папками. То есть все zip-файлы, имеющиеся на дисках, магическим образом «превращаются» в обычные директории. При этом ни Проводник, ни Norton Commander, ни любая другая программа не подозревают, что имеют дело с архивами. Пользователь может работать с псевдопапками: переименовывать их, запускать и инсталлировать из них программы, игры, просматривать, редактировать, копировать, переименовывать файлы, создавать и удалять поддиректории и т.д. ZipMagic незаметно будет производить операции сжатия/распаковки, причем значительно быстрее, чем большинство известных zip-упаковщиков.

В новой версии программы добавлена поддержка большинства новых форматов архивов и кодировок. Среди них: RC, ARJ, CAB, GZ, LHA/LZH, RAR, TAR, ZOO, UU/XXEncode и многие другие. При этом для работы с файлами этих форматов вам не понадобятся сами утилиты, создавшие их. Для работы с ними предназначена поставляемая с ZipMagic утилита ZipTools. Все вышеупомянутые типы файлов автоматически ассоциируются в реестре с этой утилитой и, естественно, ею и открываются.

ZipTools представляет собой некое подобие Проводника, с помощью которого можно выполнять все стандартные функции, присущие файл-менеджерам (копирование, перенос, переименование файлов, поддержка Drag&Drop, настройка панелей, сортировка, многооконность и т.п.), а также специфические функции типа UU-кодирования, конвертирования в ZIP, форматирования дисков, поиска файлов/компьютеров и тому подобное. Кроме того, ZipTools позволяет быстро просматривать более 60 форматов файлов/документов, в том числе мультимедийных, не выходя из программы.

В составе ZipMagic также поставляется утилита ZipWizard -- автоматизированное средство создания/конвертирования/распаковки архивов для новичков, предоставляющее для выполнения стандартных операций пошаговый упрощенный интерфейс.

Помимо этого с программой поставляются специальные zip-плагины для браузеров и e-mail. Первый -- ZipSurfer -- предназначен для работы в Netscape Navigator, Netscape Communicator и Internet Explorer и позволяет распаковывать, просматривать свежескачанные из Интернета архивы, инсталлировать из них программы и выполнять прочие операции с архивами, не выходя из браузера (нечто подобное имеется в известном WinZip).

Второй плагин -- ZipMail -- представляет собой дополнение к таким программам, как Eudora Light, Eudora Pro, Microsoft Exchange, Outlook 97 и Outlook 98.

В опциях ZipMagic можно изменить огромное количество параметров, среди которых имеются и специальные параметры Windows NT. Вы можете определить опции автозапуска программы, установить коэффициент сжатия, с которым файлы будут сжиматься при создании архива-папки, установить размер кэша программы, горячие клавиши, выбрать диски, для которых будут работать функции ZipMagic, определить время включения/отключения функций программы. Можно также определить, какие приложения все же будут рассматривать zip-архивы как файлы, а не как директории, например резервные и дисковые утилиты.

Достоинства и недостатки описанных программ можно представить в виде графических рисунков.

Выполнила: Дмитриева Диана

Введение

Основные виды программ-архиваторов

Сжатие файлов при архивации

Показатель степени сжатия файлов

Оценка функциональности самых популярных архиваторов

6.Заключение

7.Список литературы

1.Введение

Архивация - это сжатие, уплотнение, упаковка информации с целью ее более рационального размещения на внешнем носителе (диске или дискете). Архиваторы - это программы, реализующие процесс архивации, позволяющие создавать и распаковывать архивы.

Необходимость архивации связана с резервным копированием информации на диски и дискеты с целью сохранения программного обеспечения компьютера и защиты его от порчи и уничтожения (умышленного, случайного или под действием компьютерного вируса). Чтобы уменьшить потери информации, следует иметь резервные копии всех программ и файлов.

Программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет специальных методов сжатия информации создавать копии файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Это даёт возможность на дисках или дискетах разместить больше информации, то есть повысить плотность хранения информации на единицу объёма носителя (дискеты или диска).

Кроме того, архивные файлы широко используются для передачи информации в Интернете и по электронной почте, причем благодаря сжатию информации повышается скорость её передачи. Это особенно важно, если учесть, что быстродействие модема и канала связи (телефонной линии) намного меньше, чем процессора и жесткого диска.

Работа архиваторов основана на том, что они находят в файлах повторяющиеся участки и пробелы, помечают их в архивном файле и затем при распаковке восстанавливают по этим отметкам исходные файлы.

Программы-упаковщики (или архиваторы) позволяют помещать копии файлов в архив и извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и тестировать его целостность, удалять файлы, находящиеся в архиве, и обновлять их, устанавливать пароль при извлечении файлов из архива и др. Разные программы архивации отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия, набором услуг (полнотой меню для пользователя), удобством пользования (интерфейсом), наличием помощи, собственным размером.

Ряд архиваторов позволяют создавать многотомные архивы, самоизвлекающиеся архивы, архивы, содержащие каталоги. Наиболее популярны и широко используются следующие архиваторы: ARJ, PKZIP/PKUNZIP, RAR, ACE, LHA, ICE, PAK, PKARC/PKXARC, ZOO, HYPER, AIN.

Наиболее высокоэффективными являются архиваторы RAR, ACE, AIN, ARJ.

2.Основные виды программ-архиваторов

Различными разработчиками были созданы специальные программы для архивации файлов. Как правило, программы для архивации файлов позволяют помещать копии файлов на диске в сжатом виде в архивный файл, извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и т.д. Разные программы отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия файлов при помещении в архив, удобством использования.

В настоящее время применяется несколько десятков программ - архиваторов, которые отличаются перечнем функций и параметрами работы, однако лучшие из них имеют примерно одинаковые характеристики. Из числа наиболее популярных программ можно выделить:, PKPAK, LHA, ICE, HYPER, ZIP, РАК, ZOO, EXPAND, разработанные за рубежом, а также AIN и RAR, разработанные в России. Обычно упаковка и распаковка файлов выполняются одной и той же программой, но в некоторых случаях это осуществляется разными программами, например, программа РКZIР производит упаковку файлов, a PKUNZIP - распаковку файлов.

Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы, для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие - либо программы, так как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися.

Самораспаковывающийся архивный файл - это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования программы - архиватора.

Самораспаковывающийся архив получил название SFX - архив (SelF - eXtracting).

архиватор сжатие упаковщик потеря

Одним из наиболее распространенных видов системных программ являются программы, предназначенные для архивации, упаковки файлов путем сжатия хранимой в них информации.

Сжатие информации — это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, в результате которого уменьшается ее избыточность, соответственно, требуется меньший объем Памяти для хранения.

Сжатие информации в файлах производится за счет устранения избыточности различными способами, например за счет упрощения кодов, исключения из них постоянных битов или представления повторяющихся символов или повторяющейся последовательности символов в виде коэффициента повторения и соответствующих символов. Применяются различные алгоритмы подобного сжатия информации.

Сжиматься могут как одни, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл , или архив.

Архивный файл — это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации, размерах и т. д.

Целью упаковки файлов обычно являются обеспечение более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и, соответственно, стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях. Кроме того, упаковка в один архивный файл группы файлов существенно упрощает их перенос с одного компьютера на другой, сокращает время копирования файлов на диски, позволяет защитить информацию от несанкционированного доступа, способствует защите от заражения компьютерными вирусами.

Под степенью сжатия понимают отношение размеров сжатого файла и исходного, выраженное в процентах.

Степень сжатия зависит от используемой программы сжатия, метода сжатия и типа исходного файла. Лучше всего сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы, файлы данных, степень сжатия которых может достигать 5 — 40%, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей — 60 — 90%. Почти не сжимаются архивные файлы. Программы для архивации отличаются используемыми методами сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия.

Архивация (упаковка) — помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде.

Разархивацияия (распаковка) — процесс восстановления файлов из архива точно в таком виде, какой они имели до загрузки в архив. При распаковке файлы извлекаются из архива и помещаются на диск или в оперативную память.

Программы, осуществляющие упаковку и распаковку файлов, называются программами-архиваторами.

Большие по объему архивные файлы могут быть размещены на нескольких дисках (томах). Такие архивы называются многотомными . Том - это составная часть многотомного архива. Создавая архив из нескольких частей, можно записать его части на несколько носителей.

Основные виды программ-архиваторов

В настоящее время применяется несколько десятков программ-архиваторов, которые отличаются перечнем функций и параметрами работы, однако лучшие из них имеют примерно одинаковые характеристики. Из числа наиболее популярных программ можно выделить: Zip (и его модификация WinZip), WinRAR, Arj (и его разновидности), G-Zip, 7-Zip.

Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы, для извлечения файлов из которых не требуются какие-либо программы, гак как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися. Самораспаковывающийся архивный файл — это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования программы-архиватора.

Самораспаковывающийся архив получил название SFX-архив (SelF-eXtracting). Архивы такого типа обычно создаются в формате ЕХЕ-файла.

Многие программы-архиваторы производят распаковку файлов, выгружая их на диск, но имеются и такие, которые предназначены для создания упакованного исполняемого модуля (программы). В результате такой упаковки создается программный файл с теми же именем и расширением, который при загрузке в оперативную память самораспаковывается и сразу запускается. Вместе с тем возможно и обратное преобразование программного файла в распакованный формат. К числу таких архиваторов относятся программы Upx, PKLITE, LZEXE.

Ппрограмма EXPAND, входящая в состав утилит операционной системы Windows, применяется для распаковки файлов программных продуктов, поставляемых фирмой Microsoft.

Способы управления программой-архиватором

Управление программой-архиватором осуществляется одним из следующих способов:

• - с помощью командной строки, в которой формируется команда запуска, содержащая имя программы-архиватора, команду управления и ключи ее настройки, а также имена архивного и исходного файлов;
• - с помощью встроенной оболочки и диалоговых панелей, появляющихся после запуска программы и позволяющих вести управление с использованием меню и функциональных клавиш, что создает для пользователя более комфортные условия работы;
• - с помощью контекстного меню Проводника в операционной системе Windows.

Следует различать собственно программу-архиватор, формат архивов и методы сжатия. Даже один и тот же метод сжатия может иметь варианты реализации. Например, существует более десятка программ-архиваторов, которые могут создавать архивы в формате ZIP. В свою очередь данные в формате ZIP могут быть сжаты различными методами: Deflate, Deflate64, BZip2. Метод Deflate имеет несколько реализаций с разной скоростью и степенью сжатия. С помощью этого метода архиватор 7-zip позволяет создавать архивы в формате ZIP и 7Z.

Обычно архиваторы могут создавать архивы в собственном эксклюзивном формате с использованием своих оригинальных методов. Например, архиватор RAR позволяет создавать архивы RAR. В формате архива и методах сжатия заключаются основные преимущества того или иного архиватора.

В простейшем случае архиватор позволяет только упаковать или распаковать один файл. Кроме собственно сжатия данных, современные архиваторы обеспечивают некоторые дополнительные функции. Можно выделить несколько основных:

Сжатие некоторых файлов и целых директорий;

Создание самораспаковывающихся (SFX) архивов. То есть для распаковки архива программа-архиватор не требуется;

Изменение содержимого архива;

Шифрование содержимого архива;

Информация для восстановления архива при частичном повреждении и возможность восстановления поврежденных архивов;

Разбивка архива на несколько частей или томов;

Консольная версия программы для работы из командной строки;

Графическая (GUI) версия программы.

Стоит отметить, что, несмотря на формальное наличие, реализация каждой дополнительной функции может быть выполнена на совершенно разном уровне.

Кроме различий в функциональности, можно разбить архиваторы на две группы: асимметричные и симметричные. Асимметричные архиваторы требуют для операции распаковки значительно меньше времени и оперативной памяти, чем для операции упаковки. Это позволяет быстро получать содержимое архива на маломощных компьютерах. Симметричные архиваторы требуют для операций упаковки и распаковки одинаковое время и объем оперативной памяти. Использование таких архиваторов на широком парке компьютеров или для оперативного доступа к содержимому архива ограничено. Известный архиватор RAR в качестве основного использует асимметричный словарный метод сжатия, а для текстов может использовать симметричный PPM-метод. Таким образом, распаковка архивов RAR, сжатых с максимальной степенью сжатия, может быть невозможна на компьютерах с ограниченным объемом оперативной памяти. Все или почти все передовые архиваторы с высокой степенью сжатия являются симметричными.

Несмотря на очень скромные данные о распространенности архиваторов, их существует большое множество. Основная масса относится к категории экспериментальных и архиваторов с ограниченной функциональностью. Тем не менее каждый их них позволяет выполнять собственно процедуру сжатия данных.

Поддерживаемые платформы: Windows, Linux, BeOS and DOS-32

WinRAR - это архиватор файлов в формат RAR и ZIP для 32-битных и 64-разрядных операционных систем Windows и Pocket PC. Считается одним из лучших архиваторов по соотношению степени сжатия к скорости работы. Распространяется по shareware-лицензии. Версия для платформы Pocket PC имеет лицензию Freeware.

Возможности:

• Создание архивов форматов RAR и ZIP.
• Распаковка файлов формата CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE, UUE, BZIP2, JAR, ISO, 7z, Z.
• Возможность шифрования архивов с использованием алгоритма AES (Advanced Encryption Standard) с длиной ключа 128 бит, при этом в качестве ключа шифрования используется хеш пароля с использованием алгоритма SHA-1.
• Возможность работы с файлами размером до 8,589 млрд. (примерно 8 x 109) гигабайт.
• Создание самораспаковывающихся, непрерывных и многотомных архивов.
• Добавление в архивы дополнительной информации для восстановления архива в случае его повреждения, в том числе создание специальных томов восстановления, позволяющих восстановить многотомный архив при повреждении частей с информацией.
• Полная поддержка файловой системы NTFS и имён файлов в Юникоде.
• Поддержка командной строки.

· С версии 2.90 вводится поддержка нового формата архива - RAR3. Предыдущие версии не могут работать с новым форматом;

· С версии 3.50 начинают поддерживаться темы оформления и скины, а также происходит корректное встраивание в контекстное меню на x64 Windows системах;

· С версии 3.60 алгоритмом компрессии поддерживаются многоядерные процессоры и процессоры с технологиями Hyper-threading - это обеспечивает существенный прирост скорости сжатия;

· C версии 3.70 архиватор официально совместим с Windows Vista, создаёт SFX-архивы с запросом привилегий;

· C версии 3.80 теперь поддерживаются архивы ZIP, которые содержат имена файла Unicode в формате UTF-8;

· С версии 3.90 появляется разделение на 32- и 64-битные версии программы. 64-битная версия работает только на 64-битных ОС Windows и даёт некоторый прирост производительности.

· С версии 4.00 изменен алгоритм архивирования RAR, что в значительной степени повышает скорость распаковки. В зависимости от типа данных, скорость распаковки может быть выше на 30 %. Появляется менеджер паролей, который позволяет сохранять пароли архивов для дальнейшего использования.

WinZip - условно-бесплатный файловый архиватор и компрессор для Microsoft Windows и Apple Mac OS X фирмы Corel. PKZIP является основным форматом, хотя поддерживаются и другие архивные форматы.

Возможности:

• Создание, дополнение, извлечение из архивов ZIP, а также собственного формата.zipx
• Поддержка алгоритмов компрессии JPEG, LZMA (12.0), bzip2 (9.0), PPMd (10.0) и специальных алгоритмов для звуковых файлов (на основе WavPack), что позволяет уменьшить архив за счёт потенциального увеличения времени сжатия и извлечения (особенно при использовании PPMd).
• Декомпрессия файлов.bz2, .rar, .iso, .img, 7-zip
• Встроенная поддержка архивов LHA (.lha и.lzh)
• Настраиваемая интеграция в оболочку Microsoft Windows.
• Поддержка 128- и 256-битных ключей шифрования AES. Это позволило заменить менее надёжный метод шифрования PKZIP 2.0 используемый в ранних версиях. Версия 9 также осуществляет поддержку 64-битного шифрования в PKZIP.
• Прямая запись архивов на CD / DVD
• Автоматизация резервного копирования
• Поддержка протокола FTP
• Отправка ZIP архивов по электронной почте
• Поддержка Юникода (c версии 11.2)

Архиватор формата ZIP (PKZIP) был первоначально создан для MS-DOS в 1989 году компанией PKWare.

WinZip был создан в начале 1990 года как коммерческий графический интерфейс для PKZIP. Приблизительно в 1996 создатели WinZip включили код сжатия от проекта PKZIP, таким образом устраняя потребность в присутствии консольной версии.

С версии 6.0 до версии 9.0, зарегистрированные пользователи могли загружать новейшие версии программного обеспечения, используя первоначальную регистрационную информацию, и тем самым получая обновления бесплатно. Начиная с версии 10.0 система бесплатного обновления была отключена. WinZip доступна в стандартной и профессиональной версии.

В мае 2006 года, корпорация Corel, известная своей линией продуктов WordPerfect и CorelDRAW, объявила, что завершила приобретение WinZip Computing.

До версии 11.2 была возможность включения с помощью внешних программ поддержки архивов ARC, ARJ.

С версии 14.5 меню графической оболочки программы изменено на Ribbon-интерфейс.

Апрель 2011 - выпущена версия 15, поддерживающая русский язык.

2012 - выход WinZip вер. 16.5, движок которой оптимизирован для многоядерных процессоров. Также добавлена поддержка OpenCL для GPU AMD (однако, не для Intel и Nvidia), при этом прирост производительности в этом приложении у APU Trinity и Llano составил до 45 %.

7-Zip - свободный файловый архиватор с высокой степенью сжатия данных. Поддерживает несколько алгоритмов сжатия и множество форматов данных, включая собственный формат 7z c высокоэффективным алгоритмом сжатия LZMA. Программа разрабатывается с 1999 года и является бесплатной, а также имеет открытый исходный код, большая часть которого свободно распространяется на условиях лицензии GNU LGPL, за исключением кода декомпрессора unRAR, который имеет ограничения. Основной платформой является Windows (в том числе Windows CE), где доступны две версии программы: с графическим интерфейсом и версия для командной строки. Консольная версия была портирована сообществом разработчиков для систем стандарта POSIX под общим названием p7zip. Портированные версии для других систем, так же как и оригинальная программа 7-zip, доступны на сайте системы SourceForge (по состоянию на 7 ноября 2010 года программа была скачана с сайта более 109 миллионов раз). 7-Zip является победителем SourceForge.net Community Choice Awards 2007 года в категориях: лучший проект и лучший технический дизайн.

Возможности

• Поддерживаемые алгоритмы:
• LZMA, LZMA2, PPMd, Bzip2, Deflate и Deflate64
• Поддерживаемые форматы:
• упаковка и распаковка: 7z, BZIP2 (BZ2, TB2, TBZ, TBZ2), GZIP (GZ, TGZ), TAR, ZIP, XZ;
• только распаковка: 001, ACE, ARJ, CAB, CHM, CPIO, DEB, DMG, FLV, ISO, JAR, LHA, LZH, LZMA, LZO (TZO), MSI, NSIS, PE, RAR, RPM, SWF, SWM, VHD, WIM, XAR, Z (TAZ); FAT, HFS, MBR, NTFS, UDF, SquashFS, CramFS
• Очень высокая степень сжатия в новом формате 7z благодаря использованию усовершенствованного алгоритма Лемпела-Зива.
• Для форматов ZIP и GZIP степень сжатия на 2-10 % выше, чем у PKZIP и WinZip.
• Возможность создания самораспаковывающихся архивов для формата 7z.
• В формате 7z возможно создавать многотомные архивы (за исключением самораспаковывающихся).
• Возможность шифрования алгоритмом AES-256 для архивов формата 7z и ZIP.
• Интеграция в оболочку Microsoft Windows и Windows NT.
• Плагин для программы FAR Manager.
• Плагин для программ Total Commander и Unreal Commander (wcx).
• Встроенная утилита для тестирования производительности.
• Многоязычный графический интерфейс (только для Windows) с функциями двухоконного файлового менеджера.
• Мощная версия для командной строки.
• Специальная версия для 64-разрядных операционных систем Windows.
• Поддержка кодировки Юникод для имен файлов.

7-Zip использует многопоточность и позволяет задействовать для сжатия, в зависимости от алгоритма или формата, различное количество потоков. При создании архивов, в которых файлы могут сжиматься независимо друг от друга (например, ZIP), программа может использовать до 8 потоков одновременно. Для алгоритма сжатия LZMA архиватор одновременно может использовать до 2 потоков. Невозможность использования большего их количества объясняется последовательным характером непрерывного сжатия. Алгоритм сжатия LZMA2 не имеет этого недостатка.

При сжатии в формате 7z используются также специальные фильтры-нормализаторы. Так, для более оптимального сжатия 32-битного x86 кода используются нормализующие конверторы BCJ и BCJ2. Программа также имеет оптимизирующий дельта-конвертер для некоторых типов мультимедиаданных, например несжатых 24-битных изображений.

Результаты по степени сжатия сильно зависят от сжимаемых данных. Обычно 7-Zip сжимает в формат 7z на 4-25 % лучше, чем в формат zip .

7-Zip 4.65 занимает 24 место в рейтинге архиваторов по степени сжатия, для сравнения популярные WinRAR 3.80 и WinZip 12 занимают 32 и 34 место соответственно. Лидеры же рейтинга PAQ более известен в своей GUI-модификации KGB и WinRK имеют на порядок большее время сжатия.

Достоинства

• бесплатное ПО с открытым исходным кодом, распространяемое по свободной лицензии GNU LGPL (кроме распаковщика unRAR, лицензия которого запрещает восстановление алгоритма сжатия RAR);. Вследствие этого - поддержка множества платформ.
• открытый формат архива и алгоритм сжатия.
• высокая степень сжатия. В целом, можно подобрать параметры, при которых размер файла и скорость сжатия будут аналогичны WinRAR.
• высокая скорость распаковки (для архивов с методом сжатия LZMA). По данным автора:
• скорость распаковки достигает 20-30 мегабайт в секунду на 2 ГГц процессоре класса Intel Core 2 или AMD Athlon 64.
• скорость распаковки порядка 1-2 мегабайт в секунду при использовании процессоров ARM, MIPS, PowerPC и подобных при частоте 200 МГц.
• многопоточное сжатие. Если на одноядерном процессоре скорость 7-Zip близка к WinRAR, то на двухъядерном 7-Zip намного быстрее;
• поддержка шифрования AES-256;
• поддержка 64-битных систем;
• в программе имеется множество точных настроек алгоритмов сжатия, для неопытных пользователей есть готовые предустановки;
• общий объём файлов в одном архиве формата 7z может составлять 16 эксабайт;
• Существует открытое 7-Zip API, позволяющее интегрировать 7-zip с другими программными продуктами.

Недостатки

• Не сохраняет информации о правах доступа к файлам.
• Не позволяет извлекать файлы, если не доступны все части архива.

Выводы

Алгоритмы сжатия информации активно совершенствуются, и современные архиваторы позволяют сжимать данные гораздо более эффективно. Однако наиболее продвинутые, с точки зрения сжатия информации, программы не всегда являются и самыми многофункциональными, а значит и наиболее распространенными. Поэтому большинство пользователей делают выбор в пользу программ, которые обеспечивают меньший коэффициент сжатия, но имеют хорошо продуманный интерфейс и большое количество дополнительных возможностей.

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.

Итак, выбирая архиватор, не стоит руководствоваться только скоростью работы и обеспечиваемым коэффициентом сжатия. Необходимо, чтобы он обладал развитым и удобным оконным интерфейсом, поддерживал разные платформы (чтобы не возникало проблем совместимости) и располагал большим количеством дополнительных возможностей. Немаловажно при выборе архиватора учитывать распространенность и возможную дальнейшую поддержку авторами новых версий.

Список Литературы

1. Зверев В.С. Информатика: Учебное пособие для студентов вузов. Астрахань, 2003

2. http://wikipedia.ru

3. Поваляев. Е. «Архиваторы». КомпьютерПресс №2 2007г.

4. Воловник А. «Знакомьтесь, информационные технологии». СПб. БХВ-Петербург. 2006г.

5. Сеннов А. «Курс практической работы на ПК» СПб. БХВ-Петербург. 2005г.