Методы и приемы сжатия файлов

Содержание

Введение

1. Архиваторы: понятие, обзор

1.1 Основные понятия

1.2 Способы и параметры сжатия

1.3 Методы сжатия

1.4 Виды архивов

1.5 Наиболее распространенные программы

2. Приемы работы с программами-архиваторами

2.1 Приемы работы с WinRAR

2.1.1 Просмотр содержимого архива

2.1.2 Создание архива

2.1.3 Распаковка архива

2.1.4 Мастер

2.2 Интеграция с проводником Windows

2.3 Поддержка Drag-and-Drop

3. Сравнительная характеристика различных видов программ-архиваторов

Заключение

Список используемых источников

Введение

С развитием компьютера стали увеличиваться и объемы информации хранимой в нем, что в свою очередь привело к развитию технологий по хранению этой информации в сжатом виде, то есть в архивах. Для этого было придумано множество программ осуществляющих архивацию информации. Программы-упаковщики (или архиваторы) позволяют помещать копии файлов в архив и извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и тестировать его целостность, удалять и обновлять файлы, находящиеся в архиве, устанавливать пароль при запаковке файлов в архив.

Сегодня уже сложно представить проблему переноса и хранения файлов. Работа с большим количеством файлов, объем которых в свою очередь является немалым, невозможна без программ архиваторов, позволяющих правильно организовать передачу данных. На сегодняшний день существует целое разнообразие программ для сжатия файлов. Для того чтобы выбрать подходящую программу для создания архивов, необходимо рассмотреть историю появления данных программ, основные форматы и возможности архиваторов и разобраться в сущности работы данных программ.

Основная цель моей квалификационной работы - это углубление и расширение знаний по теме: «Методы и приемы сжатия файлов»

Задачи:

· Рассмотрение методов и приемов сжатия файлов;

· Ознакомление с приемами работы программ-архиваторов;

· Составление отчета сравнительных характеристик различных видов программ-архиваторов.

Квалификационная работа включает в себя 3 основных раздела:

В разделе 1 - «Архиваторы: понятие и обзор» мною были рассмотрены основные понятия архиваторов, способы, понятия, а так же методы сжатия файлов, виды архивов и наиболее распространенные программы-архиваторы.

В материале второго раздела были рассмотрены основные приемы работы с архиватором WinRAR: создание и распаковка архива, просмотре содержимого архива. Представлен материал о новых режимах и технологиях работы с программой WinRAR.

В третьем разделе, пользуясь, алгоритмами для сжатия данных были получены результаты, на основании которых составлена обобщающая таблица и сделаны выводы об эффективности использования рассмотренных архиваторов.

1. Архиваторы: понятие, обзор

1.1 Основные понятия

Определение архиватора напрашивается само собой: архиватор -- это программный продукт, позволяющий объединить несколько файлов в один архив, а также позволяющий изменять путем сжатия размер архива. Но данное определение будет не полным, если не разобраться с сущностью самого процесса сжатия.

Сжатие -- это процесс перекодирования информации, в результате которого уменьшается объем файла. Встречаются также такие названия данного процесса как кодирование, компрессия, упаковка и соответственно обратные данным процессы: декодирование, декомпрессия и распаковка.

Необходимость сжатия связана с резервным копированием информации на внешние носители с целью сохранения программного обеспечения компьютера и защиты его от порчи и уничтожения (умышленного, случайного или под действием компьютерного вируса). Кроме того, архивные файлы широко используются для передачи информации в Интернете и по электронной почте, причём благодаря сжатию информации повышается скорость её передачи. Это особенно важно, если учесть, что быстродействие модема и канала связи намного меньше, чем процессора и жёсткого диска.

Работа архиваторов основана на том факте, что каждый сжимаемый файл содержит «излишнюю» информацию, то есть в нем можно найти много повторов одной и той же информации. Особенно наглядно это проявляется в текстовых данных, где может встречаться несколько повторов одного и того же слова, словосочетания или даже целой фразы. Программа-архиватор фиксирует в архивном файле не только повторение слов и пробелы, но также одних и тех же слогов в разных словах и затем при распаковке восстанавливает по этим отметкам исходные файлы.

1.2 Способы и параметры сжатия информации

На данный момент существует два способа сжатия информации:

· Без потерь («lossless compression»);

· С потерями («lossy compression»).

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, касающегося специальных кодеков сжатия изображения, музыки и видеоданных. 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.

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. Так же учитываются такие параметры, как скорость сжатия - время, затрачиваемое на сжатие некоторого объема информации входного потока, до получения из него эквивалентного выходного потока; и качество сжатия - величина, показывающая на сколько сильно упакован выходной поток, при помощи применения к нему повторного сжатия по этому же или иному алгоритму.

Степень сжатия (compress rating) или отношение (ratio) объемов исходного и результирующего потоков 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, *.com, а также архивные файлы сжимаются сложнее всего, последние, кстати, практически не сжимаются. Также для работы архиватора немалое значение имеет параметр скорости сжатия и распаковки файла.

1.3 Методы сжатия информации

Методы сжатия файлов бывают «открытыми» и «коммерческими». В первом случае алгоритм можно свободно исследовать и использовать, так как он сам по себе является ценностью. Во втором случае использование метода является закрытым: алгоритм засекречивается в виду того, что он применяется только в отдельных программных продуктах, и несанкционированное использование может вызвать последующие разбирательства по поводу авторских прав, что собственно неоднократно происходило в истории развития архиваторов.

В данное время разработано большое количество методов сжатия, наиболее известные:

· Методы Зива -- Лемпела или «LZ-методы» (LZ77, LZ78, LZH, LZW)

· Преобразование Барроуза-Уиллера («BWT»)

· Метод Хаффмана или «HUFF» («Huffman Coding»)

· Метод преобразования Фурье «FT» («Fourier Transform »)

· Метод Шеннона-Фано

· Метод PPM («Prediction by Partial Match»)

· Метод арифметического кодирования ARC

Сжатие, например, по «LZ-методу» основано на создании своеобразного словаря, где каждое слово получает свой порядковый номер, и в результате сжатый файл содержит не предложения, а последовательность чисел, что существенно сокращает его размер. Стоит отметить, что данный метод работает эффективнее для сжатия больших файлов, чем маленьких: создание системы словаря, а иногда и «словаря в словаре» также сказывается на размере итогового файла, что нецелесообразно для сжатия легких файлов. Кстати, компрессия по методу Зива -- Лемпела является одним из самых распространенных методов сжатия без потерь.

При сжатии по методу Барроуза и Уиллера упаковка происходит в два этапа: в начале совершается определенное преобразование данных, затем -- сам процесс сжатия. На первом этапе происходит сортировка данных, которая получила название «преобразование Барроуза-Уиллера»: в блоке данных разные символы меняются местами таким образом, чтобы обеспечить более действенное сжатие на втором этапе.

Кодирование по методу Хаффмана описывается несколько сложнее: оно происходит благодаря созданию определенной таблицы данных и добавления к ней новых ячеек, в результате чего получается систематизация данных в виде дерева («двоичное дерево»). С помощью этого дерева происходит вычисление кода и собственно само кодирование. Сжатие Хаффмана - статистический метод сжатия, который уменьшает среднюю длину кодового слова для символов алфавита.

Код Хаффмана может быть построен по следующему алгоритму:

· Выписываем в ряд все символы алфавита в порядке возрастания или убывания вероятности их появления в тексте;

· Последовательно объединяем два символа с наименьшими вероятностями появления в новый составной символ, вероятность появления которого полагается равной сумме вероятностей составляющих его символов; в конце концов мы построим дерево, каждый узел которого имеет суммарную вероятность всех узлов, находящихся ниже него;

· Прослеживаем путь, к каждому листу дерева помечая направление к каждому узлу (например, направо - 1, налево - 0).

Для заданного распределения частот символов может существовать несколько возможных кодов Хаффмана. Возможно, определить 'каноническое' дерево Хаффмана, выбрав одно из возможных деревьев. Такое каноническое дерево может быть очень компактно, передавая только длину в битах для каждого кодового слова.

Родственным методом для кодирования Хаффмана является кодирование Шеннона-Фано, которое осуществляется следующим образом:

· Делим множество символов на два подмножества так, чтобы сумма вероятностей появления символов одного подмножества была примерно равна сумме вероятностей появления символов другого. Для левого подмножества каждому символу приписываем "0", для правого - "1".

· Повторяем шаг (1) до тех пор, пока все подмножества не будут состоять из одного элемента.

Алгоритм создания кода Хаффмана называется снизу-вверх, а Шеннона-Фано - сверху вниз. Кодирование по Хаффману всегда дает оптимальные коды, по Шеннону-Фано иногда используется немного больше бит.

Алгоритмы Хаффмана и Шеннона-Фано являются одними из классических, поэтому они часто используются в графических форматах. Они берут только частоту появления одинаковых байт в изображении и сопоставляют символам входного потока, которые встречаются большее число раз, цепочку бит меньшей длины. И напротив - встречающимся редко - цепочку большей длины.

Близкая модификация алгоритма используется при сжатии черно-белых изображений. Последовательности подряд идущих черных и белых точек заменяются числом, равным их количеству с признаком цвета. А этот ряд уже, в свою очередь, сжимается по Хаффману с фиксированной таблицей. Для того, чтобы понять использование этих двух методов для сжатия изображений, рекомендую обратиться к формату TIFF.

Необходимо особо выделить метод PPM («Prediction by Partial Match»), по которому работает программа WinRAR и многие архиваторы русских разработчиков: архиваторы PPMD и PPMonstr (автор Дмитрий Шкарин), PPMN (автор Максим Смирнов), PPMY (архиватор Евгения Шелвина). Также стоит отметить метод арифметического кодирования ARC, ставший предшественником формата архиватора WinZip.

Арифметическое кодирование является созданием из сжимаемого файла нумерации отдельных его блоков: в последовательности битов файла, выделяются биты с одинаковыми частотами для последующей нумерации. Арифметическое кодирование стало основой многих методов сжатия, включая метод Хаффмана.

Может показаться что кодирование Хаффмана или Шеннона-Фано лучшее средство для сжатия. Однако это не так. Эти методы оптимальны только в том случае, когда все символы в сообщении имеют вероятности появления равные целым отрицательным степеням двойки, что в общем случае не так.

Метод арифметического кодирования не имеет этого ограничения: он достигает одинакового эффекта, т.к. рассматривает сообщение как единое целое (что для кодирования по Хаффману потребовало бы нумерации каждого из всех возможных сообщений), и таким образом достигает теоретической энтропийной границы эффективности сжатия для любого источника.

Работа арифметического кодера состоит в представлении числа интервалом вещественных чисел от 0 до 1. По мере увеличения длины сообщения, интервал, необходимый для его представления, становится все меньше и меньше, а число бит, необходимых для задания этого интервала, увеличивается. Каждый символ сообщения по порядку сокращает этот интервал пропорционально вероятности появления этого символа. Наиболее вероятный символ меньше всех сокращает интервал, и таким образом добавляет меньше бит к коду сообщения.

1.4 Виды архивов

Развитие программ-архиваторов позволило добиться не только сжатия без потерь, но также возможности создания многотомных архивов и архивов в различных форматах.

Архивы бывают сложной структуры, то есть многотомными. Кроме того, они бывают самораспаковывающимися, то есть процесс извлечения файла в данном случае происходит автоматически. Самораспаковывающиеся архивы имеют, как правило, расширение .exe и называются SFX-архивами (от слова «self-extracting»). Что касается многотомных архивов, первый архив или «том» имеет расширение .rar, другие -- *.r00, *.r01 ит.д. В последней версии WinRAR название частей многотомного архива имеют вид -part001.rar.

Архивы также бывают «непрерывными» («solid»). Непрерывный архив -- это архив в формате RAR, упакованный таким образом, что все его файлы представляют непрерывный поток информации. Непрерывная архивация применяется только для формата RAR, для ZIP она недоступна. Плюсом непрерывной архивации является увеличение такого параметра компрессии как степень сжатия, минусом является увеличение параметра скорости распаковки, то есть непрерывный архив будет распаковываться гораздо медленнее и при повреждении одного из файлов в непрерывном архиве, будет испорчена информация во всех остальных файлах, следующих за ним. Кроме того, процессы добавления в исходный архив файла или наоборот удаления имеющегося файла будут также происходить медленнее.

1.5 Наиболее распространенные программы-архиваторы

Сегодня пользователь может найти большое количество программ-архиваторов. Часть из них распространяется бесплатно, часть -- на коммерческой основе (за плату), но большинство программ такого рода распространяются как «Shareware». т. е. они могут быть получены бесплатно. Наиболее распространенные программы-архиваторы имеют приблизительно одинаковые возможности, и ни одна из них не превосходит другие по всем параметрам: одни программы работают быстрее, другие обеспечивают лучшую степень сжатия файлов. Даже если сравнивать программы только по степени сжатия, то среди них нет лидера: разные файлы лучше сжимаются разными программами.

Рассмотрим наиболее распространенные и часто используемые на данный момент программы-архиваторы:

WinRAR. Вначале стоит немного рассказать о распространенном формате RAR. Данный формат сжатия был разработан нашим соотечественником Евгением Рошалом, в числе разработок которого есть файловый менеджер FAR Manager, соответственно название формата является аббревиатурой, включающей первую букву фамилии разработчика и первые две буквы термина архиватор: Win (Windows) и RAR (Roshal ARchive). Формат RAR имеет большую историю: первая публичная версия архиватора RAR 1.3 была выпущена осенью 1993 года. Изначально программа-архиватор RAR была написана под MS DOS. Впоследствии, с активным ростом популярности Microsoft Windows, автор создал архиватор для Windows. Так появилась программа WinRAR -- функциональный, много форматный архиватор. Следует добавить, что созданы также версии архиватора для платформ MacOS X, Linux и FreeBSD. Официальным распространителем WinRAR является Компания RAR Lab WinRAR. Компания RAR Lab WinRAR была основана в 2002 году в германском городе Бремене и в настоящее время занимается продвижением программных продуктов WinRAR. Компания RAR Lab WinRAR представлена широкой дистрибьюторской сетью, и имеет своих представителей, как в России, так и за ее пределами.

WinRAR позволяет легко создавать многотомные и самораспаковывающиеся архивы. Кроме того, есть возможность открывать, просматривать и изменять содержимое архивов в других форматах (например, *.arj). Что касается повреждения архивов, в WinRAR предусмотрена возможность полного и частичного восстановления. Осуществлять работу можно как в простом режиме командной строки, так и в режиме полноэкранного интерфейса. Весьма удобными являются функции поиска и тестирования файлов и архивов, а также функция проверки файлов на вирусы. Оригинальной функцией, характерной только для архивов RAR, является поддержка непрерывного кодирования. Архив можно заблокировать специальным паролем для того, чтобы защитить его от изменений.

Архиватор WinRAR является условно бесплатным -- пользователю предоставляется сорокадневный срок для испытания продукта. Данный архиватор весьма справедливо будет назвать самым распространенным и популярным среди пользователей, ведь он доступен на многих языках.

WinZIP, архиватор WinZIP был создан в 1990 году для платформы Windows компанией Nico Mak Computing, которая позже стала называться WinZip Computing. Данная программа-архиватор работает в основном по алгоритму сжатия PKZIP. Аналогично формату RAR название формата PKZIP -- это аббревиатура, включающая инициалы разработчика Фила Каца (Phil Katz). Интересна история появления слова ZIP: «ZIP» означает «Zork Interpretation Program», то есть программа для сжатия игры Zork, размер которой в те времена казался немалым. Формат PKZIP имеет непростую историю появления на свет: он создавался в условиях жесткой конкуренции компании Фила Каца под названием PKWARE и их конкурента SEA, создателя метода сжатия ARC. Формат PKZIP был разработан Кацем на базе ARC, то есть PKZIP1 изначально был улучшенной версией ARC, что не могло не повлечь за собой скандалы и судебные разбирательства по поводу авторских прав. В результате позже была выпущена вторая версия формата сжатия PKZIP2, которая уже имела мало чего общего с форматом ARC и существенно превосходила его по ряду показателям.

В архиваторе также реализованы метод сжатия PPMd и технология AES. В WinZIP есть возможность созданные с помощью программы архивы отправлять по электронной почте и записывать архивы на диски, не покидая окна программы. Пользователь может выбирать между классическим интерфейсом архиватора и адаптированным.

7-ZIP, создателем данного продукта также является наш соотечественник, это разработчик Игорь Павлов. Создание данной программы связано с разработанным в 2001 году новым форматом архивирования 7z. Архиватор работает по видоизмененному LZ-алгоритму -- методу сжатия «LZMA» («Lempel-Ziv-Markov chain-Algorithm»). Принцип работы LZMA включает, подобно методу Хаффмана, построение «двоичного дерева» Преимуществом 7-ZIP является поддержка технологии «одновременной мультипоточности» или «гиперпоточности» «HTT» («Hyper-Threading Technology»), реализованной в архитектуре Intel Pentium 4. Создание архивов в 7-ZIP часто превосходит результаты работы в WinRAR по ряду показателей: в 7-ZIP выше скорость сжатия и распаковки файлов. По данному параметру 7-ZIP опережает также многие другие ZIP-архиваторы. Как и в третьей версии WinRAR, здесь имеется поддержка технологии сжатия AES. Аналогично WinRAR, 7-ZIP работает под операционные системы MacOS X, Linux, FreeBSD. Архиватор работает также на платформах Solaris, OpenBSD, Cygwin, AIX, Syllable, BeOS. Помимо вышеперечисленных достоинств программы следует иметь в виду, что данный архиватор является бесплатным, распространяется как свободное программное обеспечение. Таким образом, программа 7-ZIP является вполне достойным конкурентом платным архиваторам и даже имеет ряд технических преимуществ перед ними.

2. Приемы работы с программами-архиваторами

2.1 Приемы работы с WinRAR

Приемы работы с архиваторами удобно рассмотреть на примере программы WinRAR. Эта программа обладает большими возможностями. WinRAR позволяет создавать архивы двух форматов - RAR и ZIP. Кроме того, он поддерживает основные операции (распаковка, просмотр содержимого) с архивами других форматов: CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE, UUE.

2.1.1 Просмотр содержимого архива

Для начала работы нужно запустить программу WinRAR, например, командой (Пуск - Программы - WinRAR). При запуске отображается главное окно программы (рисунок 1). Выделив в этом окне архивный файл и нажав кнопку «Просмотр» в панели инструментов, можно увидеть, что находится в архиве.

Рисунок 1 - Главное окно архиватора WinRAR и его элементы

Можно оценить, насколько эффективно сжат тот или иной файл, сравнив числа в столбцах «Размер» и «Сжат». С файлами, находящимися в архиве, программа WinRAR может выполнять любые действия: просматривать их, вносить в них изменения, запускать на выполнение исполняемые файлы (имеющие расширение EXE, COM, BAT). При этом WinRAR сам позаботится о распаковке необходимых файлов во временную папку, которая по окончании работы программы будет автоматически удалена. В этом же окне можно удалять файлы из архива и добавлять новые.

Для того чтобы добавить файлы в архив, нажимаем в панели инструментов кнопку «Добавить», в появившемся диалоговом окне выбираем нужные файлы, после этого закрываем диалоговое окно кнопкой «OK».

Для удаления файлов, содержащихся в архиве, нужно выделить нужные файлы и нажать в панели инструментов кнопку «Удалить» (или клавишу «Delete» на клавиатуре). Перед удалением файлов программа WinRAR запрашивает подтверждение.

2.1.2 Создание архива

Выделяем нужные файлы. Группу файлов удобно выделять мышью, удерживая нажатой клавишу Ctrl. Нажатие комбинации клавиш Ctrl+A приводит к выделению всех файлов, отображаемых в окне. Можно также пользоваться соответствующими пунктами меню «Файл». Затем нажимаем кнопку «Добавить» в панели инструментов (или комбинацию клавиш Alt+A). Появится окно «Имя и параметры архива» (рисунок 2).

Рисунок 2 - Окно «Имя и параметры архива»

В этом окне следует ввести полное имя создаваемого архивного файла. Для этого удобно воспользоваться диалоговым окном «Поиск архива», которое вызывается нажатием кнопки «Обзор». В окне «Имя и параметры архива» также можно выбрать формат создаваемого архива: RAR или ZIP. По умолчанию установлен формат RAR, и в большинстве случаев нет необходимости изменять его, так как он обеспечивает значительно лучшее сжатие, чем ZIP. Когда нужно сохранить большой архив, приходится создавать многотомный архив, т.е. состоящий из нескольких частей, называемых томами. Каждый том представляет собой отдельный файл. Для создания такова архива, в поле «Размер тома» можно выбрать размер носителя, на который в дальнейшем будет записан архив. Рекомендуется также установить флажок «Информация для восстановления». Это нужно для того, чтобы архив можно было восстановить в случае повреждения данных. Многотомный архив удобно создать на жестком диске, а впоследствии копировать тома на внешние носители. Прежде чем создавать многотомный архив, нужно учесть одно важное ограничение: он не допускает изменений, то есть файлы, содержащиеся в нем, нельзя изменять или удалять, нельзя также их добавлять. Если пользователь все-таки пытается внести изменения в многотомный архив, на экран выводится окно, сообщающее о невозможности данной операции.

Если нужно передать архив другому пользователю, но нет уверенности в том, что у него есть соответствующий архиватор, можно создать самораспаковывающийся архив. Для этого нужно установить флажок создать SFX архив. Такой архив представляет собой исполняемый файл, он имеет расширение .EXE, и архиватор для его распаковки не нужен. Самораспаковывающийся архив занимает на диске больше места по сравнению с обычным. Многотомный архив также может быть самораспаковывающимся.

После того как все необходимые параметры на вкладке «Общие» были установлены, желательно перейти на вкладку «Файлы».

Здесь можно удостовериться, что имена всех файлов, которые нужно заархивировать, присутствуют в поле «Добавляемые файлы». Если это не так, то для того чтобы добавить файлы можно воспользоваться специальным диалоговым окном, которое вызывается кнопкой «Добавить».

Теперь нажимаем кнопку «ОК», и программа приступит к созданию архива. На экране при этом появляется специальный индикатор, информирующий пользователя о процессе архивации (рисунок 3).

Рисунок 3 - Окно «Процесс архивации»

2.1.3 Распаковка архива

Архив можно распаковать весь целиком, а можно - только отдельные файлы, содержащиеся в нем. В первом случае надо выделить заархивированный файл, во втором - перейти в режим просмотра архива с помощью кнопки «Просмотр» и затем выделить нужные файлы. Нажимаем в панели инструментов кнопку «Извлечь в» (или комбинацию клавиш Alt+E), появится окно «Путь и параметры извлечения», в нем при необходимости можно указать папку, в которой будут сохранены распакованные файлы (рисунок 4).



Рисунок 4 - Окно «Путь и параметры извлечения»

По умолчанию задана папка, в которой находится архив. Щелкаем по кнопке «OK», и программа начнет распаковывать файлы.

Проще всего дело обстоит с самораспаковывающимся архивом. Его нужно запустить из проводника Windows, как обычную программу, при этом появится 1говое окно, в котором следует указать папку, предназначенную для сохранения файлов. WinRAR позволяет работать с самораспаковывающимся архивом так же, как и с любым другим, то есть для того чтобы просмотреть содержимое SFX-архива или извлечь не все файлы нужно открыть его в режиме просмотра. Распаковывать многотомный архив будет удобнее, если предварительно скопировать все тома на жесткий диск в одну папку. Если этого не сделать, то, закончив распаковывать очередной том, архиватор будет выводить на экран диалоговое окно с требованием указать полное имя следующего тома. Начинать распаковку нужно с первого тома, его имя (если это архив формата RAR) - либо "имя_тома.part01.rar", либо "имя_тома.r00". Первый том многотомного SFX-архива имеет расширение .EXE.

2.1.4 Мастер

Режим мастера (рисунок 5), появился в WinRAR 3-й версии. Мастер вызывается одноименной кнопкой в панели инструментов. Он предназначен для начинающих пользователей и позволяет предельно упростить выполнение основных операций архивирования и распаковки с помощью простой пошаговой процедуры.

Рисунок 5 - Режим мастер

2.2 Интеграция с проводником Windows

Создавать и распаковывать архивы можно в окне программы Проводник или Мой компьютер с помощью контекстного меню. Например, если на ПК установлен WinRAR, то, щелкнув правой кнопкой мыши по значку файла-архива, вы увидите следующие опции:

· Extract files - распаковка архива в произвольную папку;

· Extract to \имя_папки\ - в текущей папке будет задана папка с данным именем, и в нее распакуется содержимое архива.

Чтобы создать архив, в контекстном меню файла (или папки, или группы файлов) выберите один из следующих пунктов:

· Add to archive - упаковка файлов в архив с произвольным именем;

· Add to "имя_архива.rar" - создание в текущей папке архива формата RAR с данным именем.

2.3 Поддержка Drag-and-Drop

Абсолютное большинство программ для Windows поддерживают технологию Drag-and-Drop (перенести и положить), и архиваторы - не исключение. Чтобы убедиться в этом, проделав "эксперимент". Запускаем архиватор в режиме просмотра архива и открываем окно Мой компьютер, а в нем - какую-нибудь папку, например Мои документы. Помещаем курсор на значок одного из файлов, содержащихся в архиве, нажимаем левую кнопку мыши и, не отпуская ее, перемещаем курсор в окно Мой компьютер. Теперь отпускаем кнопку. Файл, извлеченный из архива, появится в папке, содержимое которой показано в окне Мой компьютер. Аналогичным образом "перетаскиваем" какой-нибудь файл из окна Мой компьютер в окно архиватора. Архиватор отобразит диалоговое окно, спрашивая, действительно ли надо изменить содержимое архива. Если ответить утвердительно, то в архив будет добавлен новый файл.

3. Сравнительная характеристика различных видов программ-архиваторов

В постоянном соревновании объемов накопителей и данных, похоже, никогда не будет победителя. Разнообразные архиваторы позволяют экономить пространство на жестких дисках, а в случае применения в Сети, снижают расходы на трафик.

Многие современные архиваторы давно выросли из манежа консольных утилит и стали сложными программными комплексами с графическим интерфейсом и поддержкой множества форматов. В настоящее время существует множество утилит, предназначенных для архивации, но большинство из них использует одинаковые алгоритмы сжатия файлов. При выборе подобной программы надо учитывать два фактора: эффективность работы и совместимость. Эффективность работы архиватора можно оценить, измеряя время упаковки группы файлов и сравнивая размеры полученного архива с исходными файлами. Даже при использовании одинаковых алгоритмов сжатия утилиты работают с разной скоростью, также неодинаковы и размеры создаваемых ими архивов.

Каждый пользователь время от времени сталкивается с разного рода архивами, особенно во время работы в Интернете.

Мною для сравнительного тестирования алгоритмов сжатия были выбраны четыре программы-архиватора, это: WinRAR, WinAce, 7-Zip, WinUHA. Перед тем как начать сравнивать эти программы-архиваторы, нужно сказать, что у каждой из этих программ можно выделить свои достоинства и недостатки. Большая часть этих достоинств и недостатков были представлены в таблице 1. Для сравнения программ будут использоваться четыре типа файлов, это текстовый документ - «Текст.doc», графический файл - «изображение.bmp», аудио файл - «музыка.mp3» и исполняемый файл - «программа.exe». Каждый из этих файлов поочередно рхивировался пятью методами сжатия.

Таблица 1 - Достоинства и недостатки программ-архиваторов

Программы-архиваторы	Поддерживаемые форматы архивов	Достоинства	Недостатки
WinRAR	*.rar, *.zip, *.iso, *.jar, *.arj, *.cab, *.lzh, *.ace, *.tar, *.gz, *.uue, *.sfx	Имеет мощный алгоритм сжатия и поддержку многих типов архивов, большое количество настроек	Нет
WinAce	*.ace, *.zip, *.arj, *.lha, *.rar, *.cab, *.arc, *.gz, *.tar, *.jar, *.tgz, *.lha, *.zoo, *.uue, *.iso, *.bz2, *.xxe, *.mim, *.xef	Большое количество настроек, лучшее качество сжатия, возможность просматривать файлы прямо из архива	Малоизвестный формат (не всеми поддерживающийся), не самое быстрое сжатие
7-Zip	*.zip, *.7z, *.tar	Сильная компрессия, возможность выбора любого метода сжатия, высокий коэффициент сжатия, бесплатность, быстрая скорость упаковки/распаковки	Очень скупой диапазон настроек программы, не полностью поддерживаются некоторые форматы, нет возможности создания самораспаковывающихся архивов
WinUHA	*.uha, *.sfx	Очень хорошо сжимает большие количества файлов одного типа	Поддерживает только родной формат *.uha, медленная скорость работы, не распространен

В процессе упаковки файла в архив засекалось время, за которое создавался архив. Перед архивированием файла, измерялся его исходный объем, а после того как файл был добавлен в архив так же измерялся и объем полученного архива. Измерение объемов проводились для того чтобы вычислить степень сжатия файла. Степень сжатия определялась по формуле:

где:

Vисх - Размер исходного файла, Килобайт

Vкон - Размер конечного файла, Килобайт

R - Степень сжатия

Полученные данные были занесены в таблицу 2 - «Сравнительное тестирование программ-архиваторов». Так же, исходя из полученных данных, были составлены диаграммы (рисунки 6,7,8,9), показывающие какой метод сжатия лучше выбирать для определенного типа файлов.

Рисунок 6 - «Степень сжатия графических данных»

Рисунок 7 - «Степень сжатия текстовых данных»



Рисунок 8 - «Степень сжатия исполняемых данных»

Рисунок 9 - «Степень сжатия аудио данных»

По диаграммам, можно сказать, что лучше всего сжимаются текстовые и графические файлы. Так же при сжатии этих файлов лучше всего использовать максимальный метод сжатия. Исполняемые файлы (*.exe,*.com, *.dll) и аудио файлы, меньше всего подходят для архивирования. Теперь перейдем к самим программам-архиваторам.

С архивацией графического файла лучше всех справились архиваторы WinAce, WinUHA . При архивации текстового файла не у одной из программ не возникло особых проблем, только архиватору WinUHA понадобилось больше времени, чем остальным. Однако же самую высокую степень сжатия текстового файла показал архиватор 7-Zip. С архивацией исполняемого файла не справился ни один из архиваторов, несмотря на то, что для сжатия понадобилось, достаточно большое количество времени, объем этого файла почти не изменился, а в некоторых случаях объем даже увеличился. При архивации аудио данных так же ни один архиватор не показал себя с лучшей стороны.

Таблица 2 - «Сравнительное тестирование программ-архиваторов»

Программаархиватор	Тип информации	Объем исходного файла (Vисх), Кбайт	Время сжатия, с	Объем сжатого (Vкон), Кбайт	Степень сжатия (R),%
			Скоростной	Быстрый	Обычный	Хороший	Максимальный	Скоростной	Быстрый	Обычный	Хороший	Максимальный	Скоростной	Быстрый	Обычный	Хороший	Максимальный
WinRAR	графический	2305	1	1	2	2	3	1397	1312	768	766	764	60.6	56.9	33.3	33.2	33.1
	текстовый	3687	1	2	3	2	3	780	761	647	642	639	21.1	20.6	17.5	17.4	17.3
	исполняемый	12886	6	19	19	21	20	12760	12630	12629	12629	12629	99	98	97.8	97.8	97.8
	аудио	1479	4	2	2	2	2	1459	1460	1458	1458	1458	98.6	98.7	98.5	98.5	98.5
7-Zip	графический	2305	1	1	3	3	3	1203	1193	1124	1123	1123	52.1	51.7	48.7	48.6	48.6
	текстовый	3687	2	2	10	11	16	676	620	579	572	572	18.3	16.8	15.7	15.5	15.5
	исполняемый	12886	11	15	14	13	14	12884	12883	12743	12743	12743	99.9	99.8	98.8	98.8	98.8
	аудио	1479	2	3	3	2	2	1467	1467	1459	1459	1459	99.1	99.1	98.6	98.6	98.6
WinAce	графический	2305	1	1	2	2	3	689	688	688	694	694	29.8	29.7	29.7	30.1	30.1
	текстовый	3687	2	3	3	3	3	647	641	640	639	639	17.5	17.4	17.2	17.3	17.3
	исполняемый	12886	26	26	27	26	27	12785	12785	12785	12785	12785	99.2	99.2	99.2	99.2	99.2
	аудио	1479	2	2	2	3	3	1461	1461	1460	1460	1460	98.7	98.7	98.7	98.7	98.7
WinUHA	графический	2305	2	4	14	6	6	814	697	705	696	695	30.2	30.2	30.5	30.1	30.1
	текстовый	3687	1	6	8	10	11	706	598	593	580	589	19.1	16.2	16	15.7	15.9
	исполняемый	12886	15	47	96	46	46	13166	12591	12646	12591	12591	102.2	97.7	98.1	97.7	97.7
	аудио	1479	2	5	12	5	5	1489	1454	1460	1454	1454	100.6	98.3	98.7	98.3	98.3

Заключение

В ходе работы над индивидуальной темой, были получены и закреплены знания по основным понятиям программ-архиваторов, по методам и приемам сжатия файлов, так же была составлена сравнительная характеристика различных видов программ-архиваторов.

Так же были закреплены умения по работе с программами-архиваторами в частности:

· по созданию и распаковке различных видов архивов;

· по добавлению файлов в созданный архив;

· по просмотру содержимого архива;

· по полному или частичному восстановлению архива;

· по проверке архива на наличие вирусов и ошибок.

При выполнении индивидуального задания было проведено сравнительное тестирование программ-архиваторов. По результатам этого тестирования можно сказать, что для архивации текстовых данных пользователю лучше всего выбрать архиваторы 7-Zip, WinUHA; для графических - WinRAR, WinAce,WinUHA; для исполняемых файлов - WinRAR, WinUHA; для архивирования аудио файлов больше всего подходит архиватор WinUHA.

Считаю цель и задачи квалификационной работы полностью достигнутыми.

Список используемых источников

1. Ахметов А.Н., Борзенко А.В. Современный персональный компьютер. - М.: Компьютер Пресс, 2003.-317 с.

2. Горячев Кирилл. Алгоритмы сжатия. / [Электронный ресурс] - Режим доступа http://www.citforum.urbannet.ru/internet/infsecure/its2000_35.shtml

3. Зубов А.В., Шахов М.В. Компьютер. Windows. Программы. - М.:ОЛМА-ПРЕСС, 2006. - 272 с.: ил. - (Школа домашнего компьютера).

4. Комягин В.Б., Коцюбинский А.О. Современный Самоучитель работы на компьютере. Издательство Триумф 2005 год. 243 с.

5. Левин А.Ш. Самоучитель работы на компьютере. Москва, издательство Нолидж, 2001 624 с.

6. Левин А.Ш. Самоучитель полезных программ. 5-е издание. - СПб.: Питер, 2008. - 752 с.: ил.

7. Новиков Ю., Новиков Д. Компьютеры, сети, интернет. Энциклопедия. - СПб.: Питер, 2002. - 928 с.: ил.

8. Покровский С. Архиваторы. Взгляд со стороны / [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.fcenter.ru/online.shtml

9. Проценко В.Д. и др. Изучаем компьютер и программы: Учебное пособие. М.: изд-во РУДН, 2001. - 206 с.

10. Скворцов Борис. Обслуживание ПК.//Журнал «Хакер», 2005, №10,- с.59 - 62.

11. Скворцов Борис. Основные виды программ-архиваторов //Журнал «Хакер», 2003, №6,- с.40 - 45.

12. Фигурнов В.Э. <IBM PC для пользователя. Краткий курс.> - М.: ИНФРА-М, 1998.

13. Дж. Гленн Брукшир.// Введение в компьютерные науки. - Издательский дом «Вильямс», 2001. - 685 с.