архивация данных

1. LOGO
Архивация
данных
Слайд-лекция
Материал подготовлен с использованием учебных пособий и ресурсов Интернет

2. Избыточность
Редакторы, работающие с текстовой, графической, звуковой и другой
информацией, кодируют ее наиболее естественным, но не самым
экономичным способом.
Действительно, если внимательно посмотреть любой текст, то можно
заметить, что такие буквы «а» и «о», встречаются в нем гораздо чаще чем «ю»
и «у». То же самое можно отнести и к сочетаниям букв.
На рисунках цвета соседних точек в большинстве случаев близки по оттенку.
Подобно этому в любой последовательности информации некоторые
сочетания встречаются намного чаще других.
Все это приводит к тому, что в файлах, хранящих эту информацию, некоторые
комбинации из 0 и 1 встречаются гораздо чаще, чем другие. В таких
случаях говорят, что информация обладает избыточностью, и есть
возможность перекодировать содержание файла, уменьшив его размер.
Для сжатия достаточно придерживаться правила: чем чаще встречается
комбинация, тем более коротким сочетанием из 0 и 1 ее можно
перекодировать. Разумеется, делать это должна программа.

3. Необходимость архивации данных
 Архивирование редко используемой
информации для освобождения места
на диске;
 Для переноса информации;
 При использовании электронной
почты;
 При пересылке данных в Сети.

4. Понятие архива
Архив (архивный файл) — файл,
состоящий из одного или нескольких
файлов, как правило, сжатых с
помощью программы-архиватора.
Архив может состоять и из нескольких
частей (томов), каждая из которых
хранится как отдельный файл.

5. Основные действия при работе с архивами:
создание нового архива;
добавление файлов в архив;
просмотр содержимого архива;
извлечение файлов из архива;
просмотр файла в архиве;
удаление файлов из архива.

6. Для архивации данных существуют специальные служебные
программы-архиваторы, которые вместо нескольких файлов
создают один - архивный

7. Понятие архиватора
Архиватор — программа (утилита), позволяющая создавать архивные файлы и
извлекать файлы из архивов.
Наиболее популярными программами-
архиваторами являются:

8. На сегодняшний день программа WinRAR является признанным лидером среди
архиваторов. Программа WinRAR позволяет работу с файлами практически
неограниченного размера. По заявлению разработчиков, поддерживаются файлы
размером до 8,5 млн терабайт.
Несмотря на такие гигантские объемы информации, WinRAR способен достигать
максимального коэффициента сжатия, при этом работая с высокой скоростью (по
сравнению с другими распространенными архиваторами). К неоспоримым
преимуществам WinRAR относится также наличие специального улучшенного
алгоритма сжатия. Благодаря этому, достигается оптимальное соотношение между
скоростью работы и коэффициентом сжатия при обработке мультимедийных файлов,
объектных библиотек, исполняемых программ. Использование архиватора WinRAR
позволяет создавать самораспаковывающиеся и многотомные архивы, восстановление
поврежденных архивов, архивов, защищенных паролем и многое другое.
Архиватор WinRAR поддерживает работу практически со всеми типами популярных
сегодня архивов (7Z, ACE, ARJ, BZ2, CAB, GZ, JAR, LZH, TAR, UUE, Z и ISO),
создание архивов типа RAR и ZIP. Умеет создавать самораспаковывающиеся архивы
типа SFX.
Положительным моментом является также автоматическое распознавание формата и
выбор оптимального метода сжатия. При создании многотомных архивов,

9. размеры томов определяются не только автоматически, но и вручную. Это позволяет
оптимальным образом использовать свободное место на носителе. Поддержка
непрерывных архивов позволяет повысить степень сжатия на 10-50%.
Благодаря удобному интерфейсу, программа является легкой в использовании. Она
доступна не только на традиционных русском, английском, украинском, но и на
других языках мира. Используя 128-битный алгоритм кодирования и технологии
заверения сигнатур, WinRAR надежно защищает ваши архивы при работе с ними в
сети Интернет. В дополнение к перечисленным выше преимуществам, WinRAR
имеет дополнительные возможности управления готовыми архивами. Разработаны
версии WinRAR для различных операционных платформ: Windows Vista, другие
версии Windows (32-разрядные), Pocket PC, Linux, FreeBSD, Mac OS X, MS DOS и
OS/2.
Скачать WinRAR очень просто. Абсолютно бесплатно предоставляется
демонстрационная версия shareware, которую вы можете использовать в течение 40
дней. Как только вы убедитесь в удобстве пользования программой, можно скачать
WinRAR в лицензионной версии. Следует отметить, что лицензия WinRAR
действительна для всех языков и операционных платформ. После регистрации все
последующие обновления WinRAR доступны пользователю абсолютно бесплатно.
Скачать программу WinRar можно с сайтов: www.rarlab.com, www.win-rar.com,
www.winrar-rus.com.

10. Архиватор WinZip
Архиватор WinZip является одной из первых доступных программ-архиваторов для
Windows, имеющих собственный графический интерфейс. Это файловый архиватор
и компрессор для Microsoft Windows от компании Corel. Первоначально архиватор
формата Zip (PKZIP) был создан для MS-DOS в 1989 году. Уже в 1990 году
появился WinZip, как графический коммерческий интерфейс для PKZIP. На
сегодняшний день архиватор WinZip уверенно входит в тройку самых
распространенных архиваторов. Помимо форматов Zip и RAR, программа работает
с форматами CAB, UUencode, XXencode, TAR, gzip, BinHex, MIME.. Поддерживает
декомпрессию файлов bz2, rar, iso, img, 7-zip. Кроме этого, с помощью внешних
программ, WinZip может работать с файлами ARJ, LZH и ARC. Основным
форматом является PKZIP. Архиватор WinZip позволяет создавать
самораспаковывающиеся архивы, архивы с паролями, архивы с комментариями.
Современные версии WinZip имеют встроенное средство просмотра изображений,
что позволяет просматривать несколько изображений в Zip – файле.
Среди дополнительных возможностей последних версий WinZip, следует
отметить возможность прямой записи архивов на CD / DVD, автоматизацию
резервного копирования, поддержку протокола FTP, отправку ZIP архивов по
электронной почте, поддержку уникода. Для удобства использования многие
операции в WinZip выполняются через пошаговые мастера.

11. Программа WinZip поддерживает также возможность добавления новых кнопок в
главное меню. Следует отметить также развернутую поддержку функции печати
перечня содержимого архива. Архиватор WinZip также поддерживает
одновременную работу нескольких пользователей – например, при длительном
выполнении какой-либо операции. Это реализуется при помощи функции быстрого
переключения пользователя. Как разработанная под ОС Windows программа-
архиватор, WinZip просто, легко и органично вписывается в интерфейс Windows. К
плюсам WinZip относятся высокая скорость компрессии и декомпрессии файлов
вместе с высокой степенью сжатия файлов. Среди минусов программы WinZip
следует отметить невозможность создания электронной подписи (сигнатуры),
невозможность добавления информации для восстановления. Кроме того,
периодически возникают проблемы при работе с архивами, созданными WinRAR.
Скачать WinZip, как и большинство архиваторов, можно в виде бесплатной
пробной версии и полной лицензионной программы. Для бесплатного
использования программа доступна в течение трех недель.
Скачать программу WinZip можно с сайта: www.winrar-rus.com.

12. Архиватор 7-Zip
Программа 7-Zip — это бесплатный архиватор, главным преимуществом которого
является его собственный алгоритм LZMA, сжимающий файлы в формат 7Z. От
аналогичных WinZip и WinRAR он отличается более низкой скоростью работы, что,
однако, с легкостью компенсируется гораздо более высокой степенью компрессии.
Поэтому 7-Zip наиболее подходит для работы с большими файлами, преимущество 7-
Zip перед более быстрыми конкурентами может доходить до 30% и более. К
сожалению, довольно примитивный интерфейс и отсутствие некоторых полезных
функций не позволяют этой хорошей, в общем-то, программе стать достойным
соперником WinRAR и WinZip в борьбе за внимание и любовь пользователей. Зато эта
программа бесплатна, 7-Zip это программное обеспечение с открытым исходным
кодом, и ваша совесть остается чистой перед разработчиками.
Основные характеристики 7-Zip:
Высокая степень сжатия в новом формате 7z с компрессией LZMA
Поддерживаемые форматы:
- Упаковка / распаковка: 7z, ZIP, GZIP, BZIP2 и ТАР
- Только распаковка: ARJ, CAB, CHM, CPIO, DEB, DMG, HFS, ISO, LZH, LZMA, MSI,
NSIS, RAR, RPM, UDF, WIM, XAR и Z.

13. -Для ZIP и GZIP форматов, 7-Zip обеспечивает коэффициент сжатия на 2-10% выше,
чем коэффициент, представленная PKZip и WinZip
-Мощьное AES-256 шифрование в 7z и ZIP форматах
-Возможно создание самораспаковывающихся архивов для 7z формата
Интеграция с Windows Shell
- Мощный файловый менеджер
- Мощная версия для командной строки
- Плагин для FAR Manager
-Локализации для 74 Языков
Скачать программу 7-Zip можно с сайтов: 7-zip.org.ua, www.winrar-rus.com.

14. Архиватор ARJ
Программа ARJ (разработчик - Robert K. Jung) относится к числу наиболее известных
продуктов своего класса. Она выполняет все функции по обслуживанию своих,
архивов, может помещать файлы в архив, извлекать файлы из архива, и делать
«саморизвлекающиеся» файлы и так далее.
ARJ. Работает из командной строки. Выполняет все функции по обслуживанию
архивов .arj , в т.ч. поддержку многотомных архивов. Arj имеет очень большое число
ключей. Получить справку по ключам архиватора arj можно с помощью команд:
arj(обычная справка)
arj /?(подробная справка)
Можно автоматизировать много действий - создание резервной копии диска,
архивирование начиная с какой-то даты, добавление к имени архива текущей даты
(arh970821.arj), архивирование файла с конкретного места, несколько уровней сжатия
и так далее. В версии 2.55 возможна работа с длинными именами. Недостатки:
отсутствие диалогового режима, некоторое неудобство работы при наличии какого-то
ключа в переменной окружения (ARJ_SW) и строке запуска - взаимное уничтожение.

15. В результате сжатия информацияВ результате сжатия информация
представляется в новом видепредставляется в новом виде
Как иллюстрацию рассмотрим пример одного из способов сжатия,
допустим, есть такая строчка: «ААААААБББББВВВВВВВВВВГГГГГГ».
Её длина — 28 символов. Но в ней очень много повторяющихся
одинаковых символов, поэтому можно просто записать количество
повторении и сам повторяющийся символ, в результате получится
следующее: «7А5Б10В6Г». Строчка стала занимать всего 9 символов, то
есть сократилась более чем в три раза!

16. Разумеется, такой метод сжатия будет работать не для всех данных.
Например, возьмём такую строчку: «АБВБГАБ ГВАВГВАТ». длина
этой строчки — 15. символов. Если мы применим к ней тот же метод,
то её длина увеличится вдвое:
«1А1Б1В1Б1Г1 А1Б1Г1В1А1В1Г1Б1А1Г».
Отсюда следует важный вывод: один и тот же алгоритм сжатия для
одних исходных данных сокращает их размер, а для других может и
увеличить.

17. Алгоритмов сжатия данных существует великое множество. Хорошо сжимаются
текстовые файлы (.txt,doc ,pas .раз и др.). Если файл содержит текст, написанный на
естественном языке ,например, повесть или рассказ, то коэффициент сжатия будет
равен двум-трём, а если в файле записан текст программы ,то коэффициент сжатия
достигает пяти и выше!!!
В отношении звука (waw , .au) использование универсальных методов сжатия
редко даёт аналогичные результаты -— звуковой файл сокращается всего на 20—40
%. То же самое касается и высококачественных изображений, имеющих много
деталей. Плохо архивируются либо вообще увеличиваются в размере файлы,
данные в которых уже сжаты, в том числе архивы ( WinRaR, ‚ WinZip, ArJ и др.),
графические файлы тех форматов, которые имеют собственное сжатие (. Dij, jpg и
др.), аудиофайлы (mP3), видеофайлы (.mpg, .png и др.), самораспаковывающиеся
архивы (.exe).

18. ТЕКСТОВЫЙ ФАЙЛТЕКСТОВЫЙ ФАЙЛ
До сжатия:
Я, ты, он, она – вместе дружная семья!
После сжатия:
Я, тыона-вмесдружь!
38 символов38 символов
19 символов19 символов

19. ГРАФИЧЕСКИЙ ФАЙЛГРАФИЧЕСКИЙ ФАЙЛ
До сжатия: После сжатия:

20. ФОТОФОТО
Сжимаются очень незначительно т.к. областей,
состоящих из точек одного и того же цвета оченьочень
мало.мало.
Увеличив изображение в сотни раз, можно
увидеть, что располагающиеся рядом пиксели
хоть незначительно, но отличаются друг от
друга.

21. Методы сжатия. Сжатие с потерями
При сжатии с потерями часть информации утрачивается, но это
остается незаметным для человека.
Например:
 При сжатии видеозаписей быстродвижущихся объектов,
можно пренебречь мелкими деталями;
 При сжатии звука — тихими звуками на фоне громких;
 При сжатии графики — заменить цвет соседних пикселей
на близкий по значению.

22. Методы сжатия. Сжатие без потерь
Для сжатия информации без потерь используются различные
методы сжатия:
 Метод Хаффмана;
 Метод LZW;
 Метод RLE.

23. Алгоритм Хаффмана
Алгоритм Хаффмана (Huffman) — «жадный» алгоритм,
был разработан в 1952 году доктором Массачусетского
технологического института Дэвидом Хаффманом.
Метод Хаффмана учитывает вероятность появления
объектов и кодирует их кодами различной длины.
Например, в русском алфавите буквы
О, Е, А встречаются часто, Ф, Ц, Щ, Э — редко. Чем чаще
встречается буква, тем короче используется для нее код.
Такой принцип кодирования применяется в азбуке Морзе:
Е • А • – Э • • – • •

24. Алгоритм Лемпеля-Зива-Велча
Алгоритм LZW (Lempel, Ziv, Welch) изобрели в 1977 году математики
Абрахам Лемпел и Якоб Зив, а в 1984 году его доработал Терри Велч.
Этот метод является методом «скользящего окна». Алгоритм кодирует
цепочки символов (узоры), помещая их в таблицу и заменяя более
коротким кодом. Если такая цепочка встретится вновь, то в выходной
файл будет помещена не сама цепочка, а ее более короткий код.

25. Алгоритм RLE
RLE (Run Length Encoding) — кодирование длин серий:
серия повторяющихся байтов заменяется на один
повторяющийся байт и счетчик числа повторений.
6 3
0000001110000 061304
АБВГДЕЁЖЗИ ?

26. LOGO
Архиватор WinRAR

27. Возможности WinRAR
 Полная поддержка архивов форматов RAR и ZIP;
 Оригинальный высокоэффективный алгоритм сжатия данных;
 Распаковка файлов форматов CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE, UUE, BZ2,
JAR, ISO, 7Z, Z;
 Создание самораспаковывающихся, непрерывных и многотомных
архивов;
 Добавление в архивы дополнительной информации для восстановления
архива в случае его повреждения;
 Возможность защиты архива паролем.

28. Самораспаковывающийся архив
Самораспаковывающийся архив (SFX — self-
extracting archive) — файл с расширением *.exe,
объединяющий в себе архив и исполняемый код для его
распаковки.
Такие архивы, в отличие от обычных, не требуют
отдельной программы для извлечения файлов из архива,
но имеют больший размер.
Использование самораспаковывающихся архивов
удобно, когда неизвестно, есть ли у пользователя,
которому передаётся
архив, соответствующая программа распаковки.

29. Непрерывный архив
Непрерывный архив — архив, упакованный таким
образом, при котором все сжимаемые файлы
рассматриваются как один непрерывный поток данных.
Недостатком непрерывного архива
является более медленное добавление
или удаление файлов, чем при работе с
обычными архивами.
Существенное увеличение
степени сжатия. Причем чем
меньше средний размер файлов,
больше самих файлов и больше
похожих друг на друга файлов,
тем больше степень сжатия.
преимущества
непрерывного
архива
недостатки
непрерывного
архива

30. Многотомный архив
Многотомный архив — архив, разбитый на
несколько частей (томов).
Необходимость разбить архив на тома возникает,
например, при использовании дискет, если после
сжатия размер архива превышает размер одной
дискеты.
Возможность работы с многотомными
архивами может пригодится при работе с
электронной почтой, когда почтовая программа
позволяет прикрепить для отправки только один
файл или почтовый сервер позволяет
присоединять к письму файл ограниченного
размера.
PHOTO.part01.rar
PHOTO.part02.rar

31. Создание архива с помощью контекстного меню
Давайте рассмотрим как создать архив с помощью контекстного меню.
Выбрать документ, который вы бы хотели заархивировать. Нажать по
документу правой клавишей мыши для вызова контекстного меню.
Добавить в архив… позволяет добавить файлы в архив, указав
месторасположение, название, формат архива, метод сжатия и
параметры архивации.
Добавить в архив <имя файла>.rar создаст архив с тем же именем, что
и файл или папка и настройками по умолчанию.

32. Шаг 1
Так же архиватор можно
открыть таким путём:
Пуск- Все программы-
WinRAR.
Когда окно программы
откроется выбираем
документ или документы,
которые необходимо
заархивировать,
выделяем их и нажимаем
кнопку Добавить

33. Шаг 2
Выбираем формат архива
на выбор

34. Шаг 3
Идёт создание архива
ждите

35. Архивный файл удобен при хранении, копировании и перемещении
файлов. Однако в сжатом виде информация представлена так, что текст не
прочитать, рисунок не просмотреть, поэтому для работы с информацией
требуется ее обратное преобразование – РАЗАРХИВАЦИЯ.РАЗАРХИВАЦИЯ.
Разархивация (распаковка) –
восстановление файлов из
архивного файла в том виде, какой
они имели до помещения в архив.

36. Извлечение файлов из архива с помощью
контекстного меню
Извлечь файлы… позволяет указать путь для извлечения.
Извлечь в текущую папку извлечет файлы из архива в текущую папку.
Извлечь в <имя папки> создаст папку с именем архива и поместит туда
извлеченные файлы.

37. Шаг 1
При открытии архива в окне
WinRAR выводится его
содержимое. Выделите файлы
и папки, которые вы хотите
извлечь. Это можно сделать
клавишами управления
курсором или левой кнопкой
мыши при нажатой клавише
(как в Проводнике и других
Windows-программах).
Выделять файлы в WinRAR
можно также
клавишами <Пробел> и .
Клавиши <+> и <-> на
цифровой клавиатуре
позволяют выделять и снимать
выделение с группы файлов с
помощью шаблонов.

38. Шаг 2
Выделив один или несколько
файлов, нажмите кнопку
"Извлечь..." вверху окна
WinRAR, или же нажмите
<Alt+E>,

39. Шаг 3
Введите в появившемся
диалоговом окне нужный
путь, после чего нажмите
кнопку OK. Здесь же
можно поменять несколько
дополнительных
параметров.

40. Шаг 4
Во время извлечения отображается окно со
статистикой. Если вы хотите прервать
извлечение, нажмите кнопку "Отмена".
Окно WinRAR можно минимизировать в
область уведомлений панели задач: для
этого нажмите кнопку "Фоновый режим".
Если извлечение закончится без ошибок, то
WinRAR вернётся в оболочку, в противном
случае появится окно диагностических
сообщений.

41. А сейчас ответьте на вопросы:
 Почему есть возможность уменьшать размер файлов?
 Что такое архивация?
 Какие файлы не имеет смысла архивировать?
 Почему перед пересылкой текстового файла по
электронной почте имеет смысл предварительно его
упаковать в архив?
Материал подготовлен с использованием учебных пособий и ресурсов Интернет