Інформація про новину
  • Переглядів: 1250
  • Дата: 5-02-2022, 12:11
5-02-2022, 12:11

5. Стиснення та архівування даних

Категорія: Інформатика





Попередня сторінка:  4. Поняття інсталяції та деінсталяції ...
Наступна сторінка:   6. Практична робота 1. «Архівування та р...

5.1.

Стиснення даних

Хоча ємність пристроїв зберігання постійно збільшується, питання ефективного використання дискового простору й досі залишається актуальним. Це пов’язано не лише із загальним збільшенням обсягів інформації у світі, а й зі зміною її структури — зростанням частки графічної, відео- та аудіоінформації, що зберігається у файлах великих обсягів. Обсяг файлів зменшують, стискаючи дані.

Стиснення даних — це процедура перекодування даних з метою зменшення їхнього обсягу.

Для цього використовують різні методи, зокрема заміну часто повторюваних послідовностей коротшим значенням (кодом). Такими послідовностями можуть бути масиви пікселів однакового кольору в растровому зображенні, слова в тексті тощо. Наприклад, будь-яка тисяча символів тексту українською мовою містить літер «о» чи «і» на порядок більше, ніж літер «ф». Припустимо, що кожний символ тексту кодується двійковою послідовністю певної довжини. Зрозуміло, що у разі використання коротших кодів для поширених символів загальна довжина закодованого тексту буде меншою.

Буває стиснення без втрат, коли вихідні дані можна відновити без викривлень, і з втратами, коли дані відновлюються лише з викривленнями, які проте можуть бути непомітними для людини.

Стиснення без втрат застосовують до текстової інформації, а стиснення із втратами — до звукової, графічної та відеоінформації, і саме воно дає змогу значно зменшити обсяги даних. В останньому разі на основі спеціальних досліджень визначають, якою інформацією можна пожертвувати. Відомо, наприклад, що зір людини дуже чутливий до зміни яскравості й значно менше — до колірного відтінку, тому під час стиснення фотографій інформацію про колір частини пікселів можна видалити. їхній колір під час розпакування зображення визначатиметься за кольором сусідніх пікселів.

Так, на схемі вище наведено приклад графічного файла до стиснення та після нього. Якщо стиснутий файл розглядати з великої відстані, різницю важко буде помітити при наближенні в останньому файлі спостерігається погіршення якості.

Стиснення даних використовують для: збільшення вільного місця на диску; швидкої передачі по мережі; зменшення обсягу файла; резервного зберігання файлів.

5.2.

Програми-архіватори

Для стиснення даних можна використовувати спеціальні програми — архіватори. Файли, створені цими програмами, називають архівами.

Архіватор записує вміст файлів в архів і долучає до нього інформацію про імена файлів та обсяги їхніх оригіналів. Архіватор може створити один або кілька архівів з одного чи кількох файлів.

Архіватор — це програма, що стискає та об’єднує файли.

Процедура стиснення потребує певного часу. Чим більше буде стиснуто файл, тим менша швидкість цього процесу, і навпаки.

Програми-архіватори можуть працювати з архівними файлами різних типів. Найпопулярніші типи архівів — ARJ, ZIP, RAR, 7-Z. Найчастіше застосовують ZIP і RAR. Цю практику запроваджено завдяки програмам WinRAR та WinZip, які мають зручний інтерфейс і багато додаткових функцій, а також забезпечують досить високий ступінь стиснення.

Можливість стиснення даних не єдина перевага архіваторів. Щоб не втратити інформацію, її періодично копіюють на інші носії. Ця процедура, яку називають резервним копіюванням, є важливою складовою захисту даних. Для створення резервних копій зручно використовувати програми-архіватори, адже вони дають змогу впорядковувати файли. Наприклад, файли можна об’єднувати в архів за датою створення, за належністю до певного завдання чи проєкту тощо.

Отже, основними функціями програм-архіваторів є: створення архівів файлів та папок; перегляд вмісту архіву; додавання файлів в архів; знищення файлів в архіві; захист від несанкціонованого доступу; вилучення файлів з архіву.

5.3.

Архівування файлів і папок у Windows

В операційну систему Windows вбудовано засоби для створення ZIP-архівів та керування ними. У програмі Провідник архіви подаються у вигляді папок із зображенням змійки, що мають розширення .zip.

Щоб створити архів, потрібно клацнути правою кнопкою миші на значок папки (або файла), яку необхідно стиснути, і в контекстному меню вибрати команду Надіслати 4 Стиснута папка. В результаті у поточній папці з’явиться стиснута папка з таким самим ім’ям, як у архівованого об’єкта.

Щоб відкрити стиснуту папку, достатньо двічі клацнути на її значок. Після цього у вікні буде відображено вміст цієї папки. Для відкриття файла, збереженого в стиснутій папці, потрібно двічі клацнути значок файла.

Можливості засобів архівування в операційній системі Windows обмежені, тому для створення архівів та керування ними зазвичай застосовують архіватор.

5.4.

Програма-архіватор WINRAR

Архіватор WinRAR має простий і зручний інтерфейс та забезпечує високий ступінь стиснення. Це умовно-безкоштовна програма, тобто її можна безкоштовно використовувати впродовж сорока днів.

Якщо програма WinRAR установлена на комп’ютері, запустити її можна з допомогою меню кнопки Пуск, і, вибравши у папці WinRAR програму WinRAR, в результаті на екрані відкриється вікно програми.

Як і більшість Windos-програм, другий рядок програми містить меню, команди якого дозволяють виконувати різноманітні дії в програмі. Для зручного використання програми передбачено панель інструментів. Призначення інструментів є інтуїтивно зрозумілим за їхньою назвою.

5.5.

Архівування файлів

Розглянемо процес архівування файлів на прикладі програми WinRAR 6.00. Після запуску програми WinRAR у її вікні буде відображено вміст тієї папки, з RAR-файлами якої працювали востаннє.

1. Для створення нового архіву, перейти до папки, де містяться файли, які потрібно заархівувати.

2. Виділити файли і папки, які слід за-архівувати, та натиснути інструмент Додати.

3. У діалоговому вікні Ім’я та параметри архіву ввести ім’я архіву або підтвердити ім’я, запропоноване програмою за умовчанням.

4. У групі параметрів Формат архіву встановити формат нового архіву (RAR, RAR4 або ZIP).

5. У полі Метод стиснення обрати метод стиснення.

У разі застосування методу без стиснення файли поміщаються до архіву в початковому вигляді. Найменший обсяг архів матиме в разі вибору максимального стиснення. Цей метод доцільно вибирати під час створення архівів, призначених для довгострокового зберігання або для передавання через Інтернет.

6. Натиснути кнопку ОК. В результаті має запуститися процес архівації.

Якщо на комп’ютері встановлено програму WinRAR, файли можна пакувати в RAR-архів безпосередньо в програмі Провідник. Для цього слід виділити файл (або папку), клацнувши його правою кнопкою миші, та в контекстному меню вибрати команду Додати до архїву. В результаті відкриється вікно !м’я та параметри архїву. Налаштування параметрів у цьому вікні вже було розглянуто вище.

Видобування файлів з архіву

Перший спосіб. У середовищі програми архіватора обрати файл архіву та натиснути кнопку Видобути до, після чого у вікні, що відкрилося обрати місце розташування файлів та інші параметри.

Дізнайтеся про багатотомні та саморозпаковувані архіви.

Другий спосіб. У контекстному меню файла-архіву обрати одну із команд: видобути файли, видобути у поточну папку тощо.

5.6.

Ступінь стиснення

Одним із основних параметрів файлів-архівів є ступінь стиснення файла, що дорівнює відношенню обсягу стисненого файла до обсягу вихідного файла, виражене у відсотках. Отже, чим меншою є ступінь стиснення, тим більше стиснуто файл.

Побачити ступінь стиснення можна з допомогою інструменту

В результаті на вкладці Інформація буде відображено загальний та стиснутий розміри файла, а також ступінь його стиснення (рис. 5.1).

На схемі нижче представлено файли, які стискаються краще, а які — гірші. Найбільше підлягають стисненню файли, що мають текст, нестиснені зображення, звук та відео. Найгірше стискаються випадкові дані, файли з розширенням .ехе, а також графічні, звукові та відеофайли у стисненому форматі.

Контрольні запитання та завдання

1. Що таке стиснення даних?

2. Яким буває стиснення даних?

3. Для чого застосовують програми-архіватори?

4. Складіть і опишіть порядок резервного копіювання файлів із використанням програми-архіватора.

Питання для роздумів

1*. Одним із методів стиснення зображень є такий: у файлі окремо зберігається палітра кольорів, а при записі даних самого зображення замість кольору піксела записується його номер у палітрі. Чи буде ефективним цей метод для стиснення чорно-білих зображень? Поясніть свою відповідь.

Завдання для досліджень

1*. Дізнайтеся про створення багатотомних архівів.

2*. Дізнайтеся, що таке саморозпаковувані архіви.

3**. Знайдіть інформацію про алгоритм стиснення Лемпеля -Зіва - Велча (англ. Lempel - Ziv - Welch, LZW) і дізнайтесь, як він працює.

 

 

Це матеріал з підручника Інформатика 9 клас Казанцева, Стеценко 2022

 




Попередня сторінка:  4. Поняття інсталяції та деінсталяції ...
Наступна сторінка:   6. Практична робота 1. «Архівування та р...



^