Rar алгоритм сжатия: Тестирование алгоритмов сжатия некоторых архиваторов (дополнено)
Тестирование алгоритмов сжатия некоторых архиваторов (дополнено)
Введение
Архиваторами мы пользуемся постоянно. На нашем сайте имеется подробное (пусть и давно написанное) описание наиболее популярных программ-архиваторов (Архиваторы: Взгляд со стороны), которое мы здесь повторять не будем, а займемся только алгоритмами сжатия, которые применяются в этих программах. В чем здесь проблема? Современные архиваторы предоставляют нам возможность на выбор использовать несколько алгоритмов сжатия. Вот, например, характеристики некоторых программ…
Форматы, поддерживаемые архиваторами
| Архиватор | Упаковка и распаковка | Только распаковка |
|---|---|---|
| WinZip | ZIP | TAR, GZIP, BH, ARJ, LZH, ARC |
| WinRar | RAR, ZIP | CAB, ARJ, LZH,TAR, GZ, ACE, UUE, BZ2, JAR, JSO |
| WinAce | ACE, ZIP, LHA, MSCAB | RAR, ARC, ATJ, GZIP, TAR ZOO |
| 7-Zip | 7Z, ZIP, GZIP, TAR, BZIP2 | RAR, CAB, ARJ, CPIO, RPM, DEB, SPLIT |
| Power Archiver | TAR, BH, CAB, LHA, ZIP | RAR, ACE, ARJ, GZIP, BZIP2, ARC, ZOO |
В зависимости от обстоятельств, мы применяем архиватор как компрессор, от которого требуется сжать информацию для более быстрой передачи по каналам связи (почта и Интернет). В других случаях большее значение имеет функция собственно архивации, то есть преобразование информации в компактный вид (один файл), чтобы избавиться от разукомплектации и, кроме того, сократить место, занимаемое на диске за счет файловой таблицы. Соответственно, большой интерес представляет показатель сжатия исходной информации и показатель скорости переработки исходной информации. Целью нашего исследования является определение абсолютных и относительных показателей степени сжатия и быстродействия алгоритмов (форматов), которые предоставляются в наше распоряжение архиваторами, указанными в таблице…
Содержание исследования планируется в следующем виде:
1. Создание комплексного и частных (по типам файлов) наборов информации (папок) для проведения испытаний (тестов).
2. Проведение предварительных тестов на комплексном наборе и уточнение (по результатам) плана дальнейших локальных испытаний.
3. Обработка и анализ результатов с обоснованием рекомендаций по практическому применению разных алгоритмов (форматов) архивации.
В качестве показателя степени сжатия принимается процентное отношение размера сжатой папки к ее исходному размеру, а в качестве показателя быстродействия — скорость переработки как частное от деления исходного размера в килобайтах на время переработки в секундах. Собственно, измерения выполняются только в отношении времени (секундомером). Ошибка измерения времени может исказить показатель быстродействия, когда этот показатель очень большой (более 1000 кб/сек). В других случаях ошибкой можно пренебречь.
Определение общих характеристик основных архивных форматов
Для испытаний использовался материал, имитирующий некоторую «пользовательскую корзину», составленную из файлов формата DOC, HTM, JPG, MP3, PDF, TXT. Всего корзина содержит 359 папок и 3337 файлов, и имеет суммарный размер 208893 Кбайт (около 204 Мбайт). Состав этого набора приведен в следующей таблице:
Состав набора файлов для испытаний
| Тип | Количество папок | Количество файлов | Размер, Кбайт | На диске, Кбайт |
|---|---|---|---|---|
| TXT | 0 | 2 | 34781 | 34783 |
| HTM | 329 | 2869 | 30913 | 36962 |
| DOC | 3 | 24 | 31443 | 31474 |
| 0 | 1 | 33691 | 33694 | |
| JPG | 26 | 430 | 40493 | 41382 |
| MP3 | 1 | 11 | 37571 | 37589 |
| Итого | 359 | 3337 | 208893 | 215884 |
Каждое испытание заключалось в проведении цикла архивации с фиксацией времени работы архиватора от момента нажатия кнопки Add до момента открытия окна с содержанием полученного архивного файла.
Тестировавшиеся программы:
WinZip 8.1 SR-1
WinRar 3.30
WinAce 2.5
7Zip 3.13
Power Archiver 8.70 07b
Информация о конфигурации системы
Процессор Intel Celeron 1700MHz
256 Mb (DDR SDRAM)
HDD ST360015A (60 Gb, 7200PRM)
Windows 2000 Pro, SP3
Результаты испытаний приведены в следующих таблицах:
Результаты тестирования для формата ZIP
| Архиватор / Режим | Размер, Кбайт | Время, мин.-сек. | Сжатие | Скорость, Кбайт/с |
|---|---|---|---|---|
| WinZip | ||||
| Без сжатия | 208893 | — | — | — |
| Норма | 146408 | 2-00 | 70.0% | 1740 |
| Максимум | 145884 | 2-45 | 69.8% | 1266 |
| Быстро | 147690 | 1-58 | 70.7% | 1770 |
| Очень быстро | 149450 | 1-50 | 71.5% | 1899 |
| WinRar | ||||
| Обычно | 146 078 | 2-22 | 69.9% | 1471 |
| Максимум | 145881 | 3-07 | 69.8% | 1117 |
| WinAce | ||||
| Норма | 146 418 | 2-28 | 70.1% | 1411 |
| Максимум | 145844 | 2-40 | 69.8% | 1305 |
| 7-Zip | ||||
| Норма/Deflate | 145 480 | 3-22 | 69.6% | 1034 |
| Ультра/Deflate | 145 341 | 5-55 | 69.6% | 588 |
| Ультра/Deflate64 | 144924 | 6-10 | 69.4% | 565 |
| Power Archiver | ||||
| Норма | 146074 | 3-40 | 69.9% | 950 |
| Максимум | 145948 | 3-42 | 69.9% | 941 |
В целом, сжатие, получаемое форматом ZIP, примерно одного порядка, и мало зависит от архиватора — за исключением архиватора 7-ZIP, в котором с помощью изменения метода сжатия можно несколько улучшить показатель и для формата ZIP. Размер словарей (архиваторы WinRar и 7-ZIP) специально в данной серии испытаний не изменялся, а устанавливался автоматически (по умолчанию).
Результаты тестирования формата RAR
| Режим | Размер, Кбайт | Время, мин.-сек. | Сжатие | Скорость, Кбайт/с |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 208893 | — | — | — |
| Store | 209129 | 0-58 | 100.1% | 3601 |
| Fastest | 144017 | 6-00 | 68.9% | 580 |
| Fast | 143281 | 6-22 | 68.6% | 547 |
| Normal | 142830 | 6-40 | 68.4% | 522 |
| Good | 139826 | 6-58 | 66.9% | 499 |
| Best | 140023 | 7-25 | 67.0% | 469 |
| Best (64kb) | 140685 | 5-40 | 67.3% | 614 |
В настройке режима возможно изменение размера словаря в пределах 64 — 4096 килобайт. По умолчанию устанавливается максимальный размер (4096 Кб), с которым и получены результаты в данной таблице. Только в строке Best (64kb) был установлен минимальный размер — 64 килобайта. Очевидно, что полученное изменение сжатия и быстродействия может служить аналогом для всех других строк этой таблицы.
Строки Good и Best проверялись, и их значения полностью подтвердились, поэтому нелогичный переход между ними нельзя считать следствием ошибок при тестировании.
Результаты тестирования формата ACE
| Режим | Размер, Кбайт | Время, мин.-сек. | Сжатие | Скорость, Кбайт/с |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 208893 | — | — | — |
| Normal | 132978 | 8-30 | 63.7% | 410 |
| Maximum | 132918 | 8-42 | 63.6% | 400 |
| Good | 132925 | 9-50 | 63.6% | 354 |
| Fast | 133216 | 8-53 | 63.8% | 397 |
| Super Fast | 133273 | 8-46 | 63.8% | 397 |
| Store | 209136 | 1-48 | 100.1% | 1934 |
Изменения режима работы архиватора WinAce в нашем случае мало влияют на показатели сжатия — разброс находится в пределах десятых долей процента.
Результаты тестирования формата 7z
| Режим | Размер, Кбайт | Время, мин.-сек. | Сжатие | Скорость, Кбайт/с |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 208893 | — | — | — |
| Нормальный | 130964 | 9-24 | 64.2% | 362 |
| Максимальный | 130000 | 13-51 | 63.7% | 246 |
| Быстрый | 141922 | 4-16 | 69.6% | 797 |
| Ультра (1 Мб) | 131392 | 8-47 | 64.4% | 387 |
| Ультра (6 Мб) | 130101 | 11-40 | 63.8% | 291 |
| Ультра (12 мб) | 129871 | 12-47 | 63.7% | 266 |
| Ультра (24 мб) | — | — | — | — |
| Ультра (Deflate) | 141171 | 3-15 | 69.2% | 1046 |
| Ультра (PPMd) | 140171 | 8-45 | 68.7% | 389 |
| Ультра (Bzip2) | 135342 | 7-32 | 66.4% | 451 |
Примечание: в режиме Ультра (LZMA) при задании размера Словаря в 24 мегабайт скорость снизилась настолько, что проведение теста стало невозможным.
Для формата 7z архиватор позволяет устанавливать:
— Уровень (Быстрый, Нормальный, Максимальный, Ультра),
— Метод (LZMA, PPMd, Bzip2, Deflate),
— Размер словаря (32кб — 192 мб),
— Размер слова (8 — 255).
Как видим, возможно очень большое число комбинаций настройки режима работы архиватора, что может сбить пользователя с толку. Можно руководствоваться следующими посылками:
— Чем больше размер словаря, тем больше сжатие и время упаковки. Сжатие возрастает медленно, а время упаковки — вырастает очень сильно.
— То же самое — в отношении размера слова.
— Оптимальные настройки устанавливаются сами (настройки по умолчанию), и без надобности их можно не сбивать.
Результаты тестирования формата CAB
| Режим | Размер, Кбайт | Время, мин.-сек. | Сжатие | Скорость, Кбайт/с |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 208893 | — | — | — |
| PowerArchiver | ||||
| Medium | 140444 | 9-55 | 67.2% | 351 |
| Maximum | 137152 | 15-55 | 65.6% | 219 |
| WinAce | ||||
| Норма | 144374 | 3-24 | 69.1% | 1024 |
| Максимум | 138538 | 12-54 | 66.3% | 270 |
Формат CAB (cabinet file) основан на алгоритмах MS-Zip и LZX, поддерживается и применяется фирмой Microsoft. Распаковщики формата имеются в Windows 98 и выше. Алгоритм имеет открытый код и может свободно применяться всеми программистами.
Результаты тестирования форматов BH и LHA
| Режим | Размер, Кбайт | Время, мин.-сек. | Сжатие | Скорость, Кбайт/с |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 208893 | — | — | — |
| PowerArchiver, формат LHA | ||||
| Norma | 147518 | 4-40 | 70.6% | 746 |
| Maximum | 147518 | 4-47 | 70.6% | 728 |
| PowerArchiver, формат BH | ||||
| Norma | 145912 | 2-16 | 69.8% | 1536 |
| Maximum | 145718 | 2-34 | 69.8% | 1356 |
Показатели архивных форматов LHA и BH имеют уровень показателей архивного формата ZIP, и каких-то преимуществ не просматривается.
В общем, как видно, наилучшие показатели сжатия обеспечиваются форматами ACE и 7Z. Лучшие показатели быстродействия — показали форматы ZIP и BH. Дальнейшие испытания планируется провести по такой же принципиальной схеме, но с «корзинами» однородного состава, с форматами файлов: TXT, HTML, DOC, JPG, MP3, PDF.
Определение сжимаемости файлов разных форматов
Для обеспечения этой серии испытаний были составлены совершенно однородные по форматам файлов наборы, причем, повторяющиеся файлы в наборе исключались. Файлы EXE и DLL брались из системной папки Windows без всякого отбора. Дело в том, что файлы формата EXE бывают уже сжатыми и дальнейшее их сжатие — не имеет смысла. Характеристики наборов приводятся в следующей таблице:
Форматы файлов в наборах для испытаний
| Формат | Кол-во папок | Кол-во файлов | Суммарный размер, Кбайт |
|---|---|---|---|
| TXT | 0 | 27 | 35096 |
| HTM | 7 | 1371 | 25076 |
| DOC | 1 | 33 | 37211 |
| 0 | 1 | 33691 | |
| JPG | 26 | 430 | 40493 |
| MP3 | 2 | 11 | 37571 |
| EXE | 0 | 316 | 32446 |
| DLL | 0 | 184 | 40323 |
| XLS | 6 | 15 | 17228 |
| CHM | 0 | 69 | 33940 |
| MPEG | 0 | 24 | 46606 |
| WAV | 0 | 1 | 30804 |
| BMP | 0 | 15 | 31713 |
| AVI | 0 | 89 | 9261 |
При испытаниях использовался только нормальный (обычный) режим работы архиватора. При этом, каждый формат архива создавался собственным архиватором (WinZip, WinRar, WinAce, 7-Zip), для упаковки в формат CAB использовался Power Archiver, который своего (фирменного) формата не имеет.
Сжимаемость файлов в зависимости от формата архива
| Формат | ZIP | RAR | ACE | 7Z | CAB |
|---|---|---|---|---|---|
| TXT | 43.7% | 37.8% | 37.4% | 34.3% | 36.3% |
| HTM | 29.2% | 28.3% | 9.09% | 7.75% | 15.0% |
| DOC | 8.76% | 6.39% | 5.47% | 5.21% | 6.49% |
| 97.7% | 97.4% | 97.8% | 97.5% | 97.3% | |
| JPG | 98.5% | 98.5% | 85.0% | 85.1% | 97.9% |
| MP3 | 98.1% | 97.9% | 98.1% | 97.9% | 97.7% |
| EXE | 46.9% | 42.1% | 37.8% | 32.7% | 39.3% |
| DLL | 45.6% | 39.6% | 37.6% | 34.3% | 39.6% |
| XLS | 11.8% | 8.27% | 7.44% | 5.97% | 8.49% |
| CHM | 98.6% | 98.8% | 99.0% | 99.6% | 98.6% |
| MPEG | 95.3% | 94.7% | 94.8% | 94.5% | 94.4% |
| AVI | 86.1% | 84.1% | 84.5% | 82.7% | 83.4% |
| WAV | 92.2% | 62.8% | 62.6% | 87.0% | 92.1% |
| BMP | 63.5% | 31.9% | 30.6% | 51.5% | 56.2% |
| Средний показатель | 65.5% | 59.2% | 56.2% | 58.3% | 61.6% |
В качестве комментария к таблице можно отметить следующее:
— Наилучшее сжатие по основным форматам исходных файлов обеспечивается архивным форматом 7z.
— Лучший показатель в среднем имеет архивный формат ACE за счет рекордного сжатия форматов WAV и BMP.
Если говорить о сжимаемости исходных файлов, то можно отметить следующее: показатель сжатия зависит от исходного формата файлов, иногда подразумевающего внутреннее сжатие данных. Если файл предварительно уплотнен по своим алгоритмам, то сжимаемость его архиватором — небольшая. Например, файл формата CHM является уплотненным вариантом файла формата HTML и, соответственно, сжимаемость их — разная. То же мы видим в отношении Wav и MP3, BMP и JPG и так далее.
Скорость работы архиватора, Кбайт/с
| Формат | ZIP | RAR | ACE | 7Z | CAB |
|---|---|---|---|---|---|
| TXT | 2064 | 408 | 386 | 217 | 226 |
| HTM | 2507 | 836 | 627 | 643 | 411 |
| DOC | 7400 | 2862 | 1550 | 1378 | 886 |
| 2246 | 293 | 370 | 387 | 370 | |
| JPG | 2670 | 587 | 337 | 368 | 287 |
| MP3 | 2348 | 458 | 368 | 335 | 332 |
| EXE | 2318 | 773 | 601 | 416 | 433 |
| DLL | 2016 | 858 | 672 | 474 | 434 |
| XLS | 4300 | 1436 | 1148 | 507 | 224 |
| CHM | 1886 | 556 | 365 | 357 | 323 |
| MPEG | 2453 | 583 | 416 | 370 | 338 |
| AVI | 1852 | 617 | 463 | 370 | 356 |
| WAV | 2370 | 1711 | 1184 | 354 | 288 |
| BMP | 2883 | 1269 | 933 | 401 | 373 |
| Средний показатель | 2838 | 856 | 609 | 485 | 385 |
Эта таблица демонстрирует очевидное правило — за лучшее сжатие почти всегда необходимо платить скоростью упаковки.
Сжимаемость разных форматов файлов. Дополнение
| Формат | ZIP | RAR | ACE | 7Z |
|---|---|---|---|---|
| VXD | 55.1% | 52.5% | 43.3% | 40.8% |
| INF | 14.9% | 13.3% | 13.2% | 12.3% |
| VBP | 78.3% | 72.6% | 26.0% | 18.5% |
| GIF | 90.0% | 94.3% | 87.2% | 86.1% |
| SCR | 88.8% | 88.0% | 88.1% | 87.9% |
| DAT | 23.1% | 20.1% | 20.5% | 18.0% |
| INI | 35.6% | 33.2% | 32.5% | 30.2% |
| Средний показатель | 55.1% | 53.4% | 44.4% | 42.0% |
Эта таблица содержит дополнительные данные по сжимаемости файловых форматов. Здесь тестирование проводилось без фиксации времени на наборах небольшого объема (100-200 кб). Как видно, по всем форматам наилучшее сжатие дает архивный формат 7z.
Далее, в качестве примера приведу результаты упаковки реального дистрибутива программы Norton Antivirus. Упаковка выполнялась в нормальном режиме, дополнительно получены самораспаковывающиеся варианты этих же архивов. Результат этого испытания приведен в следующей таблице (последняя колонка — примерное время загрузки упакованного дистрибутива по сети при обычном модемном соединении при скорости 2.7 Кбайт в секунду):
Пример упаковки дистрибутива Norton Antivirus
| Формат архива | Размер, Кбайт | Время | Сжатие | Время загрузки, час.-мин. |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 47410 | — | — | 4-53 |
| ZIP | 29045 | 0-21 | 61.3% | 2-59 |
| RAR | 26619 | 1-15 | 56.1% | 2-44 |
| ACE | 23838 | 1-30 | 50.3% | 2-27 |
| 7Z | 22871 | 1-50 | 48.2% | 2-21 |
| CAB | 26804 | 2-22 | 56.5% | 2-45 |
| EXE (RAR) | 26671 | 1-15 | 56.3% | 2-45 |
| EXE (ACE) | 23903 | 1-30 | 50.4% | 2-28 |
| EXE (7Z) | 22941 | 1-52 | 48.4% | 2-22 |
Результаты таблицы наглядно демонстрируют, что:
При передачи файлов по сети — упаковка практически обязательна.
Упаковка с хорошим сжатием может сократить время передачи файла, в нашем случае — на полчаса.
Применение перспективных форматов ACE и 7Z вполне оправдано уже сейчас в виде самораспаковывающихся архивов. Это обстоятельство желательно учитывать распространителям программной продукции по сети Интернет.
Архиватор 7-ZIP является хорошей программой с высокой степенью сжатия и обладает необходимым минимумом пользовательских удобств. Можно, в частности, удалять и просматривать отдельные файлы без общей распаковки архива. При этом, файлы открываются ассоциативными приложениями системы. Можно дополнять архив отдельными файлами.
Заключение
Программы-архиваторы остаются незаменимым средством упаковки и сжатия цифровой информации. Обработанная информация существенно экономит место на хранителях и время передачи по каналам связи в сети. Наиболее популярными и применяемыми являются сейчас форматы упаковки ZIP и RAR. Другие форматы, например, ARJ, ICE, PAC, ARC и некоторые еще — постепенно вытеснились и подзабылись. Но технология упаковки не стоит на месте. Архиваторы — востребованы, поэтому программисты непрерывно ведут поиск более эффективных методов сжатия. Об этом свидетельствуют и результаты нашего эксперимента. Реально существуют, по крайней мере, два архивных формата (ACE и 7z), которые по сжатию существенно превосходят привычные ZIP и RAR. Применение этих форматов позволит заметно сократить время передачи файлов по сети Интернет, что соответствует интересам многочисленных пользователей…
Дополнение от 24 мая 2004 г.
В этом разделе мы рассмотрим влияние опции Solid на показатели работы архиваторов. Напомним, что упаковка с опцией Solid приводит к тому, что в архив нельзя добавить файл и нельзя из него извлечь отдельный файл, архив упаковывается и распаковывается только целиком. В общем случае это может вызывать определенные неудобства при использовании таких архивов. Но иногда такие неудобства могут иметь второстепенное значение в сравнении с преимуществами.
Дополнительное тестирование проделано в точности так, как это описано в основном разделе на тех же самых наборах материала. С учетом дополнительного тестирования таблица «Результаты тестирования формата RAR» основного текста стала выглядеть так…
Результаты тестирования формата RAR
| Режим | Размер, Кбайт | Время, мин.-сек. | Сжатие | Скорость, Кбайт/с |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 208893 | — | — | — |
| Store | 209129 | 0-58 | 100.1% | 3601 |
| Fastest | 144017 | 6-00 | 68.9% | 580 |
| Fast | 143281 | 6-22 | 68.6% | 547 |
| Normal | 142830 | 6-40 | 68.4% | 522 |
| Normal (Solid) | 131664 | 9-14 | 63.0% | 377 |
| Good | 139826 | 6-58 | 66.9% | 499 |
| Good (Solid) | 129314 | 8-24 | 61.9% | 414 |
| Best | 140023 | 7-25 | 67.0% | 469 |
| Best (Solid) | 129527 | 8-36 | 62.0% | 405 |
| Best (64kb) | 140685 | 5-40 | 67.3% | 614 |
Настройка архиватора WinRar включает в себя:
1. Выбор способа сжатия (Normal, Store, Fastest, Fast, Good, Best).
2. Выбор модификации:
— Add and replace files,
— Add and update files,
— Fresh existing files only,
— Syncronize axchive contents.3. Выбор опции:
— Deleting files after archiving,
— Create SFX archive,
— Create solid archive,
— Put autohenlicity verification,
— Put recovery record,
— Test archived files,
— Lock archive.
Нетрудно заметить, что возможно более сотни комбинаций настроек, определяющих режим работы архиватора. Соответственно и диапазон результатов для этого формата и этого архиватора получился достаточно большим — степень сжатия: 61.9 — 68.9%, скорость: 377 — 614 Кбайт/сек.
Опцию Solid имеет также архиватор WinAce. Но в этом архиваторе опция (Make solid archive) включена постоянно (по умолчанию) и поэтому вошла в результаты тестирования. Таким образом, несправедливость была допущена только для формата RAR и архиватора WinRar.
С учетом новых обстоятельств таблица лидеров по степени сжатия выглядит так:
1. RAR (Good, Solid) — 61.9%.
2. 7-Zip (Максимум) — 62.2%.
3. ACE (Good) — 63.6%.
Дополненная таблица результатов упаковки реального дистрибутива программы Norton Antivirus («Пример упаковки дистрибутива Norton Antivirus») стала выглядеть так…
Пример упаковки дистрибутива Norton Antivirus
| Формат архива | Размер, Кбайт | Время | Сжатие | Время загрузки, час.-мин. |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 47410 | — | — | 4-53 |
| ZIP | 29045 | 0-21 | 61.3% | 2-59 |
| RAR | 26619 | 1-15 | 56.1% | 2-44 |
| RAR (Normal, Solid) | 22745 | 1-21 | 48.0% | 2-20 |
| RAR (Good, Solid) | 22680 | 1-28 | 47.8% | 2-20 |
| ACE | 23838 | 1-30 | 50.3% | 2-27 |
| 7Z | 22871 | 1-50 | 48.2% | 2-21 |
| CAB | 26804 | 2-22 | 56.5% | 2-45 |
| EXE (RAR) | 26671 | 1-15 | 56.3% | 2-45 |
| EXE (RAR, Normal, Solid) | 22797 | 1-29 | 48.1% | 2-21 |
| EXE (ACE) | 23903 | 1-30 | 50.4% | 2-28 |
| EXE (7Z) | 22941 | 1-52 | 48.4% | 2-22 |
Результаты этой таблицы также подтверждают, что архиватор WinRar может обеспечить максимальное сжатие, и по этому показателю является лидером. В сравнении с форматом ZIP загрузка этого же дистрибутива в формате RAR может осуществлена на 39 минут короче…
В таблице с результатами тестирования формата 7z наш читатель Александр Рыхлов обнаружил ошибку в расчете показателя сжатия. Александру большое спасибо, а исправленная таблица «Результаты тестирования формата 7z» стала выглядеть так…
Результаты тестирования формата 7z
| Режим | Размер, Кбайт | Время, мин.-сек. | Сжатие | Скорость, Кбайт/с |
|---|---|---|---|---|
| Без сжатия | 208893 | — | — | — |
| Нормальный | 130964 | 9-24 | 62.7% | 362 |
| Максимальный | 130000 | 13-51 | 62.2% | 246 |
| Быстрый | 141922 | 4-16 | 67.9% | 797 |
| Ультра (1 Мб) | 131392 | 8-47 | 62.9% | 387 |
| Ультра (6 Мб) | 130101 | 11-40 | 62.3% | 291 |
| Ультра (12 мб) | 129871 | 12-47 | 62.2% | 266 |
| Ультра (24 мб) | — | — | — | — |
| Ультра (Deflate) | 141171 | 3-15 | 67.6% | 1046 |
| Ультра (PPMd) | 140171 | 8-45 | 67.1% | 389 |
| Ультра (Bzip2) | 135342 | 7-32 | 64.8% | 451 |
Примечание: в режиме Ультра (LZMA) при задании размера Словаря в 24 мегабайт скорость снизилась настолько, что проведение теста стало невозможным.
Заключение
Назревавшая было сенсация о том, что архиватор WinRar не настолько хорош, как это считают многие пользователи, не состоялась. Наше тестирование подтвердило, что технические характеристики этого архиватора действительно на сегодняшний день самые высокие. Очень близкие показатели имеет архиватор 7-Zip, но по степени отработки и ползовательским качествам последний пока несколько уступает лидеру. Для получения максимального сжатия в архиваторе WinRar необходимо включать опцию Solid (по умолчанию она отключена), другие настройки (Normal, Good и т.д.) — имеют меньшее значение.
Архивируем WinRAR’ом, создаем пароль, саморазархивирующийся архив, усиливаем сжатие, разбиваем на тома/архивы и не только
Не побоюсь этого слова – WinRAR – один из лучших, а для меня единственный и лучший архиватор для операционной системы Microsoft Windows. Кстати разработанный советским, ну а нынче российским программистом Евгением Рошалем. Другими архиваторами я практически и не пользуюсь, так как функционал этой программы меня вполне устраивает. В этой программе присутствуют все основные функции для работы с архивами – архивирование/разархивирование, установка пароля на архив, создание самораспаковывающихся архивов, разархивирование других архивов (не RAR) и кстати эта функция которая позволяет работать не только с архивами RAR очень важна.
В те стародавние времена, во времена, когда был MS-DOS и только-только стали появляться CD-DISC’и, архивировалось большое количество программ и разнообразной информации, после чего с появлением интернета и не очень большой скорости передачи данных архиваторы были тоже крайне востребованы. Но в нынешнее время, когда жесткие диски стали очень вместительными и измеряются терабайтами, а в интернете можно целый фильм скачать чуть более или менее чем за час времени, то можно подумать, зачем нужны эти архиваторы. А нет и в нынешнее прогрессивное время архиватор – это очень полезная штука, почти такая же, как антивирус или мультимедиа проигрыватель ну или другая любая полезная программа.
Разархивирование WinRAR архива
Разархивирование архива – это дело двух кликов мышки. После того как вы установите программу архиватор в контекстном меню если нажать правой кнопкой мышки на RAR архив появляются дополнительные команды от архиватора WinRar. Одна из этих команд — Извлечь в текущую папку, что при нажатии сразу же разархивирует ваш архив в ту папку и место где он сам находится.
Так же можно нажать на Извлечь Файлы… — для того чтобы задать нужный вам путь для извлечения файлов в конкретное место на вашем компьютере. При этом в строке, в том месте, где вводится путь, можно дописать название папки, которая создастся автоматически.
Еще один практический вариант распаковки архива, сводится к обычному двойному щелчку мышки левой кнопкой по архиву. При этом загружается уже сама программа архиватор WinRar с перечнем файлов внутри запакованного архива и полным набором функционала работы с архивами. Но нас же интересует только кнопка Извлечь…, при нажатии на которую мы попадаем в окно – Путь и параметры извлечения. В котором мы можем выбрать путь, куда извлекать файлы или же щелкнуть по кнопке ОК для мгновенного разархивирования архива в папке где он сам находится.
Создание WinRAR архива или архивация файлов
Создание архива в принципе такое же простое дело, как и его разархивирование. В два щелчка мышкой. Выбираем нужную для архивации папку или обводим необходимые для архивации файлы и щелкаем по ним правой кнопкой мышки. В контекстном меню выбираем – Добавить в архив “имя архива” где в кавычках указывается имя будущего архива, и ваш архив моментально создается в этой же папке, где происходили все действия.
Так же для создания можно щелкнуть правой кнопкой мышки по нужной папке с файлами и выбрать пункт Добавить в архив… — где появиться окно Имя и параметры архива. В этом окне можно изменить и написать свое имя архива или применить некоторые параметры архивации для текущего архива. После нажатия на кнопку ОК, архив создастся с вашими параметрами в том месте, где вы нажимали на папку или файлы.
Еще один способ архивации непосредственно через саму программу. Запускаем WinRAR обычно из Пуск -> Все программы -> WinRAR -> WinRAR. Затем в нем находим нужную нам папку, которую хотим заархивировать, это делается также как в обычном браузере, перемещаясь по каталогам. Выделяем эту папку и щелкаем по кнопке Добавить. В появившимся окне – Имя или параметры архива — вводим или меняем имя архива и щелкаем ОК. Архив создается в том месте, где находилась папка или файлы.
Во время архивации или разархивации архива можно задать эту работу в фоновом режиме, поставить на паузу или отменить это действие. В фоновом режиме – это значит, что процесс архивирования файлов будет происходить скрытно на заднем фоне, а вы в свою очередь можете заниматься своими делами.
Создание пароля для архива RAR
В жизни так бывает, что приходится скрывать или таить некоторые секреты. Так вот для того чтобы передать некоторую информацию не доступную для чужих глаз, при помощи архиватора WinRAR можно установить пароль при архивировании папки или файлов. И естественно, что без этого пароля вам ну и кому-либо другому кто не знает этот пароль, не удастся разархивировать этот архиважный архив.
Для создания запароленного архива – щелкаем на папку или файл необходимый для архивации правой кнопкой мышки. Затем нажимаем Добавить в архив… и в появившемся окне Имя и параметры архива нажимаем на вкладку Дополнительно. Во вкладке Дополнительно нажимаем Установить пароль…, где появится окошко Архивация с паролем.
В этом окне необходимо придумать и ввести свой пароль, при помощи которого в будущем можно будет разархивировать ваш архив. Вводим пароль и вводим пароль еще раз для проверки. Есть еще в этом окне две галочки Отображать пароль при вводе – если ее поставить то когда вы будете вводить свой пароль он будет отображаться, а подтверждение пароля уже не требуется. И вторая Шифровать имена файлов – если ее установить то WinRAR зашифрует названия файлов, их размер, атрибуты и комментарии если они были, а также с этим параметром без пароля не будет возможности даже увидеть список файлов вложенных в архив.
После задания пароля нажмите ОК и еще раз ОК. Создастся архив с паролем.
Теперь при попытке разархивировать ваш архив – архиватор WinRAR попросит вас ввести пароль. И если вы введете правильный пароль, то только в этом случае архиватор разархивирует ваш архив.
Правда в мире сложной вычислительной техники существуют некоторые программы и алгоритмы, взламывающие пароль, установленный на RAR архив, методом подбора или иным сложным способом. Я о чем, а о том, что это не панацея и не самая крутая защита. Но, тем не менее, от большинства обычных пользователей такой способ шифровки весьма неплох и удобен.
Создание самораспаковывающегося архива EXE
Еще один интересный способ создания архива. Это самораспаковывающейся архив с расширением EXE и видом разархивации как бы установка из обычных приложений как из setup.exe. Где указывается путь инсталляции или папка, в которую вы хотите разархивировать файлы. И самое интересное, это то, что необязательно чтобы у другого пользователя должна быть установлена программа WinRAR.
Для создания такого архива щелкните по нужной для архивации папке правой кнопкой мышки и в контекстном меню нажмите на Добавить в архив…, затем в появившемся окне – Имя и параметры архива задействуйте параметр Создать SFX-архив поставив соответствующий флажок напротив в разделе Параметры архивации. И нажмите кнопку ОК. Все ваш самораспаковывающийся архив готов. Появится файл с именем архива и расширением EXE.
При щелчке и запуске этого архива появляется окошко Самораспаковывающийся архив WinRAR. Где можно будет указать папку назначения, куда разархивировать файлы, а так же будет отображаться ход извлечения. И самое главное, что для этого процесса уже не нужно чтобы было установлено приложение WinRAR.
Степени сжатия или усиление сжатия архива
С помощью этого архиватора можно сжимать архивы более эффективно, чтобы они занимали как можно меньше места. Но при этом используется более затратное количества ресурсов вашего компьютера, что влияет на скорость сжатия архива. Архиватор WinRar имеет 6 методов сжатия:
- Без сжатия – Совсем не сжимает файлы, а просто помещает их в архив.
- Скоростной – Сжимает плохо, но зато быстро.
- Быстрый – Сжимает хуже среднего, но более быстро.
- Обычный – Установленный по умолчанию и является самым оптимальным режимом. Сжатие/скорость.
- Хороший – Сжимает более хорошо, но при этом менее скоростной.
Максимальный – Самое максимально возможное сжатие, что затрачивает ресурсы вашего компьютера и соответственно влияет на скорость.
Для примера приведу скриншот архивации старой игрушки Dune 2.
Можно увидеть, что после обычного режима уже идет не такое уж и сильное сжатие, но все зависит от файлов, которые вы собираетесь архивировать. А так в обычных случаях режима обычный вполне достаточно для повседневных задач.
Для выбора уровня сжатия нужно в разделе Метод сжатия: в выпадающем меню выбрать тот метод, который вам необходим и нажать на кнопку ОК.
Создаем многотомный архив
Иногда бывает крайне необходимо разбить одну папку, в которой множество файлов или эта папка занимает очень много места, на части. Для этого есть такая функция в архиваторе WinRar чтобы создать архив из нескольких архивов (файлов) по более маленьким частям. Например, архив у вас будет занимать 100 Мб а вам надо разделить его на 10 архивов по 10 Мб.
Для этого при архивации в окне Имя и параметры архива, в разделе: Разделить на тома размером (в байтах):, нужно выбрать либо указать, сколько бы вам хотелось чтобы отдельный архив занимал места в байтах. 1 Кб = 1000 байт, 1 Мб = 1000000 байт, 1 Гб = 1000000000 байт.
Например, если я разбиваю свою программу в заархивированном виде, которая весит около пол мегабайта по 200 килобайт, то архиватор создает три архива(200 Кб + 200 КБ и еще один – остатки).
Для того чтобы архивы или тома разархивировать они должны быть все в одном месте.
Архивируем в zip из WinRar’а
Еще одна особенность этого архиватора в том, что он может создавать архивы в расширении zip. Что бывает иногда очень полезно т.к. при отправке архива ты не всегда уверен, что другой пользователь его разархивирует, а обычно практически во всех операционных системах типа Windows по умолчанию встроен архиватор zip то можно надеяться, что в любом случае даже если не установлен WinRar пользователь разархивирует ваш архив.
Для архивирования в расширение zip в окне Имя и параметры архива, нужно выбрать пункт Zip в разделе Формат архива. И нажать ОК. Все ваш архив в zip формате готов.
Более того чем еще хорош этот архиватор так это тем что он умеет распаковывать, но не запаковывать разнообразное количество сторонних архивов. Например, таких как: CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE, UUE, BZIP2, JAR, ISO, 7z, Z.
По мимо прочего WinRAR дает возможность просматривать информацию о созданном архиве. Если щелкнуть по архиву два раза левой кнопкой мышки загрузится программа WinRar, а в ней нажать на кнопку Информация. Где будет представлена различная информация о выбранном архиве: его общий размер, размер в архиве, степень сжатия в процентах и другая полезная информация.
Пару тройку слов, о том какую информацию лучше всего сжимает архиватор. Не секрет не для кого что архиватор лучше всего сжимает текстовую информацию это связано с его алгоритмом сжатия, и почему то крайне не сильно он сжимает мультимедийные данные, такие как видео файлы, аудио, графические картинки и соответственно файлы находящиеся в заархивированном виде или же уже имеют какой то свой алгоритм сжатия.
Вообще это еще не весь функционал этой замечательной программы, но это основные повседневные действия, которые совершает среднестатистический пользователь сети интернет.
И как не крути, а архиватор очень полезная и нужная вещь даже в наше время, когда жесткие диски измеряются терабайтами, а флеш карты гигабайтами.
Кстати аббревиатура RAR расшифровывается как Roshal ARchiver – в честь создателя программы.
Выбор оптимальных параметров архивации
Выбор оптимальных параметров архивации
Выбор оптимальных параметров архивации
Прежде всего, при создании нового архива нужно выбрать его
формат. Если вы не уверены, что у получателя есть программа WinRAR,
то лучше использовать ZIP. В противном случае разумнее выбрать
формат RAR, так как он значительно богаче функционально и
обеспечивает более сильное сжатие. Подробнее о форматах архивов см.
раздел «RAR или ZIP?».
Вслед за форматом архива необходимо выбрать метод архивации. В
обоих форматах поддерживаются шесть методов архивации:
«без сжатия»,
«скоростной»,
«быстрый», «обычный», «хороший» и «максимальный». Метод «максимальный» обеспечивает
наиболее высокую степень сжатия, но с наименьшей скоростью.
Напротив, «скоростной»
сжимает сравнительно плохо, но очень быстро. При использовании
метода «без сжатия» файлы
просто помещаются в архив в своём исходном виде, не сжимаясь. В
случае создания архивов для распространения или для долгого
хранения, возможно, имеет смысл пожертвовать временем и выбрать
метод «максимальный»,
чтобы получить наилучшее сжатие. Если же вы создаёте ежедневную
резервную копию данных, то, как правило, лучше использовать метод
«обычный».
Если в качестве формата архива был выбран ZIP, то на этом этапе
подготовка заканчивается. Архивный формат RAR поддерживает ещё один
важный режим, влияющий на степень сжатия — непрерывное (solid) архивирование.
Подробно этот режим описан в разделе «Непрерывные архивы», здесь же приведены
лишь основные принципы выбора. Если вы хотите добиться максимальной
степени сжатия — используйте непрерывное архивирование. Если же
нужна максимальная скорость обновления существующих архивов или
требуется часто извлекать из них отдельные файлы, а также в том
случае, если вы хотите уменьшить потери данных в случае повреждения
архива, непрерывное архивирование использовать не следует.
В некоторых случаях может потребоваться дополнительная настройка
параметров сжатия RAR, выполняемая в диалоге «Дополнительные
параметры сжатия». Чтобы вызвать этот диалог, нажмите кнопку
«Сжатие…» на вкладке
«Дополнительно» в диалоге «Имя и параметры архива». Однако обычно
изменять дополнительные настройки нет необходимости.
Вот и все основные установки, влияющие на степень и скорость
сжатия. Но даже их необязательно настраивать перед каждой
архивацией. Можно просто один раз указать свои наиболее часто
используемые установки в профиле
архивации по умолчанию, задаваемом в диалоге «Параметры архивации», а
впоследствии лишь изменять отдельные значения в диалоге ввода имени архива и его
параметров или с помощью ключей
командной строки, если вы пользуетесь WinRAR в этом режиме.
Какой алгоритм сжатия данных был использован в WinRar?
[2 ответа]
Какой алгоритм сжатия используется в WinRar? Я работаю над методами сжатия файлов. Итак, какой алгоритм лучше всего подходит для сжатия аудио / видео файлов?
algorithm
audio
video
data-compression
lossless-compression
Поделиться
Источник
Sachin Mhetre
20 февраля 2012 в 10:25
2 ответа
4
Алгоритм сжатия WinRar является собственностью компании.
Для обычного сжатия данных 7zip работает лучше, чем WinRar.
Однако для аудио/видео файлов общие методы сжатия данных, такие как zip, winrar, 7zip, имеют низкую производительность. Вам необходимо использовать специальные методы сжатия аудио, как AAC и AMR, OGG и видео сжатия такие методы, как h.264, MPEG-4 и других. Эти специфические методы сжатия аудио/видео с потерями, таким образом, получают гораздо большую степень сжатия, чем методы без потерь, такие как zip/winrar/7zip.
С точки зрения теории информации, которую основал Шеннон, распределение общих данных, аудио-и видеоданных совершенно различны, поэтому соответствующие методы сжатия различны.
Поделиться
ciphor
20 февраля 2012 в 10:30
0
Эти два вопроса совершенно не связаны между собой.
Например, для audio/video, можно использовать MPEG: смотрите http://vsr.informatik.tu-chemnitz.de/~jan/MPEG/HTML/mpeg_tech.html для получения дополнительной информации.
Поделиться
Michel Keijzers
20 февраля 2012 в 10:29
Похожие вопросы:
Лучший алгоритм сжатия векторных данных?
Мне нужно сжать некоторые пространственно коррелированные записи данных. В настоящее время я получаю сжатие 1.2x-1.5x с zlib, но я считаю, что это должно быть возможно, чтобы получить больше, как…
Алгоритм сжатия для гарантированной степени сжатия?
Может ли кто-нибудь предложить мне указатели или советы по поиску / созданию алгоритма сжатия данных, который имеет гарантированную степень сжатия ? Очевидно, что это не может быть алгоритм без…
Мне нужно выбрать алгоритм сжатия
Мне нужно выбрать алгоритм сжатия, чтобы сжать некоторые данные. Я не знаю, какой тип данных я буду сжимать заранее (думайте об этом как о чем-то вроде программы WinRAR). Я слышал о следующих…
Можно ли узнать, какой алгоритм hash был использован в этих строках?
Я не хочу ничего менять. Я просто хочу быть уверен, что алгоритм hash был использован на этих строках (я не уверен, что это md5): d27918bcc2a8562dc4549c2c00111e66 889f071e04755db26579a19f4303654e…
какой алгоритм сжатия звука использовать в приложении iPhone?
Я пытаюсь записать звук с помощью приложения iPhone и отправить аудиофайл по почте. Мне нужно сжать файл перед отправкой. какой алгоритм сжатия звука использовать в приложении iPhone?
Учитывая массив байтов, как узнать, какой алгоритм сжатия был использован?
У меня есть странная задача под рукой. Можно ли узнать, каким методом файл был сжат с учетом его байтов? Например, у меня есть поток байтов, который предположительно из файла, хранящегося в базе…
Определите метод сжатия, используемый для blob / двоичных данных
У меня есть некоторые двоичные данные (Blob) из базы данных, и мне нужно знать, какой метод сжатия был использован для их распаковки. Как определить, какой метод сжатия был использован?
vi шифрование: какой алгоритм был использован?
Я использовал зашифрованный файл для хранения своих паролей в течение многих лет. Он был зашифрован с помощью команды vi -x на Sun Solaris 10. Теперь я попытался открыть файл на поле linux с помощью…
Тестировали ли разработчики monetdb какой-либо другой алгоритм сжатия на нем?
Испытывали ли разработчики MonetDb какой-либо другой алгоритм сжатия на нем раньше? Возможно, они протестировали другие алгоритмы сжатия, но это действительно оказало негативное влияние на…
Алгоритм сжатия данных в кластерах SAP
Меня интересует декомпрессия данных в системах SAP. Какой алгоритм используется для сжатия / декомпрессии в кластеризованных таблицах? Например, в таблице RFBLG . Я читал что-то о алгоритме LZ, но я…
Алгоритмы cжатия изображений (алгоритмы сжатия изображений) — Моделирование и распознавание 2D / 3D образов. (Моделирование и распознавание 2D / 3D изображений)
Сжатие — представление информации в более эффективном виде, влекущее за собой уменьшение объема данных (как правило). В основном алгоритмы сжатия используют свойства графических данных:
- избыточность — группы одинаковых символов;
- предсказуемость — часто повторяющиеся одинаковые комбинации символов;
- необязательность — данные, мало влияющие на человеческое восприятие.
Оценки методов сжатия:
- степени сжатия — отношение сжатого файла к объему исходного файла;
- точность восстановления — среднеквадратичное отклонение пикселей пикселей изображения от оригинала;
- скорость компрессии и декомпрессии — общее время сжатия и восстановления;
- симметричность — отношение времени сжатия времени восстановления.
Все правильнмы можно разделить на два больших класса:
Сжатие без потерь кодирование информации меньшим числом битов без ее искажения.Когда мы говорим о сжатии изображения без потерь, то имеем в алгоритме, обратный алгоритм сжатия, позволяющий восстановить точно исходное изображение.
Алгоритмы на основе статистических характеристик ставят наиболее частым элементом последовательности наиболее короткий ударный код
Алгоритмы серии RLE (англ. Кодирование длин серий или кодирование повторов) основаны на очень простые идее: повторяющиеся группы элементов заменяются на числа повторов. Пример : следовать из 21 бит (11111 000000 11111111 00) соответствует набору чисел 5 6 8 2. Этот набор при 3-х битном кодировании каждого числа (от 0 до 7) может быть представлен последовательностью из 18 бит 5 6 7 0 1 2 (101 110 111 000 001 010).
Алгоритм Шенона-Фано:
- Символы первичного алфавита m 1 выписывают по убыванию вероятностей.
- Символы полученного алфавита делят на две части, суммарные вероятности символов которых максимально близки друг другу.
- В префиксном коде для первой части алфавита присваивается двоичная цифра «0», вторая часть — «1».
- Полученные части рекурсивно делятся и их частям назначаются соответствующие двоичные цифры в префиксном коде.
Алгоритм Хаффмана:
- Символы входного алфавита образуют список свободных узлов. Каждый лист имеет вес, число символов символа.
- Выбираются два бесплатных узла дерева с наименьшими весами.
- Создается их родитель с весом, равным их суммарному значению.
- Родитель добавляется в список свободных узлов, а двое его детей удаляются из этого списка.
- Одной дуге, выходящей из родителя, ставится в соответствие бит 1, другой — бит 0.
- Шаги, начиная со второго, повторяются до тех пор, пока в списке свободных узлов не останется только один свободный узел. Он и будет считаться корнем дерева.
Алгоритм арифметического кодирования :
Рассмотрим в качестве примера приложения abacaba :
Поставим каждому символу текста в соответствие отрезок на координатной прямой, длина которого соответствует его появлению.
- Считываем символ из входного потока и рассмотрим отрезок, соответствующий этому символу. Разделим этот отрезок на части, пропорциональные частотам встречаемости символов.
- Повторим пункт (1) до конца входного потока.
- Выберем любое число в получившем отрезке, которое будет результатом арифметического кодирования
При декодировании уменьшаем пропорционально рабочий отрезок (аналогично кодирование), не изменяя значение кода.Символ определяет при попадании кода в соответствующие границы.
В словарных алгоритмах используется словарь из группы символьных сочетаний, который формируется на основе исходной последовательности. При сжатии происходит поиск наиболее длинной цепочки символов, уже записанной в словарь. Каждый раз, когда встречается цепочка, она добавляется туда.
Здесь под символом подразумевается некий повторяющийся элемент исходной строки — это может быть как печатный знак (символ), так и любая битовая последовательность.Под кодом подразумевается не ASCII или UTF-8 код символа, а кодирующая последовательность битов.
Рассмотрим пример сжатия этим алгоритмом. Будем сжимать строку кукушкакукушонкукупилакапюшон . Исходный словарь заполнен следующим образом:
Процесс сжатия отражен в следующей таблице:
Процесс декодирования сводится к прямой расшифровке кодов. При этом используется только исходный словарь кодирования.В процессе декодирования он расширяется аналогичным образом.
Сжатие с потерями — кодирование информации с потерей той ее части, которая несущественна для представления данных. Методы сжатия с потерями качества изображения используют особенности человеческого зрения.
Идея, лежащая в основе алгоритмов сжатия с потерями, довольно проста: сначала удалить несущественную информацию, а к оставшимся данным применить наиболее подходящий алгоритм без потерь.
Метод JPEG включает последовательных этапов:
- Предварительная обработка изображения.
- Спектральное преобразование данных.
- Квантование и сжатие данных.
На 1-м этапе Выполняются:
- переход к цветоразностной модели;
- разделение изображения на блоки;
- «прореживание» блоков цветовых составляющих.
Переход к цветоразностной модели означает преобразование значений базовых цветовых составляющих R G B к тройке составляющих Y U V, где Y — яркость, U — хроматические красные, V — хроматические синий.
Формируются блоки размером 8 × 8 пикселей, которые обрабатываются при сжатии независимо друг от друга.
Четверки соседних блоков объединяются в макроблоки 16х16. Для цветовых составляющих U и V выполняется «прореживание», когда четверки соседних пикселей усредняются. В результате 4 блока составляющих U и V преобразуются в 1. При этом яркостная составляющая Y, как наиболее важная, остается без изменений, каждый блок из 4 пикселей (2х2) яркостного канала Y в соответствие усредненные ставящие значения U и V.
На втором этапе 9 реализуется спектральное преобразование данных для всех изображений блоков.
Формально при этом коэффициенты Pxy исходной матрицы P преобразует коэффициенты матрицы D согласно приведенной на рисунке формуле.
Смысл преобразования заключается в том, что коэффициенты dij отражают «амплитуды колебаний» яркости пикселей. Например, если все пиксели блока имеют одинаковую яркость, то максимальными будет коэффициент d11, а остальные dij = 0.
Чем больше деталей в изображении, тем большими значениями «удаленных» коэффициентов. При этом, огрубляя коэффициенты матрицы, находящиеся ближе к ее правому нижнему краю, мы будем воздействовать именно на мелкие детали изображения. Визуально это проявится в «размывании» внутри блоков.
Порядок следования коэффициентов dij в соответствии с форматом («змейкой» от левого верхнего к нижнему правому углу) показано на рисунке.
На третьем этапе выполняется собственно огрубление коэффициентов с потерями информации и сжатие данных блоков.
Первоначально все коэффициенты матрицы D делятся с отбрасыванием дробной части на определенные делители. В примере такого делителя принятым равным 8. В реальном алгоритме JPEG делители увеличиваются с возрастанием частот (на рисунке приведен фрагмент реальной матрицы делителей, в котором отображены первые 16 значений из 63).
Восстановление исходного вида выполняется обратным умножением на те же коэффициенты. Однако, поскольку при делении дробных частей результатов отбрасывались, происходит необратимая потеря информации.
В результате процедуры огрубления набор коэффициентов может содержать много нулей. Кроме того маленькие цифры встречаются чаще, а набор значений многократно увеличивается. Хотя каждый коэффициент по-прежнему кодируется одним байтом (то-есть, никакого сжатия еще не произошло), увеличились улучшенные условия для следующего шага преобразования.
Нет увеличенных значений делителей, увеличивающих количество значений делителей, расширенных значений сжатия (возрастет количество нулей и сократится объем алфавита).При этом рост сжатия плохой плохой качества изображения.
Чем больше степень сжатия, тем большими задаются делители. В практическом алгоритме они увеличиваются в направлении правого нижнего угла матрицы D. В результате этой операции операции строка из 64 коэффициентов матрицы содержат длинные «0» и удобна для окончательного сжатия. Такой алгоритм используется с использованием метода RLE для цепочек нулей и кодирования по Хаффмену остальных коэффициентов.В результате, как правило, объем исходного графического файла сокращается в 10-20 раз. Возможно задавать и большую степень сжатия, требования к качеству восстановленного изображения.
Более детально особенности обработки уже знакомого нам блока изображения отражены на рисунке.
Автор: Николай Свирневский
.
Максимальное сжатие файлов, лучшие архиваторы
Избранная запись
Добро пожаловать! Здесь вы всегда найдены свежие тесты и тестов современных популярных архивов (программ для сжатия файлов без качества). В основном тесты посвящены наиболее распространенным и перспективным архиваторам для Windows: бесплатный 7-zip, FreeArc и платным WinRar, WinZip. Также будут рассматриваться и другие программы: PowerArchiver, PeaZip, IzArc, WinAce, WinUha, ZPAQ и т.д. Настало время выяснить, кто же из них лучший по сжатию!
Запись опубликована автором admin в рубрике Архиваторы.
Оптимизируйте размер музыкальных файлов в формате FLAC на 1-5% и даже больше, если при их создании использовались настройки «по умолчанию». Конвертируйте WAV в FLAC в пакетном режиме. На выходе получаются FLAC файлы меньшего размера (до 1-5%) при сохранении исходного качества аудио (без потерь). Используются настройки для размера сжатия.В процессе работы программа использует утилиту flac.exe разработки Xiph.Org Foundation. FLAC (англ. Free Lossless Audio Codec) — свободный кодек, предназначенный для сжатия аудиоданных без потерь. В отличие от аудиокодеков, препятствующих сжатию с потерями (MP3, AAC, WMA, Ogg Vorbis, Opus), FLAC, как и любой другой кодек без потерь, не удаляет никакой информации из аудиопотока и подходит для прослушивания музыки на высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре, так и для архивирования аудиоколлекции.Сегодня формат FLAC поддерживается множеством аудиоприложений, портативных аудиоплееров и поддерживает большое количество разнообразных аппаратных реализаций.
Читать далее →
Запись.