Kompresja%20i%20archiwizacja%20danych.%20Formaty%20kompresji%20plik - PowerPoint PPT Presentation

About This Presentation
Title:

Kompresja%20i%20archiwizacja%20danych.%20Formaty%20kompresji%20plik

Description:

Kompresja i archiwizacja danych. Formaty kompresji plik w Damian D wigaj Informatyka i Ekonometria Historia Idea zapisywania danych w taki spos b, aby zajmowa y ... – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:121
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 55
Provided by: Dami1164
Category:

less

Transcript and Presenter's Notes

Title: Kompresja%20i%20archiwizacja%20danych.%20Formaty%20kompresji%20plik


1
Kompresja i archiwizacja danych. Formaty
kompresji plików
  • Damian Dzwigaj
  • Informatyka i Ekonometria

2
Historia
  • Idea zapisywania danych w taki sposób, aby
    zajmowaly jak najmniej miejsca, jest starsza niz
    sam komputer. Juz stworzony w 1832 roku alfabet
    Morse'a dla uzywanych czesto liter uzywa
    krótszych znaków, a do liter wystepujacych
    rzadziej - dluzszych. Dzieki temu wiadomosci
    zapisane alfabetem Morse'a sa krótsze.
  • W 1948 roku Amerykanin Claude Shannon
    opracowal matematyczna metode skracania
    zapisanych danych. Wraz z modemowa transmisja
    danych w latach siedemdziesiatych pojawily sie
    pierwsze programy archiwizujace, korzystajace
    z metody Shannona.

3
Kompresja Danych
  • W znaczeniu informatycznym kompresja to
    zmniejszenie objetosci danych przy zachowaniu
    ladunku informacyjnego, czyli sensu tych
    danych.
  • Celem kompresji jest
  • Mozliwie dokladna reprezentacja informacji przy
    uzyciu mozliwie malej ilosci bitów.
  • Kompresja ma zazwyczaj na celu oszczednosc
    nosnika i/lub lacza sieciowego, którym sa
    przesylane dane, czyli redukcje kosztów.
  • Proces odwrotny do kompresji nazywamy
    dekompresja.

4
Kompresja Danych
  • Zastosowanie kompresji danych jest bardzo
    róznorodne. Bez kompresji danych nie istnial by
    standardDVD i niemozliwe byloby sluchanie muzyki
    z plików MP3. Kompresja pozwala na efektywniejsze
    wykorzystywanie laczy telekomunikacyjnych (jest
    np. stosowana w modemach) oraz umozliwia
    upchniecie wiekszej ilosci danych na zbyt
    ciasnych dyskach.
  • Tekst daje sie zazwyczaj skompresowac do 40
    pierwotnej objetosci, pliki graficzne w granicach
    20 90, niektóre pliki kompresuja sie w
    niewielkim stopniu. Pliki audio i video mozna
    skompresowac nawet do 5 ich pierwotnej objetosci

5
Czynniki pozwalajace na kompresje danych
  • duza czesc danych cechuje sie znaczna redundancja
    (nadmiarowoscia), tzn. pewne informacje
    powtarzaja sie z rózna czestoscia
  • dane sa prezentowane w rozmaity sposób (np.
    grafika moze byc rastrowa lub wektorowa)
  • czlowiek ma ograniczone zdolnosci percepcyjne
    mózg mozna do pewnego stopnia oszukac

6
Wady i zalety kompresji danych
  • przesylanie wiekszej ilosci danych w jednostce
    czasu
  • przesylanie tej samej ilosci danych w krótszym
    czasie
  • zmniejszenie rozmiarów danych przechowywanych
    na nosnikach
  • przed uzyciem danych nalezy je rozpakowac
  • w pewnych sytuacjach dekompresja w czasie
    rzeczywistym lub quasi-rzeczywistym moze
    pochlaniac sporo zasobów systemu komputerowego

7
Co Kompresujemy
  • Kompresji mozna poddawac dane (zbiory informacji)
    róznego rodzaju, m.in.
  • tekst
  • dzwiek (mowa, muzyka)
  • obraz ruchomy i nieruchomy
  • pliki wykonywalne

8
Programy do kompresji danych
  • potocznie nazywane sa pakerami,
    archiwizatorami lub kompresorami.
  • naleza do programów narzedziowych, przeznaczonych
    do umieszczania plików w archiwach i odtwarzania
    zapisanych w nich informacji.
  • posiadaja swoje wlasne formaty i algorytmy
    kompresji, przeznaczone dla róznego typu danych.
  • Pliki mozemy skompresowac, uzywajac popularnych
    programów, np. Winzip, Winrar, czy darmowym
    7-Zip.
  • W efekcie otrzymujemy plik o mniejszym rozmiarze,
    którego jednak w takiej postaci nie jestesmy w
    stanie uzyc go bezposrednio.
  • Kompresja z uzyciem tego typu programów nie
    powoduje utraty danych stad nazwa KOMPRESJA
    BEZSTRATNA.

9
Wybrane programy do kompresji danych
10
WinRAR
  • Bardzo popularny program do kompresji danych,
    który tworzy archiwa z rozszerzeniem .rar.
    Dodatkowo WinRAR moze rozpakowac inne rodzaje
    archiwów, miedzy innymi popularne pliki .zip. Bez
    problemu takze radzi sobie z tworzeniem archiwów
    .zip. Program oferuje graficzne srodowisko pracy,
    obsluguje technologie drag and drop (przeciagnij
    i upusc), moze tworzyc archiwa zabezpieczone
    haslem.
  • WinRAR jest poteznym narzedziem do kompresji
    posiadajacym wiele dodatkowych funkcji,
    umozliwiajacym organizacje skompresowanych
    archiwów.
  • WinRAR jest wiodacym na rynku narzedziem do
    kompresji. Dzieki konsekwentnemu tworzeniu
    mniejszych archiwów jest czesto szybszy niz
    programy konkurencji, co oszczedza miejsce na
    dysku, koszty transmisji ORAZ cenny czas pracy.
  • WinRAR obsluguje wszystkie popularne format
    kompresji (RAR, ZIP, CAB, ARJ, LZH, ACE, TAR,
    GZip, UUE, ISO, BZIP2, Z oraz 7-Zip).
  • WinRAR jest idealnym rozwiazaniem dla plików
    multimedialnych automatycznemu rozpoznawaniu i
    wybieraniu najlepszej metody kompresji. Specjalny
    algorytm kompresuje pliki multimedialne,
    wykonywane oraz biblioteki.
  • WinRAR umozliwia latwe dzielenie archiwów na
    odrebne woluminy, dzieki czemu moga byc one
    zapisywane dla przykladu na oddzielnych dyskach.
  • WinRAR jest doskonalym rozwiazaniem, gdy zachodzi
    potrzeba przeslania danych przez siec. 128-bitowe
    szyfrowanie programu oraz technologia
    autoidentyfikacji podpisu zapewnia bezpieczenstwo
    i pewnosc.
  • WinRAR jest programem typu shareware, co oznacza
    ze uzytkownik ma mozliwosc gruntownego
    przetestowania. Okres bezplatnego uzytkowania
    wynosi 40 dni.

11
WinRAR
12
WinZIP
  • WinZip jest komercyjnym archiwizatorem
    przeznaczonym dla uzytkowników systemu Windows,
    stworzonym przez WinZip Computing (dawniej znane
    jako Nico Mak Computing). Natywny format archiwów
    WinZip'a to PKWARE's PKZIP.
  • WinZip zostal stworzony na poczatku lat 90. jako
    GUI do popularnego wówczas archiwizatora PKZIP.
    Okolo 1996 roku twórcy programu postanowili
    uniezaleznic go od wymaganych dotad plików .exe
    PKZIP'a. Obecnie WinZip jest jednym z
    najpopularniejszych kompresorów plików. Od 2006
    roku program rozwijany przez firme Corel.
  • Zalety
  • Prosty w obsludze
  • Duzo funkcji
  • Stabilny
  • Wady
  • Potrafi tworzyc archiwa jedynie w formacie ZIP

13
WinZIP
14
7-zip
  • 7-Zip to archiwizer bedacy wolnym
    oprogramowaniem. Rozpowszechniany na zasadach
    licencji GNU LGPL.
  • 7-Zip obok znanych formatów archiwizacji (ZIP,
    CAB, RAR, ARJ, gzip, Bzip2, tar, cpio, RPM i Deb)
    obsluguje równiez swój wlasny format 7z, który
    charakteryzuje sie wyjatkowo duzym stopniem
    kompresji.
  • Program potrafi tworzyc samo rozpakowujace sie
    archiwum (SFX) dla formatu 7z. W wersji GUI
    integruje swoje menu z powloka systemu Microsoft
    Windows. Program ma wbudowany prosty manager
    plików.
  • Kompresja w trybie 7z jest wyzsza od popularnego
    w Polsce RARa, praca w trybie ZIP okazuje sie
    skuteczniejsza od komercyjnych pakietów takich
    jak WinZIP. Glówna wada programu jest wolna praca
    w trybach Ultra czy Maksimum, ale za to mozna
    osiagnac lepszy stopien kompresji niz WinZIP lub
    WinRAR. Zaletami sa szybka dekompresja,
    bezproblemowa praca z archiwami powyzej 2GB czy
    obsluga bardzo duzych plików do 16 000 000 000 GB.

15
7-zip
16
PowerArchiwer
  • PowerArchiver - program do kompresji plików
    dzialajacy w srodowisku Windows. Program zostal
    stworzony przez firme ConeXware Inc. i jest
    rozpowszechniany na licencji Shareware, obecnie
    kosztuje ok. 80 zlotych. Obsluguje on
    najwazniejsze formaty kompresji takie jak zip,
    7-zip, tar, bh, lha, cab. Program moze otwierac
    takze inne typy archiwów takie jak rar.
    PowerArchiver moze tworzyc takze szyfrowane
    archiwa. Wyglad programu wzorowany jest na
    pakieci microsoft office 2007

17
PowerArchiwer
18
PKZIP
  • PKZIP program do kompresji danych napisany przez
    amerykanskiego programiste Phila Katza,
    wykorzystujacy do kompresji danych PKZIP uzywa
    algorytmu ZIP. PKZIP jest akronimem od Phil Katz
    ZIP.
  • Pierwsza wersja programu PKZIP zostala wydana w
    1989 roku. Byla dostepna w wersji DOS jako
    program wykonywany z wiersza polecen oraz
    dystrybuowana na zasadzie shareware.
  • Druga wersja programu PKZIP o nazwie PKZIP 2
    zostala wydana przez firme PKWARE (której
    wlascicielem jest Phil Katz) i korzysta przy
    kompresji z algorytmu deflate.
  • Format ZIP jest obecnie bardzo popularny w
    systemach Microsoft Windows oraz w Internecie.
    Wiekszosc plików z rozszerzeniem .zip jest w
    formacie PKZIP2, a narzedzia do tworzenia oraz
    czytania takich plików sa dostepne na wiekszosci
    platform.

19
PKZIP
20
Algorytmy Kompresji
  • Algorytmem kompresji nazywamy schemat
    postepowania przy zmniejszaniu objetosci pliku
    najczesciej zalezy on od charakteru
    kompresowanych danych.
  • Algorytmy kompresji mozna podzielic ze wzgledu na
    rózne kryteria, np. stopien zmiany ladunku
    informacyjnego
  • kompresja bezstratna
  • kompresja stratna

21
Kompresja bezstratna
  • Algorytmy kompresji bezstratnej umozliwiaja takie
    przechowanie danych, by w procesie dekompresji
    uzyskac dane w postaci identycznej z ta, jaka
    mialy przed poddaniem ich kompresji. Dzieje sie
    to jednak zazwyczaj kosztem gorszego
    wspólczynnika kompresji. Nadaja sie do danych
    charakteryzujacych sie duza redundancja
    (nadmiarowoscia) informacji.
  • Niektóre obszary zastosowan tekst, bazy danych,
    pewne rodzaje obrazów statycznych (np. do
    zastosowan medycznych).
  • Przyklady algorytmów bezstratnych Deflate,
    Huffman, LZW, RLE, BZIP2.

22
Komppresja bezstratna
  • Formaty plików z zastosowaniem kompresji
    bezstratnej
  • ZIP
  • RAR
  • 7-zip
  • ARJ

23
Kompresja Stratna
  • Przy uzyciu algorytmu kompresji stratnej czesc
    oryginalnych danych zostaje utracona, chociaz
    ladunek informacyjny zazwyczaj jest zachowany.
    Algorytmy kompresji stratnej oferuja lepsze
    wspólczynniki kompresji niz algorytmy kompresji
    bezstratnej.
  • Niektóre obszary zastosowan obraz ruchomy i
    nieruchomy, muzyka, mowa.
  • Przyklady algorytmów stratnych DCT, metoda
    falkowa, JPEG, MPEG, Vorbis,MP3.

24
Kompresja Stratna
  • Rózne stopnie kompresji JPG oryginalu o objetosci
    47 KB

50
85
95
99
3,96 KB
2,17 KB
1,23 KB
0,96 KB
25
Algorytmy kompresji w zastosowaniach
  • Algorytmy mozna podzielic równiez w inny sposób,
    np. ze wzgledu na obszar zastosowan. Pewne
    algorytmy sa uniwersalne i moga zostac uzyte do
    kompresji danych o róznej zawartosci, inne z
    kolei sa specjalizowane do konkretnych, czasami
    bardzo waskich obszarów.

26
Wspólczynnik i stopien kompresji
  • Wspólczynnik kompresji (ang. compression ratio)
    jest definiowany jako stosunek objetosci danych
    skompresowanych (wyjsciowych) do objetosci danych
    oryginalnych (wejsciowych), czyli jego wartosc
    zawiera sie w przedziale od 0 do 1.
  • Stopien kompresji (ang. compression factor ) jest
    odwrotnoscia wspólczynnika kompresji i przyjmuje
    wartosci wieksze od 1.

27
Archiwizacja Danych
  • Archiwizacja (ang. backup) to proces wykonywania
    kopii danych w celu zabezpieczenia ich przed
    utrata wskutek wystapienia takich zdarzen
    losowych jak powódz, pozar, wlamanie, awaria
    sprzetu lub oprogramowania, czy nawet przypadkowe
    skasowanie przez uzytkownika. Pod pojeciem
    archiwizacji rozumie sie równiez proces
    przenoszenia danych z systemów komputerowych na
    inne nosniki (zwykle tylko do odczytu) w celu
    zredukowania ilosci danych (np. juz
    niepotrzebnych) w glównym systemie komputerowym
    (lub bazie danych).
  • Przyczyny utraty danych
  • - uszkodzenia mechaniczne 48
  • - bledy oprogramowania 30
  • - bledy czlowieka 12
  • - niewlasciwe uzycie 5
  • - przypadek 2
  • - pozar 1
  • - kradziez lt1

28
Archiwizacja Danych
  • Niektóre sposoby archiwizacji
  • - kopie analogowe (wydruki dokumentów),
  • - kopiowanie na nosniki wymienne dyskietki,
    CD-R, DVD-R,
  • - kopiowanie na tasmy magnetyczne,
  • - kopiowanie na inny dysk tego samego komputera,
  • - kopiowanie na inny komputer (np. kopia
    zwierciadlana strony WWW).
  • Autoloader - automatyczny zmieniacz, ladujacy bez
    udzialu operatora pozadany nosnik (np. tasme) z
    wlasnego magazynka do napedu (np. streamera).
    Zapewnia znaczna automatyzacje procesu
    archiwizacji.
  • Streamer - urzadzenia do zapisu i odczytu
    wykorzystujace tasme magnetyczna.

29
Archiwizacja Danych
  • Korzystamy z systemów archiwizowania danych z
    nastepujacych powodów
  • - podniesienie poziomu bezpieczenstwa
    przechowywanych danych i informacji,
  • - najwieksza wartoscia firmy sa DANE (nie sprzet
    komputerowy), dlatego nalezy je chronic,
  • - odtworzenie utraconych bitów informacji jest
    bardzo kosztowne, czasochlonne lub nawet
    niemozliwe,
  • - pomimo ciaglego wzrostu niezawodnosci
    stosowanego sprzetu, jego awarie wciaz sa mozliwe.

30
Rodzaje archiwizacji i ich cechy
  • Backup pelny (Full)
  • - archiwizacja za kazdym razem wszystkich danych,
  • - najdluzszy czas potrzebny na archiwizacje,
  • - najkrótszy czas potrzebny na odtworzenie
    danych,
  • - wszystkie dane znajduja sie na jednej plycie
    (tasmie), ewentualnie komplecie plyt (tasm).

31
Rodzaje archiwizacji i ich cechy
  • Backup róznicowy (Differential)
  • - archiwizacja danych zmodyfikowanych po
    ostatniej pelnej archiwizacji,
  • - stosunkowo szybka metoda archiwizacji (szybsza
    od archiwizacji pelnej),
  • - dluzszy czas potrzebny na odtworzenie danych,
  • - potrzebna jest wieksza liczba kaset do
    odtworzenia systemu w stosunku do archiwizacji
    pelnej.

32
Rodzaje archiwizacji i ich cechy
  • Backup przyrostowy (Incremental)
  • - archiwizacja danych zmodyfikowanych po
    ostatniej archiwizacji,
  • - najszybsza metoda archiwizacji,
  • - najdluzszy czas potrzebny na odtworzenie
    danych,
  • - ilosc nosników danych (plyt) wzrasta w skali
    okresu skladowania.

33
Programy do archiwizacji danych
  • Programy typu freeware
  • ABC Backup
  • Darmowy program tworzacy kopie bezpieczenstwa.
    Jego najwieksza zaleta jest prostota obslugi i
    nieskonczona ilosc planowanych zadan archiwizacji.

34
Programy do archiwizacji danych
  • Programy typu shareware
  • 1) Image for Windows
  • Narzedzie do archiwizacji i odzyskiwania danych.
    Tworzy dokladna kopie partycji.
  • 2) Ferro Backup System
  • System archiwizacji danych przeznaczony zarówno
    dla malych biur jak i duzych
  • przedsiebiorstw i instytucji. Dzieki modulowi
    centralnego zarzadzania umozliwia latwe i
  • wygodne wykonywanie kopii bezpieczenstwa z wielu
    komputerów równoczesnie.
  • 3) WinPSF
  • Aplikacja polskiej produkcji sluzaca do
    archiwizacji i regularnego wykonywania kopii
  • zapasowych plików wedlug ustalonych wczesniej
    profili.
  • Moze automatycznie wykonac kopie zapasowa o
    zadanej porze wybranych dni tygodnia i
  • miesiaca.

35
Programy do archiwizacji danych
  • Profesjonalne programy komercyjne
  • Norton Ghost
  • Produkt firmy Symantec jest wysokiej klasy
    rozwiazaniem do tworzenia kopii zapasowych.
    Program sluzacy do wykonywania obrazów calych
    dysków lub wybranych partycji.
  • 2) Acronis
  • Narzedzie do tworzenia obrazu dysku. Po
    uruchomieniu aplikacji wskazuje sie, czy ma byc
    zarchiwizowany caly dysk czy tylko jego partycja,
    oraz miejsce, gdzie ma byc zachowany obraz, a
    ponadto okresla sie rodzaj archiwizacji, haslo
    oraz sposób kompresji danych.

36
Kompresja dzwieku oraz wybrane formaty
37
Kompresja dzwieku
  • Utwory muzyczne kompresuje sie, aby zajmowaly
    mniej miejsca. W ten sposób mozna na dyskach
    twardych i plytach CD/DVD przechowywac cale
    dyskografie wykonawców, a do przenosnego
    odtwarzacza wgrac kilkadziesiat godzin muzyki.
  • Najpopularniejszymi formatami kompresji dzwieku
    sa

38
MP3
  • Grupa Motion Picture Expert Group przy
    wspólpracy z Instytutem Frauenhofera z
    niemieckiego Erlangen, stworzyla algorytm
    kompresji i zapisu plików multimedialnych, ze
    szczególnym naciskiem na obraz (format MPEG).
    Jednak format ten mozna bylo wykorzystac równiez
    do zapisu audio i tak powstal format MP3.
    Najwieksza zaleta tego zapisu jest mozliwosc
    skompresowania pliku typu WAV do MP3 nawet
    12,13-krotnie, czyli duzo bardziej niz przy
    pomocy popularnych programów kompresujacych (ZIP,
    RAR, ARJ).
  • - Na popularnosc MP3 wplywa przede wszystkim
    wysoki stopien kompresji danych dzwiekowych,
    dzieki czemu pliki w tym formacie maja stosunkowo
    niewielkie rozmiary przy jednoczesnej wysokiej
    jakosci brzmienia.
  • - format wykorzystujacy standard kompresji MPEG-1
    Audio Layer 3.
  • - Pliki MP3 mozna odtwarzac przy pomocy róznych
    programów komputerowych (na przyklad Winampa dla
    systemów Microsoft Windows, Macamp dla
    Macintosha, XMMS dla systemów uniksowych),
    natomiast do ich tworzenia sluzy na przyklad
    program MP3 Compressor. Niektóre discmany
    potrafia odtwarzac plyty CD-R i CD-RW zawierajace
    pliki MP3.

39
WMA
  • Windows Media Audio zostal stworzony przez firme
    Microsoft.
  • Uzytkownicy zauwazyli, ze o ile WMA znakomicie
    radzi sobie z kompresja muzyki, to kompresja
    nagranej mowy pozostawia wiele do zyczenia.
    Wprawdzie wiele z tych wad wyeliminowano lub
    chociaz poprawiono w najnowszej wersji kodeka
    Windows Media Audio 8 ale jakosciowo nadal
    ustepuje on MP3.
  • Zgodnie z zapewnieniem producenta funkcja
    kodowania Window Media Audio 8 dostarcza dzwiek o
    jakosci jak z plyty CD i rozmiarze dwukrotnie
    mniejszym niz pliki w formacie MP3, dzieki czemu
    podwaja ilosc miejsca przeznaczonego na
    przechowywanie muzyki i skraca czas pobierania
    muzyki cyfrowej o jakosci plyt CD.
  • Atutem tego standardu jest strumieniowa obsluga
    plików i latwa integracja ze srodowiskiem XML.
    Najczesciej dane zakodowane za pomoca WMA
    umieszcza sie w kontenerze ASF.

40
WAV
  • WAV (ang. wave form audio format) format plików
    dzwiekowych stworzony przez Microsoft oraz IBM.
    WAVE bazuje na formacie RIFF, poszerzajac go o
    informacje o strumieniu audio, takie jak uzyty
    kodek, czestotliwosc próbkowania czy ilosc
    kanalów. WAV podobnie jak RIFF zostal
    przewidziany dla komputerów IBM PC, totez
    wszystkie zmienne zapisywane sa w formacie little
    endian. Odpowiednikiem WAV dla komputerów
    Macintosh jest AIFF.
  • Mimo ze pliki WAVE moga byc zapisane przy uzyciu
    dowolnych kodeków audio, zazwyczaj stosuje sie
    nieskompresowany format PCM, który powoduje, ze
    pliki zajmuja duzo miejsca (okolo 172 kB na
    sekunde dla jakosci CD). Inna wada formatu jest
    ograniczenie wielkosci pliku do 4 GB, ze wzgledu
    na 32-bitowe zmienne. Format WAV zostal czesciowo
    wyparty przez formaty kompresji stratnej. Mimo
    to, dzieki swojej prostocie, nadal znajduje
    szerokie zastosowania. Wykorzystywany jest w
    edycji dzwieku oraz w przenosnych urzadzeniach
    audio takich jak odtwarzacze i cyfrowe dyktafony.

41
Kompresja graficzna oraz wybrane formaty
42
Kompresja graficzna
  • Coraz wieksza ilosc informacji jest przekazywana
    w postaci obrazów (statycznych i ruchomych).
    Wedlug magazynu NetWorld w 2006 r. na swiecie
    wygenerowano 161 miliardów gigabajtów danych.
    Zasadnicza czesc pochodzi od plików graficznych
    produkowanych przez rozmaite urzadzenia do
    cyfrowej rejestracji obrazu (cyfrowe aparaty
    fotograficzne, cyfrowe kamery filmowe, skanery,
    zdjecia satelitarne, systemy obrazowania
    medycznego i inne). Szacuje sie, ze w 2010 r.
    zostanie wygenerowanych okolo 1000 miliardów
    gigabajtów danych
  • Taka ilosc danych wymaga projektowania i uzycia
    efektywnych metod gromadzenia, indeksowania,
    przegladania i wymiany informacji w postaci
    graficznej.

43
JPEG Joint Photographic Experts Group
  • szeroko rozpowszechniony
  • szeroka paleta barw do (28)3 224 16, 8 mln
    (tzw. True Color )
  • dobrze sprawdza sie w przypadku obrazów o
    lagodnych przejsciach tonalnych,zarówno
    wielobarwnych, jak i w odcieniach szarosci (np.
    fotografie)
  • obsluguje tryb progresywny
  • istnieja rozszerzenia standardu i modyfikacje
    algorytmu kompresujacego
  • (JPEG-LS, JPEG 2000)
  • istnieja wolne (niekomercyjne i
    nieopatentowane) implementacje
  • kompresja stratna
  • w procesie kompresji z obrazu usuwane sa drobne
    szczególy
  • istnieje wiele formatów plików, w których
    wykorzystuje sie algorytm JPEG,
  • który sam w sobie nie zostal dokladnie
    sprecyzowany niektóre sa
  • niezgodne ze soba lub uzywane przez nieliczne
    programy

44
GIF Graphics Interchange Format
  • szeroko rozpowszechniony
  • kompresja bezstratna (algorytm LZW)
  • male rozmiary plików
  • dobrze sprawdza sie w przypadku obrazów
    skladajacych sie z duzych
  • obszarów o jednolitej barwie (np. wykresy
    tortowe) i/lub szczególowych
  • oraz z ostrymi krawedziami (np. wykresy, rysunki,
    siatki, szkice)
  • mozna zapisac informacje o przezroczystosci
    wybranego koloru
  • istnieja rozszerzenia standardu pozwalajace na
    zapis animacji
  • niewielka paleta barw maksymalnie 28 256
    (tzw. tryb indeksowany)
  • obrazy o duzej rozpietosci tonalnej sa
    redukowane do 256 kolorów przed
  • wykonaniem kompresji, przez co traca na jakosci
  • format byl do niedawna objety patentami

45
PNG Portable Network Graphics
  • PNG Portable Network Graphics
  • kompresja bezstratna
  • laczy zalety JPEG i GIF dobrze sprawdza sie
    zarówno w przypadku obrazów
  • o plynnych przejsciach tonalnych wielobarwnych i
    w odcieniach szarosci
  • (paleta barw do 16, 8 mln kolorów), jak i GIF
    (pelna 8-bitowa
  • przezroczystosc tzw. kanal alfa oraz paleta
    barw od 2 do 256 kolorów)
  • obsluguje korekcje gamma, tryb progresywny i
    kontrole poprawnosci pliku
  • obsluguje rózne glebokosci bitowe (do 48 bitów
    na piksel)
  • algorytm i format sa wolne od patentów
  • zalecany przez W3C (World Wide Web Consortium)
    jako do reprezentacji
  • grafiki rastrowej w sieci Web
  • nie obsluguje animacji (istnieje osobny format
    do tego celu MNG oparty na
  • algorytmie PNG)
  • nieprawidlowo obslugiwany przez przegladarke
    Internet Explorer lt 7.0
  • niektóre programy nie obsluguja wszystkich
    wlasciwosci PNG
  • wystepuja problemy z obsluga korekcji gamma w
    przegladarkach

46
Kompresja filmów oraz wybrane formaty
47
Kompresja filmów
  • Kazdy film zapisany w postaci cyfrowej sklada sie
    z klatek, sa to pojedyncze obrazy podobne do
    zbioru naszych fotografii. Jedna klatka
    nieskompresowanego obrazu zajmuje 810 kilobajtów
    pamieci (sekunda to 25 klatek, czyli minuta filmu
    to ponad 1 GB). Na szczescie istnieje kompresja
    danych takze stosowana w przypadku filmów. W
    tym celu opracowano standard MPEG. W plikach MPEG
    zapisujemy obraz do skompresowanych klatek JPG,
    dzwiek do formatu MPEG (mp3, ac3) i sekwencje
    wideo do plików tekstowych dzieki tej technice
    mozliwe jest zwiekszenie wspólczynnika kompresji
    do 17-130. Najbardziej znane formaty
    skompresowanych filmów to MP4,DivX,MPEG oraz
    Windows WMV. Do kompresji stosuje sie odpowiednie
    programy komputerowe. Jednym z nich jest
    popularny Nero Suite (m.in. do wypalania plyt) i
    darmowy Any Video Converter (...)

48
MPEG oraz DivX
  • 1. Formaty MPEG-1 (Video CD, MP3), MPEG-2
    (telewizja cyfrowa), MPEG-4 (najnowszy standard
    filmów DVD) standardy kompresji obrazów i
    dzwieków, stosowane m. in. w Internecie,
    telewizji cyfrowej, telefonii komórkowej.
  • 2. Format DivX, format kompresji pozwalajacy na
    zapis filmów z jakoscia porównywalna do DVD,
    oparty na standardzie MPEG-4. Do zapisu i
    odtwarzania formatu potrzebny jest specjalny
    kodek (algorytm kodowania dekodowania plików
    multimedialnych). Format najczesciej uzywany do
    kopiowania filmów DVD (rozszerzenie plików .avi).

49
Kompresja plików oraz wybrane formaty
50
ZIP
  • ZIP jeden z najczesciej uzywanych formatów
    kompresji i archiwizacji danych na platformie PC,
    zwlaszcza w srodowisku Microsoft Windows.
  • Format ten zostal zaprojektowany w 1989 roku
    przez Phila Katza
  • Mimo ze pierwotnie jedynym programem obslugujacym
    ten format kompresji i archiwizacji byl PKZIP,
    obecnie istnieja setki programów obslugujacych
    go. Ponadto, poczawszy od Windows ME, obsluga
    archiwów ZIP jest czescia systemu (archiwa ZIP sa
    rozpoznawane jako "skompresowane foldery").
  • Pliki w formacie ZIP maja rozszerzenie ".zip" i
    typ MIME application/zip. Pojedynczy plik ZIP
    moze zawierac jeden lub wiecej plików oraz
    folderów w postaci skompresowanej (kazdy
    kompresowany osobno) lub nieskompresowanej.
  • Format ZIP jest tez uzywany przez wiele programów
    jako nosnik danych (zbiornik) rozbitej na duza
    liczbe elementów wiekszej logicznej struktury.
    Przykladami moga byc np. dokumenty OpenOffice,
    archiwa JAR, dodatki programu Mozilla Firefox,
    itp.
  • Istnieje wiele narzedzi umozliwiajacych odczyt,
    tworzenie oraz edycje plików ZIP. Naleza do nich
    miedzy innymi PKZIP, WinZIP, PicoZip, Info-ZIP,
    WinRAR oraz FAR manager. Chociaz 7-zip ma wlasny
    macierzysty format (7z), to potrafi kompresowac
    pliki do postaci ZIP nawet o kilka procent
    wydajniej niz inne implementacje.

51
RAR
  • Format RAR w wiekszosci przypadków umozliwia
    wydajniejsza kompresje niz format ZIP,
    szczególnie w trybie ciaglym. Inna wazna
    wlasciwoscia formatu RAR jest mozliwosc tworzenia
    woluminów(archiwów wieloczesciowych). Woluminy sa
    wygodniejsze i latwiejsze w uzyciu niz
    wieloczesciowe archiwa ZIP (tworzone przy uzyciu
    polecenia span disks). WinRAR nie obsluguje
    wieloczesciowych archiwów ZIP.Format
  • RAR posiada ponadto kilka wlasciwosci nieobecnych
    w archiwach ZIP, np. dane naprawcze(które
    umozliwiaja odzyskanie danych z uszkodzonych
    archiwów), czy tez mozliwosc blokowania waznych
    archiwów, aby uniknac ich przypadkowej
    modyfikacji.
  • Format RAR moze obslugiwac pliki praktycznie
    dowolnych rozmiarów (do wielkosci 8 598 934 591
    gigabajtów), podczas gdy rozmiar pojedynczego
    pliku w archiwum ZIP jest ograniczony rozmiarem
    2GB. Aby jednak obslugiwac pliki przekraczajace
    swym rozmiarem 4 GB nalezy pracowac w systemie
    obslugujacym NTFS, poniewaz starsze systemy
    plików (FAT, FAT32) nie obsluguja plików o takich
    rozmiarach.

52
7-zip
  • To nowy format archiwizowania danych zapewniajacy
    wysoki stopien kompresji.
  • Format 7-zip charakteryzuje sie
  • Otwarta architektura
  • Wysokim stopniem kompresji
  • Silnym szyfrowaniem AES-256
  • Zdolnoscia kompresji, konwersji i szyfrowania
  • Wsparciem plików, których rozmiary siegaja
    16000000000 GB
  • Nazwami plików zgodnymi ze standardami Unicode
  • Solidna kompresja

53
Podsumowujac
  • Trudno sobie wyobrazic rozwój nowoczesnej
    telekomunikacji,e-biznesu,obiegu róznego typu
    dokumentów w Internecie, skuteczne
    wyszukiwarki czy globalne bazy danych bez
    optymalizowanych algorytmów kompresji i
    archiwizacji. Kompresja i archiwizacja danych
    jest efektywna i uniwersalna. Pozwala
    przyspieszyc i wzbogacic przekaz
    wiadomosci, zwiekszyc niezawodnosc wymiany
    informacji pomiedzy nadawca i odbiorca ,
    lepiej archiwizowac posiadane zasoby.

54
Dziekuje za uwage
Write a Comment
User Comments (0)
About PowerShow.com