Теоретические основы сжатия данных, метода сжатия

Характерной особенностью большинства «классических» типов данных, с которыми традиционно работают люди, является определенная избыточность. Степень избыточности зависит от типа данных. Например, у видеоданных степень избыточности обычно в несколько раз больше, чем у графических данных, а степень избыточности графических данных в несколько раз больше, чем текстовых. Кроме того, степень избыточности данных зависит от принятой системы кодирования. Так, например, можно сказать, что кодирование текстовой информации средствами русского языка (с использованием русской азбуки) дает в среднем избыточность на 20-30% больше, чем кодирование адекватной информации средствами английского языка. В

При преобразовании или селекции информации избыточность используют для повышения ее качества. Однако при хранении готовых документов или их передаче, то избыточность можно уменьшить, что дает эффект сжатия (архивация данных) данных.

В зависимости от того, в каком объекте размещены данные подвергаемые сжатию, различают:

уплотнение (архивация) файлов - применяют для уменьшения их размеров при подготовке к передаче по каналам электронных сетей или к транспортировке на внешнем носителе малой емкости, например на гибком диске;

Уплотнение папок используют как средство архивации данных перед длительным хранением, в частности, при резервном копировании.

Уплотнение дисков служит целям повышения эффективности использования их рабочего пространства и, как правило, применяется к дискам, имеющим недостаточную емкость.

Несмотря на изобилие алгоритмов сжатия данных, теоретически есть только три способа уменьшения их избыточности. Это либо изменение содержания данных, либо изменение их структуры, либо и то и другое вместе.Если при сжатии данных происходит изменение их содержания, метод сжатия необратим и при восстановлении данных из сжатого файла не происходит полного восстановления исходной последовательности. Такие методы называют также методами сжатия с регулируемой потерей информации. Они применимы только для тех типов данных, для которых формальная утрата части содержания не приводит к значительному снижению потребительских свойств. В первую очередь, это относится к мультимедийным данным: видеорядам, музыкальным записям, звукозаписям и рисункам. Методы сжатия с потерей информации обычно обеспечивают гораздо более высокую степень сжатия, чем обратимые методы, но их нельзя применять к текстовым документам, базам данных и, тем более, к программному коду. Характерными форматами сжатия с потерей информации являются:JPG для графических данных;MPG для видеоданных;М РЗ для звуковых данных.

Обратимые методы. Если при сжатии данных происходит только изменение их структуры, то метод сжатия обратим. Из результирующего кода можно восстановить исходный массив путем применения обратного метода. Обратимые методы применяют для сжатия любых типов данных. Характерными форматами сжатия без потери информации являются:GIF, TIP,. PCX и др. для графических данных; AVI для видеоданных;

ZIP,.ARJ,.BAR,.LZH,.LH,.CAB и др. для любых типов данных.

«Классическими» форматами сжатия данных, широко используемыми в повседневной работе с компьютером, являются форматы.ZIP и.ARJ. В последнее время к ним добавился популярный формат.RAR.

24. Программы WinRar, WinZip.

Среди программ-архиваторов наибольшей популярностью пользуются программы WinZip и WinRar. Оба архиватора очень удобные, поэтому лучше всего установить на компьютер сразу два.

WinRar был создан русским программистом, его имя — Евгений Рошал. Поэтому WinRar в основном используется в России и СНГ.

А WinZip — западная программа, ее разработал Фил Кац.

Rar и Zip — это форматы сжатия информации. Принцип их работы почти одинаковый, но есть и некоторые различия. WinZip работает быстрее, чем WinRar, но сжимает данные хуже. Например, файл размером 89 Кб WinRar сжимает до 16 Кб, а WinZip только до 21 Кб. Скорость сжатия при этом почти одинаковая. Разница в сжатии может быть и незначительной и даже одинаковой в некоторых случаях в зависимости от типа файла (текстовый документ, графика, музыка). Но WinRar в большинстве случаев показывает более медленную скорость работы. Поэтому можно сказать, что WinRar целесообразнее использовать для сжатия каких-то небольших файлов, а WinZip — для сжатия больших объемов информации.

Оба архиватора могут разархивировать почти любой формат архива — список этих форматов довольно внушительный. Кроме самой архивации данные программы предоставляют пользователю и другие возможности. К ним относятся создание самораспаковывающихся архивов, многотомных архивов и другое.

Самораспаковывающийся архив нужен в том случае, если необходимо отправить файл адресату, у которого нет программы-архиватора. Формат такого архива — exe, и чтобы извлечь данные, нужно просто открыть его, и архив распакуется самостоятельно. Однако размер у такого архива будет несколько больше.

Создание многотомного архива пригодится в том случае, если нужно разделить один файл (например большой фильм) на несколько взаимосвязанных архивов. Разархивировать их каждый по отдельности нельзя, нужно собрать весь многотомный архив на одном компьютере и только после этого распаковывать.

WinZip и WinRar являются мультиязычными программами, поэтому освоить их совсем не сложно. Что касается удобства интерфейса, то здесь у данных архиваторов тоже есть некоторые различия.

Чтобы создать архив в WinRar, нужно выбрать определенные файлы, нажать «добавить в архив», после чего можно задать имя архиву, формат, необходимые опции и запустить архивацию.

А чтобы создать архив в WinZip, нужно сначала дать архиву имя, а только потом выбирать файлы для архивации. При этом папка не совпадает с той, где пользователь создает архив, а является последней, откуда архивировали файлы. Поэтому приходится 2 раза выбирать один и тот же путь, чтобы создать архив там, где находятся файлы для архивации.

25. История развития компьютерных вирусов.

Компьютерный вирус - программа, способная присоединяться к другим программам, создавать свои копии и внедрять их в файлы, системные области компьютера и в сети с целью нарушения работы программ, порчи файлов и каталогов, создания всевозможных помех в работе компьютера.

Название "вирус" было взято из биологии, так как процесс захвата компьютера вирусом полностью соответствует процессу захвата вирусом человеческого организма. Человеческий вирус внедряется в клетку, после чего начинает размножаться. Так и компьютерный: попав в программу, вирус действует аналогичным образом. Впервые это определение было дано Фредом Коэном, который сказал, что вирус является программой, способной заражать другие программы путем добавления в них копии самой себя.

В конце далеких шестидесятых годов появилась программа под названием «Pervading Animal». С этого можно сказать началась история компьютерных вирусов. В современном понимании программа «Pervading Animal» была не совсем вирусом. Это была программа, которая выполняла совсем не те действия, которые должна была делать по задумке оператора. Также она пыталась создавать свои копии.

Конечно, первые мысли о программах, которые развиваются самостоятельно, приходили в голову к людям давно. Еще в 40-ые года, однако, дальше идей дело не дошло. Доступ к компьютерам был далеко не у всех, поэтому и развитием вирусов не занимались. Однако в восьмидесятые компьютеры стали достоянием общественности, а это привело к массовому росту вирусов. В 1981 году появился первый вирус под названием Elk Cloner. Он выводил на экран известные строчки: It will infiltrate your chips. Yes it's Cloner! Фред Коэн в этом же году занялся исследованием саморазвивающихся программ. Первый вирус для MS-DOS - был изобретен двумя пакистанским программистами, которые владели Brain Computer Services. Этот вирус был загрузочным. При запуске компьютера он попадал в память и заражал его при загрузке. Данный вирус проявлял себя сразу же, поэтому его было легко обнаружить, не допустив, таким образом, заражение других дисков. Никто так и не понял, зачем этим программистам захотелось создать вирус. Однако, скорее всего, создание вируса было маркетинговым ходом, в результате которого им удалось привлечь внимание к своей небольшой компании. Вирусы наших дней благодаря широкому распространению компьютеров постоянно совершенствуются, например: загрузочные заменяют информацию, которая необходима для беспрепятственного запуска системы; бэкборды – позволяют получить доступ к персональным и личным данным пользователя, заражают системы компьютерными вирусами без ведома пользователя, рекламные программы и др.