压缩软件的原理

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我们使用计算机所做的事情大多都是对文件进行处理。每个文件都会占用一定的磁盘空间，我们希望一些文件，尤其是暂时不用但又比较重要不能删除的文件（如备份文件，有点像鸡肋呀），尽可能少的占用磁盘空间。但是，许多文件的存储格式是比较松散的，这样就浪费了一些宝贵的计算机存储资源。这时，我们可以借助压缩工具解决这个问题，通过对原来的文件进行压缩处理，使之用更少的磁盘空间保存起来，当需要使用时再进行解压缩操作，这样就大大节省了磁盘空间。当你要拷贝许多小文件时，通过压缩处理可以提高执行效率。如果小文件很多，操作系统要执行频繁的文件定位操作，需要花费很多的时间。如果先把这些小文件压缩，变成一个压缩文件后，再拷贝时就很方便了。由于计算机处理的信息是以二进制数的形式表示的，因此压缩软件就是把二进制信息中相同的字符串以特殊字符标记来达到压缩的目的。为了有助于理解文件压缩，请您在脑海里想象一幅蓝天白云的图片。对于成千上万单调重复的蓝色像点而言，与其一个一个定义“蓝、蓝、蓝……”长长的一串颜色，还不如告诉电脑：“从这个位置开始存储1117个蓝色像点”来得简洁，而且还能大大节约存储空间。这是一个非常简单的图像压缩的例子。其实，所有的计算机文件归根结底都是以“1”和“0”的形式存储的，和蓝色像点一样，只要通过合理的数学计算公式，文件的体积都能够被大大压缩以达到“数据无损稠密”的效果。总的来说，压缩可以分为有损和无损压缩两种。如果丢失个别的数据不会造成太大的影响，这时忽略它们是个好主意，这就是有损压缩。有损压缩广泛应用于动画、声音和图像文件中，典型的代表就是影碟文件格式mpeg、音乐文件格式mp3和图像文件格式jpg。但是更多情况下压缩数据必须准确无误，人们便设计出了无损压缩格式，比如常见的zip、rar等。压缩软件（compression software）自然就是利用压缩原理压缩数据的工具，压缩后所生成的文件称为压缩包（archive），体积只有原来的几分之一甚至更小。当然，压缩包已经是另一种文件格式了，如果你想使用其中的数据，首先得用压缩软件把数据还原，这个过程称作解压缩。常见的压缩软件有winzip、winrar等。

压缩原理 很多人都惊异于压缩技术的神奇，一个文件被压缩成一半大小，何以能无损还原呢？ 早期使用的压缩技术都基于统计模型，到20世纪80年代初基于字典压缩的新技术才慢慢推广开来。 数据压缩包含了非常多的软件和硬件技术，这些技术各不相同，但是大多数压缩软件都是基于LZ77、LZ88算法并加以修正而成，而LZ77是字典压缩的起源。大家都知道一个文本文件是由一些单词组成，而且必定有重复现象发生，例如我们这里经常出现的“压缩软件”一词，压缩的原理就是在文件的头部做一个类似字典的东西，把“压缩软件”这个词放在“字典”中，并为这个词指定一个占较少字节数的编码，而文章中的“压缩软件” 一词均用此编码代替，以达到压缩的目的。当然压缩软件在实际运作中并非如此简单，还要使用一些看了就头痛的演算方法，在此就不一一细述。也许有人会问，文本文件可用字典技术，那其它文件怎么办呢。这就无须操心了，因为对于压缩软件来说，一个文件中的“数据压缩”一词和“@#￥%^” 是一样的，关键在于冗余码(重复部分)的多少。 压缩常识 按压缩方式分:有所谓的“透明压缩”和“打包压缩”。 “透明压缩”一般针对.exe和.com文件，直接压缩。成功的话，文件体积变小，功能不变，运行速度还可能更快。但是，这种压缩方法的对象面很窄。如果压缩失败，还会造成文件不可用。所以，这一类程序总是强烈要求用户在压缩前将文件备份。 “打包压缩”就是现在常提到的压缩软件使用的压缩法。它把一个或多个文件压缩成一个文件——压缩包。要使用压缩后的文件，必须先解压将文件复原。它的特点是风险小，适用于减小不常用的文件所占空间和传输数据。当然，按照压缩算法，我们还可以将压缩分成很多种。 一般我们在谈到压缩时，会提到许多相关术语，下面我们就提出一些常见的术语进行解释。 压缩格式:压缩文件时使用的压缩编码方法不同，压缩生成的文件结构就不同，这种压缩文件结构就称压缩格式。 压缩比率:文件压缩后占用的磁盘空间与原文件的比率称压缩比率。在常用的压缩格式中，RAR格式压缩比率较高，ZIP格式较低。但ZIP格式的文件操作速度较快。 解压:将压缩文件还原为本来的文件格式，也称释放、扩展。 压缩包:一般将通用压缩格式的文件称为压缩包，如ZIP格式压缩文件。这种文件可以在压缩工具的管理下对包中压缩的文件进行管理，如查看、删除、添加等。 打包:将文件压缩成通用压缩格式的压缩包文件称为打包，也指将文件压缩添加到压缩包。 多卷压缩:将压缩的文件包分成几个压缩文件称为多卷压缩，一般是为了将压缩文件储存在多个软磁盘上或方便网上传输。 自解压文件:将文件压缩生成可执行的文件，然后在没有压缩工具的帮助下，通过执行压缩的文件，就可将自己的源文件解压还原出来。 压缩文件格式 目前流行着多种压缩文件格式，下面我们就来看看到底有哪些吧！