实验二数据压缩技术

实验二数据压缩技术2.1压缩软件WinZip、WinRAR和7zip(实验估计时间；60分钟)2.1.1背景知识winzip是通用压缩软件，不是有损压缩，常见的数据压缩软件winzipwinrarwinaceainarjlha7z都是无损压缩，压缩以后再还原是一模一样的。常见的声音、图像、视频压缩基本都是有损的，mp3divXXvidjpegrmrmvbwmawmv等都是有损压缩1．WinZip在Windows环境下，WinZip以其优秀的压缩率、稳定的运行和快速升级获得了广泛的认同，是文件压缩软件的标准。在因特网上，通过搜索引擎可以很方便地找到并下载最新版本的WinZip软件。安装后，双击WinZip图标，启动WinZip软件，WinZip的主界面：(1)菜单栏。包含所有的WinZip操作命令。(2)工具栏。常用命令的按钮，例如新建、打开、收藏夹、添加、解压缩、加密、查看、校验和向导等。(3)工作区。WinZip的工作界面，显示所有被压缩文件及其相关信息。(4)状态栏。位于底层，显示进行操作时的状态和一些命令的简单介绍，右边有工作状态显示灯。灯为绿色时，用户可以对WinZip进行操作；灯为红色时，WinZip正在丁作，用户不能对WinZip进行操作。2．WinRAR相对于其他压缩软件，WinRAR是个后起之秀，但很快便受到了广大用户的喜爱。在因特网上，通过搜索引擎也可以很方便地找到并下载最新版本的WinRAR软件(例如winrar.com.cn)。WinRAR3.41中文版是完全的官方中文版，实用、方便，中文化工作更为完善，包括工作界面、右键菜单，甚至在线帮助、使用手册、Readme等文件都完全是中文内容。该版本不但保持了其以往版本的诸多优点，且新增解压由UNIX“compress”工具创建的压缩文件，由7－Zip创建的压缩文件(.7z文件)；新增“安全”对话框，增加多项安全选项；新的命令行开关－ep3允许保存和恢复包括盘符的完全的文件路径；新的命令行开关－OC允许在解压时恢复NTFS“压缩”属性。WinRAR的特点包括：(1)支持鼠标拖放及外壳扩展。(2)支持ZIP文件。(3)内置程序可以解开CAB、ARJ、LZH、TAR、GZ、ACE、UUE、BZ2、JAR等多种类型的档案文件和TAR组合型文件。(4)具有历史记录和收藏夹功能。(5)压缩率相当高，且占用资源相对较少。(6)其固定压缩和多卷自释放压缩，以及针对文本类、多媒体类和PE类文件的优化算法是大多数压缩工具所不具备的。WinRAR使用简单方便，配置选项也不多，仅在资源管理器中就可以完成想做的工作，对于ZIP和RAR的自释放档案文件(DOS和Windows格式均可)，查看“属性”就可以知道此文件的压缩属性：如果有注释，还能在“属性”中查其内容；可针对不同需要保存不同的压缩配置：增设了恢复卷功能，使数据安全得到更充分的保障。WinRAR引入了自己原创的压缩运算法则，具有较高的压缩率，特别适合于压缩可执行文件、对象库、大型文本文件等。除了RAR和ZIP格式的压缩文件外．WinRAR还支持多种操作系统和压缩格式，并可以创建自解压可执行文件。3．7-Zip7-Zip是一款号称有着现今最高压缩比的压缩软件，它不仅支持独有的7z文件格式，而且还支持各种其它压缩文件格式，其中包括ZIP,RAR,CAB,GZIP,BZIP2和TAR等等。此软件压缩的压缩比要比普通ZIP文件高30-50%，因此，它可以把Zip格式的文件再压缩2-10%。7-Zip是一款GNU/LPGL协议下分发的免费软件，可以说是目前最有希望成为zip、rar之后的下一个主流压缩格式的文件压缩格式了.7zip的压缩率是他最大的竞争优势，在选择普通压缩率的情况下我们已经可以轻松击败WinRAR的最高压缩率了。但是7zip也不完美(要是完美了,RAR就已经被取代了)，主要是软件的界面依然不够优秀,格式本身对于分卷压缩的支持也不好，但是这不妨碍7zip成为最有潜力的压缩格式。7-Zip主要特征更新了算法来加大7z格式的压缩比支持格式：压缩及解压缩：7z、ZIP、GZIP、BZIP2和TAR仅解压缩：RAR、CAB、ISO、ARJ、LZH、CHM、WIM、Z、CPIO、RPM、DEB和NSIS对于ZIP及GZIP格式，7-Zip能提供比使用PKZip及WinZip高2-10%的压缩比7z格式支持创建自释放(SFX)压缩档案集成Windows外壳扩展强大的的文件管理强大的命令行版本支持FARManager插件支持69种语言2.1.2实验目的(1)理解数据压缩的基本概念，了解数据压缩标准和相关技术。(2)熟练使用压缩软件WinRAR和7Zip。(3)进入7－Zip官方中文网，全面了解7zip。2.1.3工具/准备工作在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容。需要一台已经或者准备安装7Zip和/或WinRAR压缩软件的多媒体计算机。2.1.4实验内容与步骤请查阅有关资料，给出以下定义：(1)数据压缩：按照一定的算法对数据进行重新组织，减少数据的冗余和存储的空间。数据压缩包括有损压缩和无损压缩。(2)无损压缩：是利用数据的统计冗余进行压缩，可完全回复原始数据而不引起任何失真，但压缩率是受到数据统计冗余度的理论限制，一般为2:1到5:1.这类方法广泛用于文本数据，程序和特殊应用场合的图像数据（如指纹图像，医学图像等）的压缩。(3)有损压缩：是利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息；虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响缩小，却换来了大得多的压缩比。有损压缩广泛应用于语音，图像和视频数据的压缩。1．使用WinRAR利用Google等网络搜索工具，找到并下载WinRAR软件的最新版本后，双击下载文件的图标，就可解压缩和安装winRAR软件。安装过程中应注意屏幕提示，一般对安装提问选择默认选项即可。(1)压缩。在要压缩的文件上单击右键，在出现的快捷菜单上选择命令进行压缩操作。1)“添加到压缩文件”：指通过WinRAR主界面进行压缩操作。2)“添加到*.RAR”：指不需要进入WinRAR的主界面，采用默认的压缩文件名进行压缩操作。(2)多卷压缩。“添加到压缩文件”操作方式下，在“常规”选项卡的“压缩文件名”框内输入压缩到软盘的路径和文件名，在下角“压缩分卷大小”选择框内选择“自动检测”，再单击“确定”按钮，就可以根据软盘的容量进行多卷压缩，这时，如果选择“1,457,664”，则WinRAR会自动把每个多卷压缩文件部变成标准的1.44MB容量。如果要压缩的文件比较大。一张磁盘的容量不够保存，WinRAR会自动提醒用户插入第2张盘，在换入另一张盘后，单击“是”按钮继续压缩。如果选择“创建所有”，则会自动根据要压缩文件的大小依次提示放入新盘。WinRAR多卷压缩的第一个压缩文件后缀名为.rar，第二个是.r00，第三个是.r01……(3)解压缩。对一个压缩文件进行解压缩，只要双击该压缩文件的图标，就可以进入WinRAR的主界面，选择工具栏上的“解压缩到”按钮，则将该压缩文件解压到压缩文件所在的文件夹中，解压缩后文件保存的位置由用户自行选择。要对多卷压缩的文件进行解压缩，首先确定存放多卷压缩的第一个压缩文件的盘(也可先将在软盘上的所有多卷压缩文件复制到硬盘上)，在文件后缀为.rar的文件图标上双击即可。WinRAR会自动根据压缩文件的信息显示被压缩文件，单击“解压缩到”按钮，在选择解压后文件保存的文件夹后，WinRAR开始解压缩。(4)创建自解压文件。在WinRAR主界面中，选择已经压缩的文件(注意：先压缩，再创建自解压)，再在“工具”菜单中单击“压缩文件转换为自解压格式”命令，在弹出的对话框内选择自解压制作模块。WinRAR会在原压缩文件的文件夹中创建自解压文件。(5)WinRAR的设置。WinRAR的设置很简单，一般使用默认设置就可以完成大部分的工作要求。步骤1：对未压缩文件的估计。扣开WinRAR主界面，选择好一个或多个未压缩文件，单击工具栏的“信息”按钮，在弹出的“文件信息”对话框中会出现对当前文件压缩的评估值，即文件通过各种压缩格式压缩后的大小、耗时、压缩率等信息，并给出些建议。WinRAR对压缩文件和非压缩文件有两种不同的显示方式。提示：压缩率＝(压缩前文件大小一压缩后文件大小)÷压缩前文件大小×100％。步骤2：设置。在WinRAR的“选项”菜单中单击“设置”命令，会打开“设置”对话框。在对话框中单击“文件列表选项”选项卡，可对显示的字体等进行设置；单击“综合选项”选项卡，可对关联文件和界面等进行设置。步骤3：外壳集成设置。如果在“资源管理器”中对指定文件单击右键，而出现的快捷菜单上没有WinRAR的命令，那就需要在“综合选项”的“WinRAR关联何种文件”框中设置外壳集成选项。建议选择其中的全部选项。请记录：操作能够顺利完成吗?如果不能，请分析原因。答：基本操作能完成，但是步骤二在设置时出现了“WINRAR：诊断信息”，出现了一点差错。2.使用7-zip步骤1：参考后面的《7-zip使用基本教程》完成基本操作。步骤2：熟悉其他参数和功能。请记录：操作心得。3.进入7－Zip官方中文网，全面了解免费开源软件7zip。（）请记录：概述对7－zip的认识。2.1.5实验总结2.1.6实验评价(教师)WinRAR实用操作技巧大全现在压缩软件很多，但是WinRAR以其小巧、实用赢得了大家的喜爱。不过，这个软件有很多的实用技巧。利用它们，可以让我们真正做到事半功倍。1.制作自解压文件如果你平时使用WinRAR来压缩文件，而你的朋友也不会使用WinRAR，但你的数据又确实必须压缩后才能够给他。这时，我们就可以把RAR压缩包制作成EXE文件。他只要执行生成后EXE文件即可解压。（1）直接生成法如，我们要把C:\总管资料.txt文件压缩成EXE格式文件，则可以启动“资源管理器”，选中C:\总管资料.txt文件，右击，选择WinRAR→“添加到压缩包”命令。然后在打开“压缩文件名和参数”设置窗口中选中“压缩选项”下的“创建自解压格式压缩文件”前复选框。单击“确定”按钮即可把选定文件压缩成自解压的文件。（2）转换法如果我们手头上有RAR压缩包，那也可以通过WinRAR，把它转换为EXE文件：启动WinRAR，再定位到RAR压缩包文件夹下，选中RAR压缩包，再选择“工具”→“压缩文件转换为自解压格式”或者按下Alt+X键，单击“确定”按钮即可生成自解压文件。我们只要把这个生成后的EXE文件通过电子邮件寄给朋友，他们收到后，只要直接双击即可把压缩包中的文件解压到当前文件夹下。注意：如果发生损坏，无法自解压，那可以把此文件的扩展名改为由EXE改为RAR，双击后即可使用WinRAR打开，并可以自己解压了。2.把WinRAR当成文件管理器WinRAR是一个压缩和解压缩工具，但它也是一款相当优秀的文件管理器。只要我们在其地址栏中键入一个文件夹，那其下的所有文件都会被显示出来，甚至连隐藏的文件和文件的扩展名也能够看见！我们完全可以像在“资源管理器”中一样拷贝、删除、移动、运行这些文件3.修复受损的压缩文件如果你打开一个压缩包，却发现它发生了损坏。那可以启动WinRAR，定位到这个受损压缩文件夹下，在其中选中这个文件，再选择工具栏上的“修复”按钮（英文版的为Repair），确定后WinRAR就开始修复这个文件，并会弹出修复的窗口。我们只要选择修复的ZIP文件包或RAR压缩包即可。4.压缩后自动关机启动“资源管理器”，选中文件。右击，选择WinRAR→“添加到压缩包”命令，打开“压缩包名称和参数”窗口，“高级”标签，然后选中“完成操作后关闭计算机电源”复选框。这样，在备份完数据后，机器会自动关闭。5.加密、压缩重要文件使用WinRAR，可以加密、压缩我们的重要文件：在WinRAR中选择“文件”菜单下的“设置默认密码”命令，然后设置自己的