压缩

压缩

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中文名称；压缩 外文名称；compress 拼音；yā suō 词义；化繁为简, 解释；加以压力,以减小体积、大小 目的；提炼重要信息,并加以组织整合

压缩是一种通过特定的算法来减小计算机文件大小的机制。这种机制是一种很方便的发明，尤其是对网络用户，因为它可以减小文件的字节总数，使文件能够通过较慢的互联网连接实现更快传输，此外还可以减少文件的磁盘占用空间。

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基本介绍

压缩（compression）是为了减少数据大小以节省保存空间和传输的时间。为了数据的传输，压缩能够作用于单独的数据内容或者所有的传输单元（包括数据头），这取决于一些特定的因素。

内容压缩很简单，它就是移除多余的空白字符，插入单个的重复字符指出一个字符串中重复的字符，以及将小型的位串用频繁使用的字符替代。这种类型的压缩能够将文本文件的大小减少50%。压缩由使用特定公式和算法的程序来执行，它确定如何压缩和解压数据。

原理

利用算法将文件有损或无损地处理，以达到保留最多文件信息，而令文件体积变小。压缩文件的基本原理是查找文件内的重复字节，并建立一个相同字节的"词典"文件，并用一个代码表示，比如在文件里有几处有一个相同的词"中华人民共和国"用一个代码表示并写入"词典"文件,这样就可以达到缩小文件的目的软件。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，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。

重复压缩

有两种形式的重复存在于计算机数据中，zip就是对这两种重复进行了压缩。

第一种

一种是短语形式的重复，即三个字节以上的重复，对于这种重复，zip用两个数字：1.重复位置距当前压缩位置的距离；2.重复的长度，来表示这个重复，假设这两个数字各占一个字节，于是数据便得到了压缩，这很容易理解。

一个字节有 0 - 255 共 256 种可能的取值，三个字节有 256 * 256 * 256 共一千六百多万种可能的情况，更长的短语取值的可能情况以指数方式增长，出现重复的概率似乎极低，实则不然，各种类型的数据都有出现重复的倾向，一篇论文中，为数不多的术语倾向于重复出现；一篇小说，人名和地名会重复出现；一张上下渐变的背景图片，水平方向上的像素会重复出现；程序的源文件中，语法关键字会重复出现，以几十 K 为单位的非压缩格式的数据中，倾向于大量出现短语式的重复。经过上面提到的方式进行压缩后，短语式重复的倾向被完全破坏，所以在压缩的结果上进行第二次短语式压缩一般是没有效果的。

第二种

第二种重复为单字节的重复，一个字节只有256种可能的取值，所以这种重复是必然的。其中，某些字节出现次数可能较多，另一些则较少，在统计上有分布不均匀的倾向，这是容易理解的，比如一个 ASCII 文本文件中，某些符号可能很少用到，而字母和数字则使用较多，各字母的使用频率也是不一样的，据说字母 e 的使用概率最高；许多图片呈现深色调或浅色调，深色（或浅色）的像素使用较多（这里顺便提一下：png图片格式是一种无损压缩，其核心算法就是 zip 算法，它和 zip 格式的文件的主要区别在于：作为一种图片格式，它在文件头处存放了图片的大小、使用的颜色数等信息）；上面提到的短语式压缩的结果也有这种倾向：重复倾向于出现在离当前压缩位置较近的地方，重复长度倾向于比较短（20字节以内）。这样，就有了压缩的可能：给 256 种字节取值重新编码，使出现较多的字节使用较短的编码，出现较少的字节使用较长的编码，这样一来，变短的字节相对于变长的字节更多，文件的总长度就会减少，并且，字节使用比例越不均匀，压缩比例就越大。

WinMount、WinRAR、WinZip、7-Zip 、coolrar

常见压缩格式

主要有:rar,zip,tar,cab,uue,jar,iso,z,7-zip,ace,lzh,arj,gzip,bz2等压缩文件。

经过压缩软件压缩的文件叫压缩文件,压缩的原理是把文件的二进制代码压缩,把相邻的0,1代码减少,比如有000000,可以把它变成6个0 的写法60,来减少该文件的空间。

JAR

JAR 文件就是 Java Archive File，顾名思意，它的应用是与 Java 息息相关的，是 Java 的一种文档格式。JAR 文件非常类似 ZIP 文件——准确的说，它就是 ZIP 文件，所以叫它文件包。JAR 文件与 ZIP 文件唯一的区别就是在 JAR 文件的内容中，包含了一个 META-INF/MANIFEST.MF 文件，这个文件是在生成 JAR 文件的时候自动创建的。

ZIP

ZIP应该算是最常见的压缩文件格式了，它不需要单独的一个压缩或者解压缩软件，因为Windows系统已经集成了对ZIP压缩格式的支持。

RAR

虽然ZIP在压缩文件格式中地位很高，但相当多的下载网站都选择了用RAR格式来压缩他们的文件，最根本的原因就在于RAR格式的文件压缩率比ZIP更高。

7Z作为压缩格式的后起新秀，7Z有着比RAR更高的压缩率，能够将文件压缩的更加小巧。不过因为RAR格式已经高度普及，又没有网络普及的“天时”相助，7Z想要取代RAR的地位还是相当不容易的。

CAB

CAB是微软的一种安装文件压缩格式，主要应用于软件的安装程序中。因为涉及到安装程序，所以cab文件中包含的文件通常都不是简单的直接压缩，而是对文件名等都进行了处理，所以虽然可以对其直接解压缩，但解压后得到的文件通常都无法直接使用。

ISO

很多人都认为ISO是一种压缩格式，这源于WinRAR添加了对ISO格式“解压”的支持。而实际上，ISO并不是压缩格式，它之中所包含的文件也并没有经过压缩。ISO只是一种光盘的镜像格式，完全复制并保存了光盘上的内容而已。所谓的对ISO“解压”的过程，不过就是对ISO内文件的提取过程。

TAR

tar为后辍的文件能用WinZip或WinRAR打开,是因为WinZip或WinRar对.tar文件进行了关联，也就是指可以用相应的解压软件将其解压。

.tar是linux下较为常用的压缩文件的格式，并不是什么数据库文件。

UUE

uue是一种在遇到邮件编码混合引起乱码的情况下比较有用的压缩格式，可以用WinZip或者WinRAR打开。

上面主要只介绍了常用的压缩文件。

如果从互联网上下载程序和文件，可能会遇到很多ZIP文件。这种压缩机制是一种很方便的发明，尤其是对网络用户，因为它可以减小文件中的比特和字节总数，使文件能够通过较慢的互联网连接实现更快传输，此外还可以减少文件的磁盘占用空间。在下载了文件后，计算机可使用WinZip或Stuffit这样的程序来展开文件，将其复原到原始大小。如果一切正常，展开的文件与压缩前的原始文件将完全相同。 乍一听好像很神秘：它是怎样减少比特和字节的数量并将它们原封不动地还原回去的呢？这个过程背后的基本理念其实非常简单明了，就是下面这种通过简单压缩来明显减小文件的方法。

大多数计算机文件类型都包含相当多的冗余内容——它们会反复列出一些相同的信息。文件压缩程序就是要消除这种冗余现象。与反复列出某一块信息不同，文件压缩程序只列出该信息一次，然后当它在原始程序中出现时再重新引用它。