Практическая работа использованием динамических словарей (алгоритм LZ) Сжатие информации.

Практическая работа
Сжатие информации.
Цель: Закрепление теоретических знаний о методе сжатия сообщений с
использованием динамических словарей (алгоритм LZ)
Время выполнения: 2 часа
Оборудование: ПК.
Программное обеспечение: операционная система, программы архиваторы.
Теоретические основы
Сообщения, включающие текст, числовые данные код программ и т.п. не допускают
потери информации. Наиболее распространенным средством их сжатия является
метод динамических словарей. В частности, в современных программах архиваторах
широко используется алгоритм Лемпеля-Зива (LZ), основанный на этом методе.
Применение динамических словарей позволяет эффективно сжимать повторяющиеся
цепочки знаков, независимо от того, являются ли они однородными. Описание
алгоритма LZ приведено в электронном конспекте лекций (тема 8).
Для разных типов сообщений – и, соответственно, форматов файлов, - характерны
различные вероятности и длины повторяющихся цепочек знаков. В связи с этим
эффективность их сжатия может существенно различаться. Например, текстовые
данные обычно сжимаются в 2-3 раза, сжатие табличных данных может достигать 810 раз, в то же время, изображения в формате jpeg почти не сжимаются LZархиватором.
Эта эффективность зависит также от некоторых настраиваемых параметров
алгоритма, в частности, используемой длины словаря. В современных архиваторах
такого рода настройка как правила выполняется автоматически – с учетом типа
обрабатываемых файлов.
Содержание работы
В настоящей работе исследуется сжатие файлов с помощью популярного архиватора
WinRAR, в котором реализован алгоритм LZ.
Исследуется степень сжатия файлов различных типов, а также влияние настраиваемых
параметров алгоритма сжатия.
Для этого используются следующие типы файлов:
- текст в формате doc и txt;
- табличные данные в формате htm;
- изображения в форматах bmp и jpeg;
- звуковые файлы формата wav.
Оценка сжатия звуковых файлов и изображений в последствие будет использована
для сравнения методов сжатия этих типов данных без потерь информации и с
потерями (со снижением качества).
Порядок выполнения работы
Используя программу WinRAR, выполнить исследование степени сжатия файлов
разных типов при автоматически выбираемых настройках архиватора (режим сжатия
“обычный”). Результаты представить в виде табл.1.
Объяснить различия в степени сжатия различных типов файлов исходя из того, как
организованы данные в них. Сформулировать и записать соответствующие выводы.
Таблица 1
Исследование степени сжатия файлов разных типов
С помощью WinRAR, выполнить исследование степени сжатия файлов в различных
режимах сжатия. В частности, использовать следующие параметры:
- режим (“метод”) сжатия: обычный, скоростной, максимальный (для файла,
указанного преподавателем);
- объем используемой памяти для сжатия doc-файла (режим ДополнительноПараметры сжатия-Сжатие текста-Принудительно) – опробовать три различных
значения;
- длина словаря для сжатия bmp-файла (режим Дополнительно-Параметры сжатияСжатие полноцветной графики-Принудительно) – опробовать три различных
значения.
Результаты испытаний поместить в табл..2
Таблица 2
Исследование режимов сжатия файлов
Объяснить зафиксированное влияние параметров сжатия. Сделать вывод об
эффективности автоматического выбора параметров сжатия в WinRAR.
Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы:
 Ответы на контрольные вопросы.
 Результаты сжатия файлов в виде таблицы.
 Выводы о проделанной работе.
Контрольные вопросы
1. Какого формата лучше сжимается файл?
2. Какие программы применяются для сжатия файлов?
3. Какие методы применяются для сжатия графических файлов?