1 of 32

Стиснення та архівування даних. Види стиснення даних. Резервне копіювання даних

За навчальною програмою 2017 року

Урок 3

Інформатика 9

teach-inf.com.ua

за підручником

Ривкінд Й.Я. та ін.

2 of 32

Запитання

З якими комп’ютерними програмами ви вже вмієте працювати? Для чого вони призначені? До якого виду належать ці програми?

Що таке архів? Для чого його використовують? Де вам траплялося це поняття?

Що таке службове програмне забезпечення? Для чого воно призначене? Які програми належать до службового ПЗ?

Розділ 1

§ 1.2

3 of 32

Стиснення даних, види стиснення даних

Незважаючи на те, що ємності носіїв даних постійно збільшуються, залишається потреба в зменшенні розмірів файлів, особливо у випадках їх передавання комп’ютерними мережами, використання в мобільному зв’язку.

Розділ 1

§ 1.2

4 of 32

Стиснення даних, види стиснення даних

Для зменшення розмірів файлів використовують спеціальні алгоритми (методи) стиснення даних. Стиснення даних використовується під час створення файлів певних типів, наприклад:

графічних, типу

звукових, типу

відео, типу

TIFF, JPEG, PNG

MPEG3, WMA

MPEG4, WMV, MOV

Розділ 1

§ 1.2

5 of 32

Стиснення даних, види стиснення даних

Стиснення даних – це процес перекодування даних, який здійснюється з метою зменшення розмірів файлів.

Алгоритми

із частковою втратою даних використовують, коли цілісність даних не є дуже суттєвою

Стиснення без втрати даних при якому можливе відновлення вихідних даних без спотворень

Графічні, відео, звукові файли

Текстові і числові

дані

Розділ 1

§ 1.2

6 of 32

Для тих, хто хоче знати більше

Алгоритм Д. Хаффмана та алгоритм Шеннона-Фано базуються на перекодуванні даних. Символи, що частіше трапляються в повідомленні, перекодовуються меншою кількістю бітів, а які рідше – більшою. Так, наприклад, для кодування з використанням таблиці кодів символів Windows-1251 попереднього речення, яке містить 112 символів, включаючи пропуски, слід використати код завдовжки 1 байт на кожний символ або 112 байтів.

Якщо ж порахувати, скільки разів той чи інший символ трапляється в реченні, то виявиться, що всього різних символів, які є в реченні – 28, частіше трапляється символ «пропуск» – 14 раз, символ «і» – 11, «о» – 8, «с» – 6, «в» – 5 і т. д.

Методи стиснення даних

Розділ 1

§ 1.2

7 of 32

Для тих, хто хоче знати більше

Найменше, по одному разу, трапляються символи «щ», «з», «–», «.». Позначимо символи, які частіше трапляються, кодом завдовжки 1 біт: символ «пропуск» – 0, а символ «і» – 1, наступні за частотою повторюваності – кодом завдовжки 2 біти, символ «о» – 00, символ «с» – 01 і т. д. Для символів, що трапляються рідше, буде використано код завдовжки 4 біти.

У результаті загальна довжина коду, закодованого у такий спосіб речення, буде складати 239 бітів або приблизно 30 байтів. Як бачимо, загальний обсяг коду речення зменшився майже в 4 рази.

Розділ 1

§ 1.2

8 of 32

Для тих, хто хоче знати більше

Звертаємо вашу увагу, що в стиснутому таким способом файлі повинна додатково міститися сама таблиця кодування і додаткові службові відомості.

Тому під час кодування дуже малих файлів може відбутися не зменшення, а, навпаки, – збільшення розмірів файлів.

Розділ 1

§ 1.2

9 of 32

Для тих, хто хоче знати більше

Для файлів з великим обсягом текстових чи числових даних цей алгоритм дає високий ступінь стиснення.

Алгоритм RLE (англ. Run-length encoding – кодування повторів або довжин серій) використовується здебільшого для кодування графічних даних. Цей метод передбачає заміну послідовності однотипних даних її скороченим описом.

Наприклад, у малюнку логотипа корпорації Apple використано тільки два кольори – чорний і білий. Якщо позначити чорний колір кодом «1», а білий – «0», то код першого рядка зображення повинен складатися із 48 кодів «0» (48 бітів). Але їх можна замінити описом, вказавши код символа і кількість повторів – 0 48.

Розділ 1

§ 1.2

10 of 32

Для тих, хто хоче знати більше

На код опису буде відведено 9 бітів: 1 біт на код «0» і по чотири біти на дві цифри кількості повторів.

Другий ряд пікселів буде закодовано так само, а третій –�0 29 1 4 0 15. 23 біти замість 48.

Для кольорових зображень з великою кількістю однокольорових фрагментів даний алгоритм забезпечить високу ефективність стиснення.

Розділ 1

§ 1.2

11 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Незважаючи на підвищення надійності комп’ютерів і комп’ютерних носіїв даних, усе ж повної гарантії збереження даних вони не дають. Втрата даних може призвести до дуже серйозних наслідків.

Так, видалення або пошкодження даних про вклади та перерахування коштів клієнтів призведе до краху банку.

Розділ 1

§ 1.2

12 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Втрата даних про продаж квитків спричинить перебої в перевезенні пасажирів.

Розділ 1

§ 1.2

13 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Знищення результатів дослідів може звести нанівець багаторічні наукові дослідження.

Розділ 1

§ 1.2

14 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Навіть втрата списку контактів у смартфоні з номерами телефонів друзів принесе вам значні незручності. Тому виникає потреба у створенні копій даних.

Розділ 1

§ 1.2

15 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Найважливіші дані дублюють, записуючи на:

інші жорсткі диски

віртуальні диски в комп’ютерних мережах тощо

Розділ 1

§ 1.2

16 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Зазвичай для зручності збереження та зменшення обсягів даних, файли і папки під час створення резервних копій упаковують в один файл або в одну папку.

Такі копії даних називаються архівами, а файли, у які вони упаковуються, – архівними файлами.

Розділ 1

§ 1.2

17 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Створення копій даних з використанням спеціальних програм, що можуть використовувати стиснення даних, називається архівуванням.

Розділ 1

§ 1.2

18 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Більшість операційних систем мають у своєму складі засоби створення резервних копій даних. Ці програми зазвичай здійснюють копіювання даних для відновлення операційної системи на іншому диску або в мережі, а також створюють архіви файлів користувача.

Розділ 1

§ 1.2

19 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Для створення резервних копій файлів слід:

Відкрити вікно налаштувань резервного копіювання (Пуск ⇒ Панель керування ⇒ Банк файлів).

Розділ 1

§ 1.2

20 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

(Продовження…) Створення резервних копій файлів:

Вибрати у групі Резервне копіювання з використанням банку файлів кнопку Вибір диска (для першого запуску резервного копіювання або посилання Інші параметри для наступних).

Розділ 1

§ 1.2

21 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

(Продовження…) Створення резервних копій файлів:

Вибрати диск, на який будуть записуватися резервні копії файлів у вікні Вибір диска.

Розділ 1

§ 1.2

22 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

(Продовження…) Створення резервних копій файлів:

Вибрати посилання Додаткові настройки у групі Резервне копіювання з використанням банку файлів.

Розділ 1

§ 1.2

23 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

(Продовження…) Створення резервних копій файлів:

Установити у вікні Додаткові настройки значення властивостей резервного копіювання

Розділ 1

§ 1.2

24 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Після завершення створення резервної копії файлів на диску, який вибрано для резервної копії, буде створено папку FileHistory (англ. file history – історія файлів), де:

папки з ім’ям облікового запису користувача, у якому створено резервні копії файлів;

Користувач

папка, що має таке саме ім’я, як і ім’я комп’ютера;

Ім’я комп’ютера

папка з файлами налаштування резервної копії;

Configuration

Розділ 1

§ 1.2

25 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Продовження…

папка з папками і файлами користувача, які він уключив до резервної копії;

Data

–• –•–• My documents, Pidruchnik – копії папок, які користувач додатково включив

до резервної копії.

папки резервних копій файлів і папок, що зберігаються на дисках C: та D: відповідно;

C, D

папка з копіями папок, що автоматично створюються для кожного облікового запису ОС Windows;

Users

Розділ 1

§ 1.2

26 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Продовження…

копії папок (Контакти, Робочий стіл, Документи, Пошук), що автоматично створюються для кожного облікового запису ОС Windows і які користувач уключив до резервної копії;

Contacts, Desktop, Document, Searches

–• –•–•–

My documents, Pidruchnik

копії папок, які користувач додатково включив до резервної копії.

Розділ 1

§ 1.2

27 of 32

Архівування даних і�резервне копіювання

Засіб резервного копіювання надає користувачу можливість відновлювати не всі дані, але й окремі папки та файли, які вибрані у вікні Банк даних. Якщо в певній папці є вже такий самий файл або папка, то програма відкриє діалогове вікно із запитом на заміну існуючих даних.

Слід зазначити, що резервні копії даних користувача, створені в описаний спосіб, не передбачають стиснення даних.

Розділ 1

§ 1.2

28 of 32

Дайте відповіді на запитання

Для чого використовують стиснення даних?

У яких випадках можливе використання стиснення із частковою втратою даних?

Для чого використовують архівування даних?

Що таке архівування і що таке стиснення файлів? Який між ними зв’язок і яка відмінність?

З якою метою користувач створює резервні копії власних файлів? Чи є у вас потреба створювати резервні копії ваших папок і файлів?

Розділ 1

§ 1.2

29 of 32

Розгадайте ребус

Стиснення

Розділ 1

§ 1.2

30 of 32

Домашнє завдання

Проаналізувати

§ 1.2, с. 15-20

Розділ 1

§ 1.2

31 of 32

Працюємо за комп’ютером

Сторінка

24-25

Розділ 1

§ 1.2

32 of 32

Дякую за увагу!

За навчальною програмою 2017 року

Урок 3

Інформатика 9

teach-inf.com.ua

за підручником

Ривкінд Й.Я. та ін.