هر آنچه باید در مورد فشرده‌سازی فایل بدانیم
سارا ارجمند
فشرده‌سازی فایل به انتقال آسان و سریع فایل و صرفه‌جویی در فضای حافظه کمک می‌کند و روش‌ها و الگوریتم‌های متعددی برای این‌کار در دسترس است.
روش‌های شناخته‌شده متعددی برای فشرده‌سازی فایل وجود دارد. هر کدام از این روش‌ها تعاریف و ایده‌های متفاوتی دارد و برای انواع داده‌ها نتایج متفاوتی به‌بار می‌آورد؛ اما تمام این روش‌ها بر یک اصل یکسان استوار هستند: فشرده‌سازی داده با حذف افزونگی داده‌های اصلی فایل منبع. در‌این‌مقاله به انواع روش‌های فشرده‌سازی، مزایای فشرده‌سازی و روال‌های فشرده‌سازی داده‌ها اشاره شده است.
فشرده‌سازی فایل
فشرده‌سازی داده‌ها تقریباً همه‌جا کاربرد دارد. بسیاری از انواع فایل از داده‌های فشرده استفاده می‌کنند. بدون فشرده‌سازی داده، حجم یک موزیک سه‌دقیقه‌ای تقریبا ۱۰۰مگابایت خواهد شد و حجم یک ویدئوی ده‌دقیقه‌ای می‌تواند به یک‌گیگابایت برسد. در فشرده‌سازی داده‌ها با حذف داده‌های غیر‌ضروری و در‌عین‌حال حفظ اطلاعات، می‌توان حجم فایل‌های بزرگ را کاهش داد. فشرده‌سازی داده را می‌توان به‌صورت کاهش تعداد بیت‌های مورد‌نیاز برای نمایش داده‌ها تفسیر کرد. با فشرده‌سازی داده می‌توان در ظرفیت حافظه صرفه‌جویی کرد، سرعت انتقال فایل را افزود و هزینه‌ی حافظه و ظرفیت شبکه را کاهش داد.
فشرده‌سازی بدون اتلاف
در فشرده‌سازی بدون اتلاف داده‌ها از الگوریتم‌هایی استفاده می‌شود که امکان بازسازی داده‌های اصلی از فایل فشرده را می‌دهند. این روش در مقابل فشرده‌سازی با اتلاف قرار می‌گیرد که امکان بازسازی داده‌ها از فایل فشرده را نمی‌دهد. فشرده‌سازی بدون اتلاف زمانی به‌کار می‌رود که فایل اصلی با فایلی که از حالت فشرده خارج می‌شود، یکسان باشد. اغلب برنامه‌های فشرده‌سازی بدون اتلاف از دو نوع الگوریتم استفاده می‌کنند: یکی برای تولید مدل آماری از داده‌های ورودی به‌کار می‌رود و دیگری داده‌های ورودی را با استفاده از این مدل به رشته‌های بیتی تصویر می‌کند. فشرده‌سازی بدون اتلاف یکی از روش‌های رایج برای فایل‌های اجرایی و همچنین فایل‌های متنی و صفحات گسترده است؛ زیرا در این نوع فایل‌ها از‌بین‌رفتن کلمات یا اعداد می‌توانند اطلاعات را تغییر بدهد. از مشهورترین فرمت‌های فشرده‌سازی بدون اتلاف می‌توان به Zip، اRAR، اNCW، اFLAC، اALAC، اHD-AAC و WMA و فرمت‌های گرافیکی مثل PNG اشاره کرد.
فشرده‌سازی با اتلاف
در روش فشرده‌سازی با اتلاف، داده‌ها پس از فشرده‌سازی با داده‌های اصلی تفاوت دارند. معمولاً دو طرح برای فشرده‌سازی با اتلاف وجود دارد. کدک‌های تبدیل با اتلاف: براساس این کدک‌ها، نمونه‌ی تصویر یا صوت دریافتی به بخش‌های کوچک تقسیم می‌شود. کدک‌های پیشگویانه با اتلاف: داده‌های رمزگشایی‌شده قبلی و بعدی برای پیش‌بینی نمونه صوت یا فریم تصویر فعلی به‌کار می‌روند. در برخی سیستم‌ها از این دو روش همراه با کدک‌های تبدیل برای فشرده‌سازی سیگنال‌های خطای مرحله‌ی پیش‌بینی استفاده می‌شود. مزیت روش با اتلاف نسبت به روش بدون اتلاف این‌است‌که در برخی موارد قادر به تولید فایل فشرده کوچک‌تری نسبت به روش بدون اتلاف شناخته‌شده است؛ در‌عین‌حال پیش‌نیازها را برآورده خواهد ساخت. از طرفی طرح‌های فشرده‌سازی بدون اتلاف، قابلیت بازسازی داده‌های اصلی را دارند؛ درحالی‌که طرح‌های با اتلاف خطر از بین رفتن بخشی از داده‌ها را برای رسیدن به فشرده‌سازی بالاتر می‌پذیرند. در فشرده‌سازی با اتلاف داده به نقطه‌ای می‌رسد که با فشرده‌سازی مجدد تغییری در فایل اعمال نخواهد شد. از معروف‌ترین فرمت‌های فشرده‌سازی با اتلاف می‌توان به MP3،اMP4،اAAC،اWMA و Ogg و فرمت‌های تصویری مثل JPEG اشاره کرد.
محدودیت‌های فشرده‌سازی فایل
NTFS تنها فایل سیستم ویندوزی‌ست که از فایل فشرده پشتیبانی می‌کند؛ در‌نتیجه پارتیشن‌هایی که با FAT فرمت شده‌اند، نمی‌توانند از فشرده‌سازی فایل برخوردار شوند. برخی هارددرایوها را می‌توان برای استفاده از کلاسترهای بزرگ‌تر از مقدار پیش‌فرض چهارکیلوبایت فرمت کرد. هر فایل سیستمی که از کلاستر بزرگ‌تر از این مقدار پیش‌فرض استفاده کند، امکان فشرده‌سازی نخواهد داشت. فشرده‌سازی برخی فایل‌ها در ویندوز مشکل‌ساز می‌شود؛ زیرا برای راه‌اندازی ویندوز لازم هستند. BOOTMGR و NTLDR دو نمونه از فایل‌هایی هستند که نباید فشرده‌سازی شوند. نسخه‌های جدیدتر ویندوز امکان فشرده‌سازی این انواع فایل را نمی‌دهند. بدیهی‌ست فشرده‌سازی فایل‌های بزرگ‌تر نیاز به زمان بیشتری دارد. زمان کل فشرده‌سازی به تعداد فایل‌های موجود در پوشه یا هارددرایو، اندازهی فایل‌ها و سرعت کلی کامپیوتر وابسته است. برخی فایل‌ها به‌خوبی فشرده‌سازی نمی‌شوند؛ درحالی‌که برخی دیگر تا ده درصد از اندازهی اصلی فایل یا حتی کمتر فشرده می‌شوند. به‌طور کلی در فشرده‌سازی فایل‌ها باید به نکات ذیل توجه کنید: از تبدیل فرمت با اتلاف به فرمت بدون اتلاف خودداری کنید. فشرده‌سازی متوالی یک فایل باعث افت کیفیت آن می‌شود. برخی از نرم‌افزارهای ضد باج‌افزار و آنتی‌ویروس نمی‌توانند فایل‌ها و پوشه‌های فشرده را اسکن کنند؛ به‌این‌ترتیب دستگاه شما در معرض ریسک امنیتی قرار می‌گیرد.
نرم‌افزارهای متداول فشرده‌سازی
به غیر از ابزارهای ویندوزی، ابزارهای متعدد دیگری برای فشرده‌سازی فایل‌ها وجود دارند. هر کدام از این نرم‌افزارها از مجموعه‌ی متفاوت فرمت‌های آرشیو پشتیبانی می‌کند و امکانات مختلفی ارائه می‌دهد؛ به همین دلیل انتخاب بهترین نرم‌افزار فشرده‌سازی زمان‌بر است. هنگام انتخاب بهترین نرم‌افزار برای فشرده‌سازی فایل، باید نکاتی مثل فرمت‌های تحت پشتیبانی، سیستم عامل و نسبت فشرده‌سازی را در‌نظر بگیرید. علاوه بر ابزارهای فشرده‌سازی یادشده، تعداد زیادی ابزار آنلاین برای فشرده‌سازی یا خارج کردن فایل‌ها و پوشه‌ها از حالت فشرده وجود دارد؛ اما ممکن است این ابزارها برای داده‌های حساس مناسب نباشند. فهرستی از بهترین نرم‌افزارهای فشرده‌سازی عبارتند از؛ WinZip، 7zip، WinRAR، PeaZip، Zipware، Hamster Zip Archiver، Express Zip File Compression. / زومیت