C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -1C2110
Operační systém UNIX a
základy programování
Petr Kulhánek
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta
Masarykova univerzita, Kamenice 5, CZ-62500 Brno
PS/2021 Prezenční forma výuky: Rev8
U13: Komprese a archivace dat
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -2-
Komprese
➢ Bezeztrátová
➢ Ztrátová
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -3-
Komprese
Komprese (komprimace) je postup, kterým dochází k snížení velikosti dat (souborů).
Dociluje se toho vyhledáváním redundantních nebo nepodstatných informací v datech,
které jsou pak ukládány efektivněji. Podle typu kompresního algoritmu, lze kompresi dat
rozdělit do dvou základních kategorií:
• ztrátová komprese – dochází k nevratné ztrátě některých nepodstatných informací, což
je většinou tolerováno při kompresi obrazových či zvukových dat
• bezeztrátová komprese – nedochází k žádné ztrátě původní informace, komprimovaná
data lze obnovit do původního stavu, míra komprese je několikanásobně nižší než u
ztrátové komprese
Obnova komprimovaných dat se nazývá dekomprese.
Kompresní poměr udává kvalitu komprese. Udává se jako poměr velikosti původních dat (v
bytech) vůči velikosti komprimovaných dat.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -4Ztrátová
komprese
Programy pro ztrátovou kompresi a dekompresi:
• mplayer
• mencoder
• convert (Image Magick)
• a další ...
Převod obrázku ve formátu PNG (Portable Network Graphics) do JPEG (Joint Photographic
Experts Group):
$ convert input.png -quality number output.jpeg
využívá bezeztrátové
komprese
využívá ztrátovou
kompresi
míra kvality výsledného obrázku
od 1 (nejhorší kvalita s největší
kompresí) po 100 (nejlepší kvalita
s nejhorší kompresí)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -5Cvičení
1
1. Z adresáře /home/kulhanek/Documents/C2110/01.Unix/U13 zkopírujte obrázek
test.png do vašeho domovského adresáře.
2. Jakou velikost má soubor obrázku v bytech?
3. Proveďte ztrátovou kompresi obrázku do formátu jpeg. Ke kompresi použijte kvalitu 10,
50 a 90. Výsledné obrázky ukládejte každý zvlášť.
4. Porovnejte vizuální kvalitu komprimovaných obrázků (příkaz display).
5. Jaký je kompresní poměr pro kvalitu 10 a 90?
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -6Bezeztrátová
komprese
Programy pro bezeztrátovou kompresi a dekompresi:
• gzip/gunzip
• bzip2/bunzip2
• zip/unzip
• a další ...
Komprese textového souboru:
$ gzip soubor.txt
$ bzip2 soubor.txt výsledný soubor se bude jmenovat
soubor.txt.bz2
výsledný soubor se bude jmenovat
soubor.txt.gz
Dekomprese komprimovaných dat:
$ gunzip soubor.txt.gz
$ bunzip2 soubor.txt.bz2
Kompresi či dekompresi lze uskutečnit tak, že výsledek je posílán do standardního výstupu
(originální soubor pak zůstává nezměněn), např.:
$ bunzip2 --stdout soubor.txt.bz2 | wc
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -7Cvičení
2
1. Z adresáře /home/kulhanek/Documents/C2110/01.UNIX/U13 zkopírujte textový
soubor bu6_f.log do vašeho domovského adresáře.
2. Jakou velikost má soubor v bytech?
3. Proveďte bezeztrátovou kompresi souboru pomocí programů gzip a bzip2. Který z
programů dosahuje vyššího kompresního poměru?
4. Který z programů komprimuje soubor rychleji?
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -8-
Archívy
➢ Typy
➢ Vytváření a rozbalování archivů
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -9Archívy
- tar
tar (zkratka z anglického tape archiver neboli páskový archivovač) je souhrnný název
jednak pro souborový formát sloužící k uložení mnoha jednotlivých souborů, jednak pro
jednoúčelové programy, které s tímto formátem pracují. Formát samotný vznikl v počátcích
Unixu a až později byl standardizován v rámci normy POSIX. Původně pomáhal při archivaci
souborů na páskových jednotkách, ale později se jeho užívání rozšířilo a dnes je používán
zkrátka tam, kde je vhodné pro účely distribuce či archivace sloučit více souborů do
jednoho tak, aby se zachovaly informace o adresářové struktuře, přístupových právech a
dalších atributech, které běžně souborový systém obsahuje.
www.wikipedia.org
Rozbalení archivu:
$ tar xvf archiv.tar
Vytvoření archivu:
$ tar cvf archiv.tar adresar/
$ cd adresar
$ tar cvf /cesta/k/archiv.tar *
pokud jméno archivu obsahuje
zakončení .gz nebo .bz2 tak je archiv
automaticky dekomprimován nebo
komprimován
C2110 Operační systém UNIX a základy programování U13: Komprese a archivace dat -10Cvičení
3
1. Jaký význam mají volby cvf příkazu tar?
2. Jaký význam mají volby xvf příkazu tar?
3. Vytvořte archiv ze souborů uložených v adresáři:
/home/kulhanek/Documents/C2110/01.UNIX/U13/Archive
4. Jakou velikost má soubor obsahující archiv?
5. Proveďte kompresi archivu. Jaký je kompresní poměr?
6. Archiv rozbalte do adresáře /scratch/vas_login/archiv