TRABALHO COMPARATIVO ENTRE COMPACTADORES E SEU DESEMPENHO

Nesse trabalho vamos estudar os algoritmos de compressão de dados e os 3 principais softwares utilizados no mercado para comprimir o tamanho ou peso dos arquivos. Palavras chave: Software, Hardware, Compactadores, Compressores e Algoritmos. ABSTRACT 2 Nowadays the millions of data files (videos, photos, texts, software files. etc. that travel daily through the internet or are stored on computers, servers and mobile devices have become very "heavy", that is, take up a lot of storage space, so it is necessary to use more and more software compactors or data compressors that act to decrease the weight or size that these files occupy in traffic between networks and hardware devices. O primeiro componente de uma codificação é a entrada (arquivos). O segundo componente é chamado de codificador, e é onde está implementada toda a lógica da codificação, e por último, como saída, está o código gerado, a nova representação dos dados da entrada.

Definimos esquema de codificação como um algoritmo de codificação. Os dados de entrada são tratados como palavras, ou seja, a leitura vai acontecendo até ser encontrada uma sequência de símbolos para gerar a codificação. Com relação ao tamanho dos dados de entrada, pode ser considerada como uma palavra cada caractere ou símbolo, ou ainda, sequências de tamanho maiores. etc. Uma pequena diminuição na qualidade final não é muito perceptível, mas tem uma influência muito positiva na redução do peso do arquivo (SAYOOD, 2000). Técnicas de compressão "lowless" ou sem perdas 2. Algoritmos Estatísticos Eles utilizam as propriedades estatísticas da fonte para melhorar a codificação (cada fonte de mensagem atribui uma série de letras do alfabeto ou símbolos de saída).

Trata-se de aproveitar a redundância de informações de origem para obter essa compactação (SAYOOD, 2000). Assim, o descompressor pode reconstruir a entrada com esse número mais as informações do número de elementos codificados e suas probabilidades correspondentes. É um processo bastante eficiente, embora, como acabamos de dizer, as probabilidades devam ser incluídas no arquivo compactado. Por essa razão, modelos adaptativos também são usados, os quais mudam dinamicamente com a entrada. Algoritmos Preditivos: Eles tentam prever a próxima mensagem da entrada com base no que é conhecido sobre a entrada processada naquele momento. Se a mensagem da entrada corresponder à codificação prevista, isso poderá ser feito com menos bits. Ele mostra grande eficiência quando há um alto número de repetições consecutivas de um determinado byte.

A unidade básica seria dois bytes, o primeiro indica o número de vezes que o segundo é repetido. É basicamente usado para criar arquivos do tipo BMP ou PCX sem gradações de cores. Algoritmo LZW: Pertence à família LZ78 (Liv & Zempel). É um algoritmo Adaptive Greedy (Adaptativo Voraz). Como um exemplo de compressores que usam, seria: ARJ, PKZIP, RAR, etc. O LZ77 também mantém um registro dos últimos caracteres processados da entrada, mas neste caso não constrói um dicionário explícito. Em cada momento, o algoritmo está processando em um ponto da entrada os "n" caracteres anteriores que formam a "história" do algoritmo ou "janela" (o que é equivalente ao dicionário). Os 6 caracteres após o ponto atual formam o chamado "buffer de ultrapassagem" (SAYOOD, 2000).

Algoritmo de compressão com perdas Refere-se a qualquer procedimento de codificação que pretenda representar uma certa quantidade de informação usando uma quantidade menor, tornando impossível reconstruir com precisão os dados originais. A compactação com perdas aceita uma perda de dados para melhorar o fator de compactação. Geralmente é aplicado ao armazenamento digital de dados analógicos como arquivos gráficos e de som. A grande vantagem da compactação com perda é atingir uma taxa de compactação mais alta com o custo de sofrer uma perda de informações sobre a imagem original (SAYOOD, 2000). Softwares de Compactação de Dados 4. Software WinRar O WinRAR é um programa que usa a tecnologia de criptografia AES 128/256. O WinRAR mudou seu padrão de criptografia do AES 128 para o AES 256 com seu formato "RAR 5.

No entanto, o AES - 128 Bit também é forte e é usado por governos e instalações militares para criptografar informações confidenciais secretas. Além de instituições e organizações governamentais, o WinRAR é usado pelo Banco Mundial, Nações Unidas e muitas outras organizações sem fins lucrativos. O Algoritmo de Criptografia WinRAR foi melhorado com a versão RAR 5. A função de derivação de chave baseada em senha agora é baseada em (PBKDF2) usando o HMAC-SHA256, o núcleo do mecanismo de segurança do WinRAR. Jean conta que ele e Mark desenvolveram o programa como um substituto para o software Compress, devido às patentes das empresas Unisys e IBM, que cobrem o algoritmo LZW usado por ele. Essas patentes impossibilitaram que usássemos o compressor e precisávamos de um substituto.

O programa Gzip foi criado por nós com licença GNU (GNU General Public License (Licença Pública Geral), GNU GPL ou simplesmente GPL é a designação da licença de software idealizada por Richard Matthew Stallman em 1989, no âmbito do projeto GNU da Free Software Foundation (FSF)) (FREE SOFTWARE FOUNDATION, 2018). A taxa de compressão do Gzip é superior ao software Compress. O Gzip atualmente usa por padrão o algoritmo LZ77 usado no gzip 1. Você não precisa se registrar ou pagar pelo 7-Zip. As principais características do 7-Zip • • • • • • • • • • Alta taxa de compressão no formato 7z com compressão LZMA e LZMA2 Formatos Suportados: o Embalagem / descompactação: 7z, XZ, BZIP2, GZIP, TAR, ZIP e WIM o Desempacotando somente: AR, ARJ, CAB, CHM, CPIO, CRAMF, DMG, EXT, GORDURA, GPT, HFS, IHEX, ISO, LZH, LZMA, MBR, MSI, NSIS, NTFS, QCOW2, RAR, RPM, SquashFS, UDF, UEFI, VDI, VHD, VMDK, WIM, XAR e Z.

Para os formatos ZIP e GZIP, o 7-Zip fornece uma taxa de compactação que é 2-10% melhor do que a taxa fornecida pelo PKZip e pelo WinZip Forte criptografia AES-256 em formatos 7z e ZIP Capacidade de extração automática para o formato 7z Integração com o Windows Shell Gerenciador de arquivos poderoso Versão poderosa da linha de comando Plugin para o FAR Manager Localizações para 87 idiomas O 7-Zip funciona no Windows 10/8/7 / Vista / XP / 2016/2012/2008/2003/2000 / NT (7-ZIP, 2018). Teste Comparativo de Softwares de Compressão Para esse teste usaremos 3 softwares compactadores citados no capitulo 4 que são: WinRar, WinZip e 7-Zip. Observação: Não usaremos o Gzip porque não tem versão para o Windows 10, o sistema operacional utilizado no computador que o teste está sendo realizado.

Hardware utilizado no teste Notebook Marca: Lenovo E470 Sistema Operacional: Windows 10 Pro 64 bits. Processador: Intel Core i7-7500U CPU 2. GHz Memória RAM: 8,00 GB 11 5. Teste do Software WinRar 5. Comprimindo a pasta com 10 imagens PNG tamanho de 101 Kbytes. Teste do Software WinZip 5. Comprimindo uma pasta com 10 imagens PNG tamanho de 101 Kbytes. Figura 15 - Imagem do software WinZip com informações da compactação Fonte: (Arquivo Próprio – 31/10/2018) Figura 16 - Imagem do arquivo Imagens compactado no WinZip Fonte: (Arquivo Próprio – 31/10/2018) Figura 17 - Pasta Imagens após compactação no WinZip 18 Fonte: (Arquivo Próprio – 31/10/2018) Resultado: Nesse teste não houve ganho com o WinZip, os arquivos de imagens JPG resultantes ficaram maiores que o original. O aumento foi de 1 kbyte, passando de 101. kb para 102. A diminuição foi de 963. kbytes, passando de 175.

mb para 174. mb. Teste do Software 7-Zip 5. mb. Comprimindo uma pasta com 02 vídeos em Mp4 tamanho de 175 megabytes. Figura 27 - Imagem da pasta Vídeos após compactação 24 Fonte: (Arquivo Próprio – 31/10/2018) Figura 28 - Imagem do software 7-Zip compactando o arquivo Fonte: (Arquivo Próprio – 31/10/2018) Figura 29 – Propriedade da pasta Vídeos compactada pelo 7-Zip 25 Fonte: (Arquivo Próprio – 31/10/2018) Resultado: Nesse teste houve ganho com o 7-Zip, os arquivos de vídeo MP4 resultantes ficaram menores que o original. A diminuição foi de 1,32 megabytes, passando de 175. mb para 174. bytes) em 2 segundos e descompactado em 2 segundos. º colocado – WinRar com arquivo o compactado de 3. mb (3. bytes) 26 em 2 segundos e descompactado em 1 segundo. º colocado – WinZip com o arquivo compactado de 3. O Compactador WinZip apesar de ter licença paga, não foi bem nos 2 primeiros testes de compactação ficando em terceiro e ganhou o último com uma pequena diferença para o 7-Zip, nos testes de descompactação empatou com o WinRar, ficando assim em último lugar.

Considerações Finais Atualmente, os softwares de compactação de arquivos são de uso obrigatório, isso devido ao aumento cada vez maior de dados circulando nas redes e nos dispositivos pessoais e empresariais. Faz se necessário por parte das empresas desenvolvedoras desses sistemas aprimorar continuamente os algoritmos e códigos utilizados neles, para que tenham uma performance satisfatória na diminuição do espaço alocado pelos diversos arquivos existentes. Referências Bibliográficas 27 SAYOOD K, Indroduction to Data Compression 2º Edition. Morgan Kaufmann Publishers Inc. Compactadores Aula 07 IFRN, 2018. Disponível em: <http://www3. ifrn. edu. br/~claytonmaciel/files/20111/ib/Aula%207%20%20Compactadores%20de%20Arquivos. com/download. html?&L=0>. Acesso em: 22/10/2018. WiNZIP. Sobre disponível em: <https://www. Download disponível em: <http://ftp. gnu. org/gnu/gzip/>. Acesso: 22/10/2018 28 GNU. Licenças disponível em: <https://www.

GZIP. Software disponível em: < https://www. zip. org/> Download disponível em: <https://sourceforge. net/p/sevenzip/discussion/45797/thread/adc65bfa/> Acesso em: 28/10/2018 29.