Das PAX (Packed Archive Format) ist ein Dateiformat, das zum Archivieren und Komprimieren von Dateien und Verzeichnissen verwendet wird. Es wurde ursprünglich von Google entwickelt und basiert auf einer Kombination von Techniken aus den Formaten ZIP und tar. PAX zielt darauf ab, eine effiziente Komprimierung, schnellen wahlfreien Zugriff auf Dateien und Erweiterbarkeit für benutzerdefinierte Metadaten bereitzustellen.
Im Kern besteht ein PAX-Archiv aus einem zentralen Verzeichnis, das Metadaten über die archivierten Dateien enthält, gefolgt von den komprimierten Dateidaten selbst. Das zentrale Verzeichnis befindet sich immer am Ende des Archivs, um einen schnellen Zugriff zu ermöglichen, ohne die gesamte Datei scannen zu müssen.
Jeder Dateieintrag im zentralen Verzeichnis enthält Informationen wie den Dateipfad, die Größe, den Zeitstempel, die CRC32-Prüfsumme und die verwendete Komprimierungsmethode. Der Dateipfad wird als Unicode-Zeichenfolge gespeichert, sodass Nicht-ASCII-Dateinamen unterstützt werden. PAX verwendet die UTF-8-Codierung für die Dateipfade.
Zur Komprimierung unterstützt PAX mehrere Algorithmen, darunter DEFLATE, Brotli und Zstandard (zstd). DEFLATE ist die Standardmethode, die derselbe Algorithmus ist, der in ZIP und gzip verwendet wird. Es bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Komprimierungsverhältnis und Geschwindigkeit. Brotli und Zstandard sind neuere Algorithmen, die bessere Komprimierungsverhältnisse bieten können, insbesondere für bestimmte Datentypen wie Textdateien, auf Kosten langsamerer Komprimierungs- und Dekomprimierungsgeschwindigkeiten.
Die komprimierten Dateidaten in PAX werden in Blöcken gespeichert, wobei jeder Block eine maximale unkomprimierte Größe von 1 MB hat. Diese blockweise Speicherung ermöglicht einen effizienten wahlfreien Zugriff auf Dateien, da nur die erforderlichen Blöcke lokalisiert und dekomprimiert werden müssen, um eine bestimmte Datei zu extrahieren, anstatt das gesamte Archiv zu verarbeiten.
Eine der Hauptfunktionen von PAX ist die Unterstützung der Solid-Komprimierung. Bei der Solid-Komprimierung wird das Archiv als ein einziger kontinuierlicher Datenstrom behandelt und nicht als eine Sammlung separater Dateien. Dies ermöglicht es dem Kompressor, Redundanzen und Muster über Dateigrenzen hinweg zu finden, was möglicherweise zu höheren Komprimierungsverhältnissen führt. Die Solid-Komprimierung kann jedoch die Möglichkeit beeinträchtigen, schnell auf einzelne Dateien zuzugreifen, da möglicherweise das gesamte Archiv bis zur gewünschten Datei dekomprimiert werden muss.
PAX enthält außerdem Integritätsprüfungen, um Datenbeschädigungen zu erkennen. Jeder Dateieintrag im zentralen Verzeichnis enthält eine CRC32-Prüfsumme der unkomprimierten Dateidaten. Beim Extrahieren von Dateien berechnet PAX die Prüfsumme der dekomprimierten Daten und vergleicht sie mit der gespeicherten Prüfsumme, um die Integrität zu überprüfen. Darüber hinaus können PAX-Archive eine optionale digitale Signatur enthalten, um Authentifizierung und Manipulationsschutz zu gewährleisten.
Um die Leistung zu verbessern, unterstützt PAX die Komprimierung und Dekomprimierung mit mehreren Threads. Dateien können parallel komprimiert und in das Archiv geschrieben werden, wobei mehrere CPU-Kerne verwendet werden. Ebenso können während der Extraktion mehrere Dateien gleichzeitig dekomprimiert werden. Diese parallele Verarbeitung kann Archivierungs- und Extraktionsvorgänge auf Systemen mit mehreren Kernen erheblich beschleunigen.
PAX-Archive können auch zusätzliche Metadaten über die Standarddateiat
Die Dateikomprimierung ist ein Prozess, der die Größe von Datendateien für eine effiziente Speicherung oder Übertragung reduziert. Sie verwendet verschiedene Algorithmen zur Datenkondensierung durch Identifizierung und Eliminierung von Redundanzen, was oft die Größe der Daten erheblich verkleinern kann, ohne die ursprünglichen Informationen zu verlieren.
Es gibt zwei Hauptarten der Dateikomprimierung: verlustfrei und verlustbehaftet. Verlustfreie Komprimierung ermöglicht die vollständige Rekonstruktion der Originaldaten aus den komprimierten Daten, was ideal für Dateien ist, bei denen jedes Bit an Daten wichtig ist, wie Text- oder Datenbankdateien. Häufige Beispiele schließen ZIP- und RAR-Dateiformate ein. Andererseits eliminiert verlustbehaftete Komprimierung weniger wichtige Daten, um die Dateigröße stärker zu reduzieren, was oft bei Audio-, Video- und Bilddateien verwendet wird. JPEGs und MP3s sind Beispiele, bei denen ein gewisser Datenverlust die perzeptuelle Qualität des Inhalts nicht wesentlich beeinträchtigt.
Dateikomprimierung ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft. Sie spart Speicherplatz auf Geräten und Servern, senkt die Kosten und verbessert die Effizienz. Sie beschleunigt auch die Dateiübertragungszeiten über Netzwerke, einschließlich des Internets, was besonders wertvoll für große Dateien ist. Darüber hinaus können komprimierte Dateien in einer Archivdatei zusammengefasst werden, was die Organisation und den einfacheren Transport mehrerer Dateien unterstützt.
Dennoch hat die Dateikomprimierung auch einige Nachteile. Der Komprimierungs- und Dekomprimierungsprozess benötigt Rechenressourcen, was die Systemleistung verlangsamen könnte, insbesondere bei größeren Dateien. Außerdem gehen bei der verlustbehafteten Komprimierung einige Originaldaten verloren, und die resultierende Qualität ist möglicherweise nicht für alle Verwendungen akzeptabel, insbesondere für professionelle Anwendungen, die hohe Qualität erfordern.
Die Dateikomprimierung ist ein entscheidendes Werkzeug in der heutigen digitalen Welt. Sie steigert die Effizienz, spart Speicherplatz und verringert Download- und Upload-Zeiten. Dennoch hat sie ihre eigenen Nachteile in Bezug auf die Systemleistung und das Risiko einer Qualitätsdegradation. Daher ist es wichtig, diese Faktoren zu berücksichtigen, um die richtige Komprimierungstechnik für spezifische Datenanforderungen zu wählen.
Dateikompression ist ein Prozess, der die Größe einer Datei oder Dateien reduziert, normalerweise um Speicherplatz zu sparen oder die Übertragung über ein Netzwerk zu beschleunigen.
Die Dateikompression funktioniert, indem sie Redundanzen in den Daten identifiziert und entfernt. Sie verwendet Algorithmen, um die ursprünglichen Daten in einem kleineren Raum zu kodieren.
Die beiden primären Arten der Dateikompression sind verlustfreie und verlustbehaftete Kompression. Verlustfreie Kompression ermöglicht die perfekte Wiederherstellung der Originaldatei, während verlustbehaftete Kompression eine größere Größenreduktion ermöglicht, dies jedoch auf Kosten eines Qualitätsverlusts bei den Daten.
Ein populäres Beispiel für ein Dateikompressionstool ist WinZip, das mehrere Kompressionsformate unterstützt, darunter ZIP und RAR.
Bei verlustfreier Kompression bleibt die Qualität unverändert. Bei verlustbehafteter Kompression kann es jedoch zu einem spürbaren Qualitätsverlust kommen, da weniger wichtige Daten zur Reduzierung der Dateigröße stärker eliminieren werden.
Ja, die Dateikompression ist sicher in Bezug auf die Datenintegrität, insbesondere bei der verlustfreien Kompression. Wie alle Dateien können jedoch auch komprimierte Dateien von Malware oder Viren angegriffen werden. Daher ist es immer wichtig, eine seriöse Sicherheitssoftware zu haben.
Fast alle Arten von Dateien können komprimiert werden, einschließlich Textdateien, Bilder, Audio, Video und Softwaredateien. Das erreichbare Kompressionsniveau kann jedoch zwischen den Dateitypen erheblich variieren.
Eine ZIP-Datei ist ein Dateiformat, das verlustfreie Kompression verwendet, um die Größe einer oder mehrerer Dateien zu reduzieren. Mehrere Dateien in einer ZIP-Datei werden effektiv zu einer einzigen Datei gebündelt, was das Teilen einfacher macht.
Technisch ja, obwohl die zusätzliche Größenreduktion minimal oder sogar kontraproduktiv sein könnte. Das Komprimieren einer bereits komprimierten Datei kann manchmal deren Größe erhöhen, aufgrund der durch den Kompressionsalgorithmus hinzugefügten Metadaten.
Um eine Datei zu dekomprimieren, benötigen Sie in der Regel ein Dekompressions- oder Entzip-Tool, wie WinZip oder 7-Zip. Diese Tools können die Originaldateien aus dem komprimierten Format extrahieren.