ISO 9660 adalah standar sistem file yang diterbitkan pada tahun 1988 untuk media cakram optik. Standar ini dikembangkan oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO) dan Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) untuk menentukan sistem file standar untuk CD-ROM. Tujuannya adalah untuk memastikan interoperabilitas cakram data antara platform dan sistem operasi yang berbeda.
Cakram ISO 9660 berisi data dalam struktur pohon hierarkis direktori dan file, mirip dengan sistem file lainnya. Direktori paling atas dikenal sebagai direktori root. Direktori dan file direferensikan menggunakan jalur yang dimulai dari root. Setiap direktori, termasuk root, berisi satu set entri direktori yang menyediakan metadata tentang file dan subdirektori di dalamnya.
ISO 9660 mendefinisikan beberapa aspek dan batasan utama dari struktur sistem file:
- Nama file dapat terdiri hingga 8 karakter dengan ekstensi 3 karakter, dipisahkan oleh titik. Nama file harus terdiri dari huruf besar A-Z, angka 0-9, dan garis bawah. Panjang nama file dan pembatasan karakter membantu memastikan kompatibilitas yang luas.
- Nama direktori juga dibatasi hingga 8 karakter besar ditambah garis bawah. Nama direktori juga dibatasi hingga kedalaman 8 level.
- Panjang jalur penuh ke file atau direktori apa pun dibatasi hingga 255 karakter. Pemisah jalur menggunakan garis miring (/).
Cakram ISO 9660 dimulai dengan 16 sektor area sistem, diikuti oleh hingga 2048 sektor deskriptor volume. Deskriptor volume memberikan informasi tentang struktur dan konten cakram, termasuk deskriptor volume primer yang berisi metadata utama.
- Deskriptor volume primer muncul di sektor 16 dan berisi informasi seperti nama volume cakram, pengidentifikasi penerbit, penyiap data, hak cipta, abstrak, dan tanggal pembuatan/modifikasi/kedaluwarsa volume. Ini juga menentukan ukuran dan lokasi tabel jalur, lokasi direktori root, dan referensi ke deskriptor volume tambahan.
Cakram ISO 9660 menggunakan tabel jalur untuk mengoptimalkan navigasi dan pencarian direktori. Tabel jalur menyediakan indeks hierarki direktori, dengan tabel terpisah untuk direktori yang menggunakan nama huruf kecil (tabel jalur tipe L) dan direktori yang menggunakan nama huruf besar dan karakter khusus (tabel jalur tipe M). Tabel jalur tipe L bersifat opsional tetapi digunakan pada sebagian besar cakram.
- Setiap entri tabel jalur berisi lokasi catatan direktori, jumlah level direktori dari root, dan nama direktori. Ini memungkinkan traversal pohon direktori yang efisien tanpa perlu mengurai direktori sektor demi sektor.
File dan direktori pada cakram ISO 9660 direferensikan melalui entri catatan direktori dalam setiap direktori. Catatan direktori mencakup bidang metadata untuk:
- Panjang catatan direktori - Panjang catatan atribut tambahan - Lokasi cakupan file/direktori (offset sektor) - Panjang data file/direktori - Tanggal dan waktu perekaman - Bendera file (mis: tersembunyi, direktori, file terkait) - Ukuran unit file untuk file yang dijalin - Ukuran celah sisipan untuk file yang dijalin - Nomor urutan volume - Panjang pengidentifikasi file (nama file) - Nama file
ISO 9660 mendefinisikan sistem file virtual di mana semua data dikuasai ke media hanya-baca. Dengan demikian, standar tidak menyertakan ketentuan untuk memodifikasi cakram ISO 9660 yang ada - cakram selalu diperlakukan sebagai hanya-baca. Jika perubahan diperlukan, citra cakram baru harus dibuat dengan file dan direktori yang diperbarui.
Meskipun ISO 9660 dirancang untuk media optik, citra cakram yang menggunakan standar juga dapat diakses dari media lain seperti hard drive. Banyak sistem operasi memungkinkan pemasangan file citra cakram ISO 9660 sebagai drive hanya-baca virtual atau mengakses konten citra cakram melalui driver sistem file khusus.
Ekstensi selanjutnya ke ISO 9660 memperluas kemampuannya sambil mempertahankan kompatibilitas mundur:
- Ekstensi Rock Ridge: Memungkinkan semantik dan informasi sistem file Unix disimpan pada cakram ISO 9660. Memungkinkan nama file yang lebih panjang, struktur direktori yang lebih dalam, dan atribut file tambahan.
- Ekstensi Joliet: Ditentukan oleh Microsoft untuk memungkinkan nama file Unicode hingga 64 karakter. Nama file Joliet dapat menggunakan rentang karakter yang lebih luas dan disimpan dalam format UTF-16.
- El Torito: Memungkinkan cakram dapat di-boot dengan memberikan spesifikasi untuk CD-ROM yang dapat di-boot, yang dapat menyertakan kode boot dan citra disk yang dapat di-boot.
Meskipun cakram optik telah menurun popularitasnya dibandingkan dengan puncaknya, ISO 9660 tetap menjadi standar yang signifikan untuk pertukaran data pada media hanya-baca. Desainnya mempromosikan interoperabilitas di seluruh platform komputasi sambil bekerja dalam batasan penyimpanan optik. Memahami format ISO 9660 sangat berharga bagi mereka yang bekerja dengan arsip CD/DVD, citra cakram, dan internal sistem operasi.
Kompresi file mengurangi redundansi sehingga informasi yang sama membutuhkan lebih sedikit bit. Batas atasnya ditentukan oleh teori informasi: untuk kompresi lossless, batasnya adalah entropi sumber (lihat teorema pengkodean sumber Shannon source coding theorem dan makalah aslinya tahun 1948 “A Mathematical Theory of Communication”). Untuk kompresi lossy, kompromi antara laju bit dan kualitas dijelaskan oleh teori rate–distortion.
Sebagian besar kompresor memiliki dua tahap. Pertama, sebuah model memprediksi atau mengekspos struktur dalam data. Kedua, sebuah coder mengubah prediksi tersebut menjadi pola bit yang hampir optimal. Keluarga pemodelan klasik adalah Lempel–Ziv LZ77 (1977) dan LZ78 (1978) mendeteksi substring berulang lalu memancarkan referensi alih-alih byte mentah. Di sisi pengodean, pengodean Huffman (lihat makalah aslinya 1952) memberikan kode lebih pendek untuk simbol yang lebih mungkin. Pengodean aritmetika dan range coding lebih halus lagi dan mendekati batas entropi, sementara Asymmetric Numeral Systems (ANS) modern mencapai rasio serupa dengan implementasi berbasis tabel yang cepat.
DEFLATE (dipakai oleh gzip, zlib, dan ZIP) menggabungkan LZ77 dengan pengodean Huffman. Spesifikasinya bersifat publik: DEFLATE RFC 1951, pembungkus zlib RFC 1950, dan format file gzip RFC 1952. Gzip dibingkai untuk streaming dan tidak menyediakan akses acak. Gambar PNG menstandarkan DEFLATE sebagai satu-satunya metode kompresi (maksimal jendela 32 KiB) menurut spesifikasi PNG “Compression method 0… deflate/inflate… at most 32768 bytes” dan W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): kompresor serbaguna modern yang dirancang untuk rasio tinggi dengan dekompresi sangat cepat. Formatnya didokumentasikan dalam RFC 8878 (serta cermin HTML-nya) dan spesifikasi referensi di GitHub. Seperti gzip, frame dasar tidak menargetkan akses acak. Salah satu keunggulan zstd adalah kamus: sampel kecil dari korpus Anda yang membuat banyak file kecil atau serupa terkompresi jauh lebih baik (lihat dokumentasi kamus python-zstandard dan contoh karya Nigel Tao). Implementasi menerima kamus “unstructured” maupun “structured” (diskusi).
Brotli: dioptimalkan untuk konten web (mis. font WOFF2, HTTP). Ia memadukan kamus statis dengan inti LZ+entropi mirip DEFLATE. Spesifikasinya adalah RFC 7932, yang juga menyebut jendela geser 2WBITS−16 dengan WBITS [10, 24] (1 KiB−16 B hingga 16 MiB−16 B) dan bahwa ia tidak memberikan akses acak. Brotli sering mengalahkan gzip pada teks web sambil tetap cepat saat decoding.
Kontainer ZIP: ZIP adalah arsip file yang dapat menyimpan entri dengan berbagai metode kompresi (deflate, store, zstd, dll.). Standar de facto-nya adalah APPNOTE PKWARE (lihat portal APPNOTE, salinan yang di-host, serta ringkasan LC ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 menargetkan kecepatan mentah dengan rasio sedang. Lihat halaman proyeknya (“extremely fast compression”) dan format frame. Cocok untuk cache in-memory, telemetri, atau jalur panas yang memerlukan dekompresi hampir secepat RAM.
XZ / LZMA mengejar kerapatan tinggi dengan waktu kompres yang relatif lambat. XZ adalah kontainer; pekerjaan berat biasanya dilakukan LZMA/LZMA2 (pemodelan mirip LZ77 + range coding). Lihat format .xz, spesifikasi LZMA (Pavlov), dan catatan kernel Linux tentang XZ Embedded. XZ biasanya lebih kecil dari gzip dan sering bersaing dengan codec modern yang berorientasi rasio tinggi, walau waktu enkodenya lebih lama.
bzip2 menggunakan Transformasi Burrows–Wheeler (BWT), move-to-front, RLE, dan pengodean Huffman. Biasanya lebih kecil daripada gzip namun lebih lambat; lihat manual resminya dan halaman manual (Linux).
Ukuran “jendela” penting. Referensi DEFLATE hanya bisa melihat ke belakang 32 KiB (RFC 1951) serta batas 32 KiB di PNG yang disebutkan di sini. Brotli memiliki jendela sekitar 1 KiB hingga 16 MiB (RFC 7932). Zstd menyetel jendela dan kedalaman pencarian lewat level (RFC 8878). Stream dasar gzip/zstd/brotli didesain untuk decoding sekuensial; format dasarnya tidak menjanjikan akses acak, meskipun kontainer (mis. indeks tar, framing berchunk, atau indeks khusus format) bisa menambahkannya.
Format di atas bersifat lossless: Anda bisa merekonstruksi byte yang sama persis. Codec media sering lossy: mereka membuang detail yang tak terlihat untuk mencapai bitrate lebih rendah. Pada gambar, JPEG klasik (DCT, kuantisasi, pengodean entropi) distandardisasi dalam ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. Di audio, MP3 (MPEG-1 Layer III) dan AAC (MPEG-2/4) menggunakan model persepsi dan transformasi MDCT (lihat ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7, dan ringkasan MDCT di sini). Lossy dan lossless dapat berdampingan (mis. PNG untuk aset UI; codec web untuk gambar/video/audio).
Teori Shannon 1948 · Rate–distortion · Pengodean Huffman 1952 · Pengodean aritmetika · Range coding · ANS. Format DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · Format XZ. Tumpukan BWT Burrows–Wheeler (1994) · manual bzip2. Media JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Intinya: pilih kompresor yang cocok dengan data dan batasan Anda, ukur pada input nyata, dan jangan lupakan keuntungan dari kamus dan framing yang cerdas. Dengan pasangan yang tepat Anda mendapat file lebih kecil, transfer lebih cepat, dan aplikasi lebih responsif tanpa mengorbankan kebenaran atau portabilitas.
Kompresi file adalah proses yang mengurangi ukuran file atau beberapa file, biasanya untuk menyimpan ruang penyimpanan atau mempercepat transmisi melalui jaringan.
Kompresi file berfungsi dengan mengidentifikasi dan menghilangkan redundansi dalam data. Ia menggunakan algoritma untuk mengkodekan data asli dalam ruang yang lebih kecil.
Dua jenis utama kompresi file adalah kompresi tanpa kehilangan (lossless) dan kompresi dengan kehilangan (lossy). Kompresi lossless memungkinkan file asli untuk dipulihkan dengan sempurna, sedangkan kompresi lossy memungkinkan pengurangan ukuran yang lebih signifikan dengan biaya beberapa kehilangan kualitas data.
Contoh populer dari alat kompresi file adalah WinZip, yang mendukung beberapa format kompresi termasuk ZIP dan RAR.
Dengan kompresi tanpa kehilangan, kualitas tetap tidak berubah. Namun, dengan kompresi dengan kehilangan, dapat terjadi penurunan kualitas yang cukup terlihat karena menghilangkan data yang kurang penting untuk mengurangi ukuran file lebih signifikan.
Ya, kompresi file aman dari segi integritas data, terutama dengan kompresi tanpa kehilangan. Namun, seperti file lainnya, file yang dikompresi bisa menjadi target malware atau virus, jadi selalu penting untuk memiliki perangkat lunak keamanan yang terpercaya.
Hampir semua jenis file dapat dikompresi, termasuk file teks, gambar, audio, video, dan file perangkat lunak. Namun, level kompresi yang dapat dicapai bisa sangat bervariasi di antara jenis file.
File ZIP adalah jenis format file yang menggunakan kompresi tanpa kehilangan untuk mengurangi ukuran satu atau lebih file. Beberapa file dalam sebuah file ZIP efektif digabungkan menjadi satu file, yang juga memudahkan berbagi.
Secara teknis, ya, meskipun pengurangan ukuran tambahan mungkin minimal atau bahkan kontraproduktif. Melakukan kompresi pada file yang sudah dikompresi terkadang bisa meningkatkan ukurannya karena metadata yang ditambahkan oleh algoritma kompresi.
Untuk melakukan dekompresi file, biasanya Anda memerlukan alat dekompresi atau unzipping, seperti WinZip atau 7-Zip. Alat-alat ini dapat mengekstrak file asli dari format yang dikompresi.