Format archiwum EGG, skrót od Evil Genius Game archive, to zastrzeżony format skompresowanego pliku opracowany przez Rebellion Developments do pakowania zasobów gry. Jest on używany głównie w serii gier wideo Evil Genius. Format EGG pozwala twórcom gier na wydajne przechowywanie i dostęp do różnych typów danych gry, w tym tekstur, modeli, plików audio i plików konfiguracyjnych.
Archiwa EGG mają określoną strukturę, aby uporządkować zawarte w nich pliki i metadane. Archiwum zaczyna się od nagłówka, który zawiera informacje o wersji archiwum, liczbie plików w archiwum i całkowitym rozmiarze archiwum. Po nagłówku znajduje się tabela alokacji plików (FAT), która zawiera indeks wszystkich plików przechowywanych w archiwum wraz z ich odpowiednimi przesunięciami i rozmiarami.
Jedną z kluczowych cech formatu EGG jest jego mechanizm kompresji. Zasoby gry w archiwum EGG są zwykle kompresowane za pomocą niestandardowego algorytmu kompresji opracowanego przez Rebellion Developments. Ta kompresja pomaga zmniejszyć całkowity rozmiar archiwum, dzięki czemu dystrybucja i ładowanie zasobów gry podczas działania jest bardziej wydajne. Szczegółowe informacje na temat algorytmu kompresji nie są publicznie ujawniane, ponieważ są one uważane za informacje zastrzeżone.
Aby uzyskać dostęp do plików w archiwum EGG, gra lub narzędzie musi najpierw przeanalizować nagłówek archiwum, aby uzyskać niezbędne metadane. Obejmuje to odczytanie wersji archiwum w celu zapewnienia zgodności i określenie liczby plików obecnych w archiwum. Następnie przetwarzana jest tabela alokacji plików, aby pobrać przesunięcia i rozmiary każdego pliku.
Po uzyskaniu metadanych pliku gra lub narzędzie może przejść do odpowiedniego przesunięcia w archiwum i odczytać skompresowane dane dla określonego pliku. Następnie skompresowane dane są dekompresowane za pomocą odpowiedniego algorytmu dekompresji, który odwraca kompresję zastosowaną podczas procesu tworzenia archiwum. Po dekompresji gra lub narzędzie może wykorzystać wyodrębnione dane pliku w razie potrzeby, takie jak ładowanie tekstur, modeli lub plików audio.
Format EGG obsługuje również opcjonalne szyfrowanie plików, aby zapewnić dodatkową warstwę bezpieczeństwa zasobów gry. Gdy używane jest szyfrowanie, dane pliku w archiwum są szyfrowane za pomocą algorytmu szyfrowania symetrycznego. Klucz szyfrowania jest zwykle wyprowadzany z kombinacji czynników, takich jak hasło archiwum i inne parametry specyficzne dla gry. Deszyfrowanie danych pliku następuje po dekompresji, przy użyciu odpowiedniego klucza szyfrowania.
Rebellion Developments udostępnia zestaw narzędzi do tworzenia oprogramowania (SDK) dla twórców gier do pracy z archiwami EGG. SDK zawiera biblioteki i narzędzia, które ułatwiają tworzenie, manipulowanie i wyodrębnianie archiwów EGG. Narzędzia te obsługują szczegóły niskiego poziomu formatu, takie jak kompresja, dekompresja i szyfrowanie, umożliwiając programistom skupienie się na integracji zasobów z ich grami.
Jedną z zalet korzystania z formatu EGG jest jego zdolność do wydajnego ładowania zasobów gry podczas działania. Pakując powiązane zasoby razem w jednym archiwum, gra może zminimalizować operacje wejścia/wyjścia na dysku i skrócić czas ładowania. Kompresja formatu EGG zmniejsza również ślad pamięci ładowanych zasobów, umożliwiając bardziej wydajne wykorzystanie pamięci.
Jednak zastrzeżony charakter formatu EGG może stanowić wyzwanie dla społeczności moderskich i narzędzi innych firm. Bez oficjalnej dokumentacji lub wysiłków inżynierii wstecznej może być trudno stworzyć narzędzia, które mogą wyodrębnić lub zmodyfikować zawartość archiwów EGG. To ograniczenie może utrudniać rozwój modów, niestandardowych treści lub narzędzi do wyodrębniania zasobów dla gier korzystających z formatu EGG.
Pomimo zastrzeżonego charakteru format archiwum EGG okazał się skutecznym rozwiązaniem dla Rebellion Developments w zarządzaniu i dystrybucji zasobów gry. Jego możliwości kompresji, organizacja plików i opcjonalne funkcje szyfrowania sprawiają, że jest on dobrze dostosowany do potrzeb serii gier Evil Genius. W miarę rozwoju formatu wraz z nowymi wersjami i aktualizacjami pozostaje on integralną częścią procesu tworzenia gier Rebellion Developments.
Kompresja plików redukuje redundancję, dzięki czemu te same informacje wymagają mniej bitów. Górna granica jest wyznaczana przez teorię informacji: dla kompresji bezstratnej limitem jest entropia źródła (zobacz teoremę kodowania źródła Shannona source coding theorem oraz jego oryginalny artykuł z 1948 roku „A Mathematical Theory of Communication”). W kompresji stratnej kompromis między przepływnością a jakością opisuje teoria rate–distortion.
Większość kompresorów działa w dwóch etapach. Najpierw model przewiduje lub ujawnia strukturę danych. Następnie koder zamienia te przewidywania w niemal optymalne wzorce bitowe. Klasyczną rodziną modeli jest Lempel–Ziv LZ77 (1977) i LZ78 (1978) wykrywają powtarzające się podciągi i zamiast surowych bajtów emitują odwołania. Po stronie kodowania kodowanie Huffmana (zob. artykuł z 1952 r.) przypisuje krótsze kody symbolom bardziej prawdopodobnym. Kodowanie arytmetyczne i range coding są jeszcze precyzyjniejsze i zbliżają się do granicy entropii, a nowoczesne Asymmetric Numeral Systems (ANS) osiągają podobne wyniki dzięki szybkim implementacjom tablicowym.
DEFLATE (wykorzystywane przez gzip, zlib i ZIP) łączy LZ77 z kodowaniem Huffmana. Specyfikacje są publiczne: DEFLATE RFC 1951, wrapper zlib RFC 1950i format gzip RFC 1952. Gzip jest przeznaczony do strumieniowania i wprost nie oferuje dostępu losowego. Obrazy PNG standaryzują DEFLATE jako jedyną metodę kompresji (maks. okno 32 KiB) zgodnie ze specyfikacją „Compression method 0… deflate/inflate… at most 32768 bytes” oraz W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): nowszy uniwersalny kompresor zaprojektowany dla wysokich współczynników i bardzo szybkiej dekompresji. Format opisano w RFC 8878 (oraz lustrze HTML) i w specyfikacji referencyjnej na GitHubie. Podobnie jak gzip, podstawowa ramka nie celuje w dostęp losowy. Jednym z supermocy zstd są słowniki: niewielkie próbki z korpusu, które dramatycznie poprawiają kompresję wielu małych lub podobnych plików (zob.dokumentację słowników python-zstandard i przykład Nigela Tao). Implementacje akceptują zarówno słowniki „unstructured”, jak i „structured” (dyskusja).
Brotli: zoptymalizowane pod kątem treści webowych (np. fonty WOFF2, HTTP). Łączy statyczny słownik z jądrem LZ+entropia podobnym do DEFLATE. Specyfikacja to RFC 7932, które opisuje też okno 2WBITS−16 z WBITS w [10, 24] (1 KiB−16 B do 16 MiB−16 B) i stwierdza, że nie zapewnia dostępu losowego. Brotli często pokonuje gzip na tekstach webowych, jednocześnie szybko dekodując.
Kontener ZIP: ZIP to archiwum plików, które może przechowywać wpisy z różnymi metodami kompresji (deflate, store, zstd itd.). De facto standardem jest APPNOTE PKWARE (zob.portal APPNOTE, hostowaną kopięoraz omówienia LC ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 celuje w surową szybkość przy umiarkowanych współczynnikach. Zobacz stronę projektu („extremely fast compression”) oraz opis formatu ramek. Idealne do cache w pamięci, telemetrii lub wrażliwych ścieżek, gdzie dekompresja musi być prawie tak szybka jak RAM.
XZ / LZMA goni za wysoką gęstością (świetnymi współczynnikami) kosztem wolniejszej kompresji. XZ to kontener; ciężar pracy wykonują zwykle LZMA/LZMA2 (modelowanie podobne do LZ77 + range coding). Zobacz format .xz, specyfikację LZMA (Pavlov)oraz notatki jądra Linux o XZ Embedded. XZ zwykle kompresuje lepiej niż gzip i często konkuruje z nowoczesnymi kodekami wysokiego współczynnika, ale wymaga dłuższego kodowania.
bzip2 stosuje Transformację Burrowsa–Wheelera (BWT), move-to-front, RLE i kodowanie Huffmana. Zwykle daje mniejsze pliki niż gzip, ale działa wolniej; zobacz oficjalny podręcznik oraz stronę man (Linux).
Liczy się „rozmiar okna”. Odwołania w DEFLATE mogą sięgać tylko 32 KiB wstecz (RFC 1951) oraz limitu PNG 32 KiB opisanego tutaj. Brotli ma okno od ~1 KiB do 16 MiB (RFC 7932). Zstd dostraja okno i głębokość wyszukiwania poziomami (RFC 8878). Podstawowe strumienie gzip/zstd/brotli są projektowane do sekwencyjnego dekodowania; same formaty nie gwarantują dostępu losowego, choć kontenery (np. indeksy tar, ramek chunked lub indeksy specyficzne dla formatu) mogą go dodać.
Powyższe formaty są bezstratne: odtwarzają dokładnie te same bajty. Kodeki multimedialne często są stratne: odrzucają niewidoczne szczegóły, by osiągnąć niższe bitrate’y. W obrazach klasyczny JPEG (DCT, kwantyzacja, kodowanie entropijne) jest standaryzowany w ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. W audio MP3 (MPEG-1 Layer III) i AAC (MPEG-2/4) używają modeli percepcyjnych i transformacji MDCT (zob.ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7i przegląd MDCT tutaj). Metody stratne i bezstratne mogą współistnieć (np. PNG do UI, kodeki webowe dla obrazów/wideo/audio).
Teoria Shannon 1948 · Rate–distortion · Kodowanie Huffman 1952 · Kodowanie arytmetyczne · Range coding · ANS. Format DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · Format XZ. Stos BWT Burrows–Wheeler (1994) · podręcznik bzip2. Media JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Podsumowanie: wybierz kompresor dopasowany do danych i ograniczeń, mierz na prawdziwych próbkach i nie zapominaj o zyskach ze słowników oraz sprytnego ramek. Z odpowiednią parą uzyskasz mniejsze pliki, szybsze transfery i żwawsze aplikacje bez poświęcania poprawności czy przenośności.
Kompresja plików to proces, który zmniejsza rozmiar pliku lub plików, zazwyczaj w celu oszczędności miejsca na dysku lub przyspieszenia transmisji przez sieć.
Kompresja plików działa poprzez identyfikowanie i usuwanie nadmiarowej informacji w danych. Wykorzystuje algorytmy do kodowania oryginalnych danych w mniejszej przestrzeni.
Dwa główne typy kompresji plików to kompresja bezstratna i stratna. Kompresja bezstratna pozwala na idealne przywrócenie oryginalnego pliku, podczas gdy kompresja stratna umożliwia znaczniejsze zmniejszenie rozmiaru kosztem pewnej utraty jakości danych.
Popularnym przykładem narzędzia do kompresji plików jest WinZip, który obsługuje wiele formatów kompresji, w tym ZIP i RAR.
W przypadku kompresji bezstratnej, jakość pozostaje niezmieniona. Jednak przy kompresji stratnej może dojść do zauważalnego spadku jakości, ponieważ eliminuje ona mniej ważne dane, aby bardziej znacząco zmniejszyć rozmiar pliku.
Tak, kompresja plików jest bezpieczna pod względem integralności danych, zwłaszcza przy kompresji bezstratnej. Jednak, jak wszystkie pliki, skompresowane pliki mogą być celem dla złośliwego oprogramowania lub wirusów, dlatego zawsze ważne jest, aby mieć zainstalowane wiarygodne oprogramowanie zabezpieczające.
Prawie wszystkie typy plików można skompresować, w tym pliki tekstowe, obrazy, audio, wideo i pliki oprogramowania. Jednak poziom możliwej do osiągnięcia kompresji może znacznie różnić się w zależności od typu pliku.
Plik ZIP to typ formatu pliku, który wykorzystuje kompresję bezstratną do zmniejszenia rozmiaru jednego lub więcej plików. Wiele plików w pliku ZIP jest efektywnie grupowanych razem w jeden plik, co ułatwia również udostępnianie.
Technicznie tak, chociaż dodatkowe zmniejszenie rozmiaru może być minimalne lub nawet niekorzystne. Kompresowanie już skompresowanego pliku czasami może zwiększyć jego rozmiar z powodu metadanych dodawanych przez algorytm kompresji.
Aby rozpakować plik, zazwyczaj potrzebujesz narzędzia do dekompresji lub rozpakowywania, takiego jak WinZip czy 7-Zip. Te narzędzia mogą wyodrębnić oryginalne pliki z formatu skompresowanego.