ISO 9660, Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından 1988 yılında optik disk ortamları için yayınlanan bir dosya sistemi standardıdır. Farklı işletim sistemleri ve bilgi işlem platformları arasında veri alışverişine olanak tanıyan platformdan bağımsız bir format olarak tasarlanmıştır. ISO 9660, CD-ROM'larda ve diğer optik disklerde depolanan dosyalar için mantıksal düzeni, dizin yapısını ve meta veri biçimini tanımlar.
ISO 9660'ın temel özelliklerinden biri basitliği ve uyumluluğudur. Standart, maksimum birlikte çalışabilirliği sağlamak için dosya adları, dizin derinliği ve genel dosya sistemi yapısı üzerinde kısıtlamalar getirir. Dosya adları, 3 karakterlik bir uzantıyla (genellikle 8.3 formatı olarak adlandırılır) 8 karakterle sınırlıdır ve yalnızca büyük harfler, rakamlar ve alt çizgiler içerebilir. Dizin adları aynı kısıtlamalara sahiptir ve maksimum dizin derinliği 8 seviyedir.
ISO 9660, en üst düzeyde bir kök dizin ve onun altında dallanan alt dizinlerle hiyerarşik bir dizin yapısı tanımlar. Her dizin, içerdiği dosyalar ve alt dizinler hakkında meta veriler içeren dosya sisteminde ayrı bir kayıt olarak saklanır. Bu meta veriler, dosya adını, boyutunu, oluşturma tarihini ve diskteki konumunu içerir.
ISO 9660 dosya sistemindeki dosyalar, her dosyanın bir veya daha fazla mantıksal bloğu kapladığı bitişik veri blokları olarak saklanır. Mantıksal bir bloğun boyutu genellikle 2048 bayttır, ancak standart tarafından başka boyutlara da izin verilir. Her dosyaya, dizin yapısı içinde dosyayı bulmak için kullanılan Dosya Tanımlayıcısı adlı benzersiz bir tanımlayıcı atanır.
ISO 9660 ayrıca ek özellikler ve esneklik sağlayan çeşitli uzantılar ve değişim düzeyleri tanımlar. En yaygın olarak kullanılan uzantı, daha uzun dosya adlarına (64 karaktere kadar) izin veren ve uluslararası kullanım için Unicode karakterlerini destekleyen Joliet'tir. Bir başka uzantı olan Rock Ridge, dosya izinleri, sahiplik ve sembolik bağlantılar gibi POSIX dosya sistemi semantiğini ekler.
ISO 9660 standardı, Seviye 1, Seviye 2 ve Seviye 3 olarak bilinen üç değişim düzeyi tanımlar. Seviye 1, dosya adları ve dizin derinliği üzerindeki en sıkı sınırlamalarla en kısıtlayıcı ve uyumludur. Seviye 2, bu kısıtlamaların bazılarını gevşeterek daha uzun dosya adlarına (31 karaktere kadar) ve daha derin dizin yapılarına (32 seviyeye kadar) izin verir. Seviye 3, ISO 9660'ın yeteneklerini, diskte bitişik olmayan parçalara bölünebilen çoklu kapsamlı dosyalara izin vererek daha da genişletir.
ISO 9660 dosya sistemi oluşturulurken, veriler diskteki birkaç farklı alanda düzenlenir. İlk alan, birim tanımlayıcısı ve önyükleme kayıtları gibi diskin kendisi hakkında bilgi içeren Sistem Alanıdır. İkinci alan, gerçek dosya ve dizin verilerini içeren Veri Alanıdır.
Veri Alanı içinde dosyalar ve dizinler, mantıksal bloklar ve kapsamlar halinde düzenlenir. Bir kapsam, bir dosya veya dizini oluşturan bitişik mantıksal blok dizisidir. Dosyalar, boyutlarına ve diskin düzenine bağlı olarak tek bir kapsamda saklanabilir veya birden çok kapsama bölünebilir.
ISO 9660 dosya sisteminde belirli bir dosya veya dizini bulmak için işletim sistemi, Sistem Alanından Birincil Birim Tanımlayıcısını (PVD) okur. PVD, kök dizinin konumu ve mantıksal blokların boyutu da dahil olmak üzere dosya sistemi hakkında temel bilgiler içerir. Buradan işletim sistemi, dizin hiyerarşisinde gezinebilir ve tek tek dosyaları bulmak için Dosya Tanımlayıcılarını takip edebilir.
ISO 9660'ın sınırlamalarından biri salt okunur yapısıdır. Bir ISO 9660 diski oluşturulduktan sonra, tüm dosya sistemi yeniden oluşturulmadan içeriği değiştirilemez. Bu, canlı işletim sistemleri veya veritabanları gibi verilerin sık sık güncellenmesi gereken kullanım durumları için uygun değildir.
Sınırlamalarına rağmen ISO 9660, yazılım, multimedya içeriği ve arşiv verilerini dağıtmak için günümüzde hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Basitliği, uyumluluğu ve sağlamlığı, çeşitli platformlarda erişilmesi gereken salt okunur veriler için ideal bir seçim haline getirir.
Özetle ISO 9660, verileri saklamak ve alışverişini yapmak için basit, uyumlu ve platformdan bağımsız bir yol sağlayan optik diskler için standartlaştırılmış bir dosya sistemi biçimidir. Hiyerarşik dizin yapısı, meta veri biçimi ve mantıksal blok düzeni, farklı işletim sistemleri ve bilgi işlem platformları arasında maksimum birlikte çalışabilirliği sağlar. Salt okunur yapısı ve dosya adları ve dizin derinliği üzerindeki kısıtlamalar gibi bazı sınırlamaları olsa da ISO 9660, veri dağıtımı ve arşivleme için yaygın olarak kullanılan ve değerli bir standart olmaya devam etmektedir.
Dosya sıkıştırma, aynı bilgiyi daha az bit ile temsil etmek için fazlalıkları azaltır. Ne kadar küçülebileceğinizi belirleyen üst sınır bilgi teorisidir: kayıpsız sıkıştırmada limit kaynağın entropisidir (bkz. Shannon'ın kaynak kodlama teoremi source coding theorem ve 1948 tarihli “A Mathematical Theory of Communication”). Kayıplı sıkıştırmada bit hızı ile kalite arasındaki dengeyi rate–distortion teorisiaçıklar.
Çoğu sıkıştırıcı iki aşamalıdır. Önce bir model verideki yapıyı tahmin eder veya ortaya çıkarır. Ardından bir coder bu tahminleri neredeyse optimal bit kalıplarına çevirir. Klasik aile Lempel–Ziv'dir LZ77 (1977) ve LZ78 (1978) tekrarlanan alt dizileri bulup ham bayt yerine referans yazar. Kodlama tarafında Huffman kodlama (bkz.1952 makalesi) olasılığı yüksek sembollere daha kısa kodlar verir. Aritmetik kodlama ve range coding entropi sınırına daha da yaklaşır; modern Asymmetric Numeral Systems (ANS) ise tablo tabanlı uygulamalarla benzer oranlar elde eder.
DEFLATE (gzip, zlib, ZIP) LZ77 ile Huffman'ı birleştirir. Spesifikasyonlar açık: DEFLATE RFC 1951, zlib sarmalayıcısı RFC 1950ve gzip formatı RFC 1952. Gzip akış için tasarlandı ve rastgele erişim vaat etmez. PNG, tek sıkıştırma yöntemi olarak DEFLATE'i (32 KiB pencere) standartlaştırır; bkz.“Compression method 0…” ve W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): yüksek oranlar ve çok hızlı açma için tasarlanan yeni nesil genel kompresör. Format RFC 8878 (ayrıca HTML yansısı) ve referans dokümanı GitHub'daaçıklanmıştır. Gzip gibi temel çerçeve rastgele erişim hedeflemez. Zstd'nin süper gücü sözlüklerdir: korpusunuzdan küçük örnekler birçok küçük/benzer dosyayı ciddi biçimde küçültür (bkz.python-zstandard sözlük dokümanları ve Nigel Tao örneği). Uygulamalar “unstructured” ve “structured” sözlükleri destekler (tartışma).
Brotli: web içeriği (örn. WOFF2 fontlar, HTTP) için optimize edildi. Statik sözlük ile DEFLATE benzeri LZ+entropi çekirdeğini birleştirir. Spesifikasyon RFC 7932, ayrıca WBITS [10, 24] (1 KiB−16 B ile 16 MiB−16 B) aralığında 2WBITS−16 kayar pencere ve rastgele erişim sağlamadığınıbelirtir. Brotli çoğu web metninde gzip'i geçer ve hızlı çözülür.
ZIP konteyneri: ZIP, farklı sıkıştırma yöntemleri (deflate, store, zstd vb.) taşıyabilen bir arşivdir. De facto standart PKWARE APPNOTE'tur (bkz.APPNOTE portalı, barındırılan kopyave LC özetleri ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 mütevazı oranlarla ham hız hedefler. Proje sayfasına (“extremely fast compression”) ve frame formatınabakın. RAM hızına yakın dekompresyon gerektiren bellek içi cache'ler, telemetri veya sıcak yollar için ideal.
XZ / LZMA yüksek yoğunluk (yüksek oran) için daha yavaş sıkıştırmayı göze alır. XZ bir konteynerdir; asıl işi genelde LZMA/LZMA2 (LZ77 benzeri modelleme + range coding) yapar. .xz formatı, LZMA spesifikasyonu (Pavlov)ve Linux kernel notları XZ Embeddedile XZ genelde gzip'ten daha iyi sıkıştırır ve modern yüksek oranlı codec'lerle rekabet eder, fakat kodlama süresi uzundur.
bzip2, Burrows–Wheeler dönüşümünü (BWT), move-to-front'u, RLE'yi ve Huffman'ı kullanır. Genellikle gzip'ten küçük ama daha yavaştır; resmi kılavuza ve man sayfasınabakın.
“Pencere boyutu” önemlidir. DEFLATE referansları yalnızca 32 KiB geriye bakabilir (RFC 1951) ve PNG'nin 32 KiB sınırı burada belirtilir. Brotli yaklaşık 1 KiB ile 16 MiB arası pencereleri destekler (RFC 7932). Zstd pencereyi ve arama derinliğini seviyeler ile ayarlar (RFC 8878). gzip/zstd/brotli'nin temel akışları ardışık çözümeye göre tasarlanır; formatların kendileri rastgele erişim garantilemez, ancak konteynerler (tar indeksleri, parça bazlı çerçeveler, format spesifik indeksler) ekleyebilir.
Yukarıdaki formatlar kayıpsızdır: aynı baytları geri alırsınız. Medya codec'leri genellikle kayıplıdır: daha düşük bit hızları için algılanmayan detayları atarlar. Görsellerde klasik JPEG (DCT, kantizasyon, entropi kodlama) ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1içinde standarttır. Seste MP3 (MPEG-1 Layer III) ve AAC (MPEG-2/4) algısal modeller ve MDCT dönüşümleri kullanır (bkz.ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7ve MDCT özeti burada). Kayıplı ve kayıpsız yöntemler birlikte kullanılabilir (ör. UI için PNG; web codec'leri görsel/video/ses için).
Teori Shannon 1948 · Rate–distortion · Kodlama Huffman 1952 · Aritmetik kodlama · Range coding · ANS. Formatlar DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · XZ format. BWT zinciri Burrows–Wheeler (1994) · bzip2 kılavuzu. Medya JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Özetle: verilerinize ve kısıtlarınıza uyan bir sıkıştırıcı seçin, gerçek girdiler üzerinde ölçün ve sözlükler ile akıllı çerçevelemenin kazançlarını unutmayın. Doğru eşleşme ile daha küçük dosyalar, daha hızlı transferler ve daha çevik uygulamalar elde eder, doğruluk veya taşınabilirlikten ödün vermezsiniz.
Dosya sıkıştırması, dosyanın boyutunu azaltma işlemidir, genellikle depolama alanını tasarruf etmek veya bir ağ üzerindeki iletimi hızlandırmak için kullanılır.
Dosya sıkıştırması, verilerdeki gereksiz bilgileri belirleyip çıkararak çalışır. İlk verileri daha küçük bir alanda kodlamak için algoritmalar kullanır.
Dosya sıkıştırmanın iki ana türü lossless (kayıpsız) ve lossy (kayıplı) sıkıştırmadır. Kayıpsız sıkıştırma, orijinal dosyanın mükemmel bir şekilde geri yüklenmesini sağlarken, kayıplı sıkıştırma, veri kalitesindeki bazı kayıpların maliyetine daha büyük ölçüde boyut küçültmeyi sağlar.
Popüler bir dosya sıkıştırma aracı örneği, ZIP ve RAR dahil olmak üzere birden fazla sıkıştırma formatını destekleyen WinZip'tir.
Kayıpsız sıkıştırma ile kalite değişmez. Ancak, kayıplı sıkıştırmada, dosya boyutunu daha da küçültmek için az önemli veriler çıkarıldığından kalitede belirgin bir azalma olabilir.
Evet, veri bütünlüğü açısından dosya sıkıştırması güvenlidir, özellikle kayıpsız sıkıştırmayla. Ancak, başka herhangi bir dosyada olduğu gibi, sıkıştırılmış dosyalar da zararlı yazılım veya virüsler tarafından hedef alınabilir, bu yüzden her zaman güvenilir bir güvenlik yazılımı bulundurmak önemlidir.
Neredeyse tüm dosya türleri sıkıştırılabilir, bu türler arasında metin dosyaları, resimler, ses, video ve yazılım dosyaları bulunur. Ancak, elde edilebilecek sıkıştırma seviyesi, dosya türlerine göre önemli ölçüde değişebilir.
ZIP dosyası, bir veya daha fazla dosyanın boyutunu azaltmak için kayıpsız sıkıştırmayı kullanan bir dosya formatı türüdür. ZIP dosyasındaki birden fazla dosya, tek bir dosyada etkili bir şekilde bir araya getirilir, bu da paylaşmayı kolaylaştırır.
Teknik olarak, evet, ancak ek boyut azaltma minimum veya hatta zararlı olabilir. Zaten sıkıştırılmış bir dosyayı sıkıştırmak, bazen sıkıştırma algoritması tarafından eklenen metadatanın neden olduğu boyut artışına neden olabilir.
Bir dosyayı açmak için genellikle bir açma veya açma aracına ihtiyacınız vardır, örneğin WinZip veya 7-Zip. Bu araçlar, sıkıştırılmış formatından orijinal dosyaları çıkarabilir.