ISO arşiv formatı, ISO 9660 olarak da bilinir, Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından 1988'de yayınlanan bir dosya sistemi standardıdır. CD-ROM'lar gibi optik disk ortamları için platformlar arası bir dosya sistemi olarak tasarlanmıştır. Amaç, farklı işletim sistemlerinin optik disklerden veri okuması için birleşik bir yöntem sağlamak, böylece birlikte çalışabilirlik ve uyumluluk sağlamaktı.
ISO 9660, çoğu işletim sistemi tarafından kullanılan dosya sistemlerine benzer, hiyerarşik bir dosya sistemi yapısı tanımlar. Verileri, her biri alt dizinler ve dosyalar içerebilen dizinler ve dosyalar halinde düzenler. Standart, birim ve dizin tanımlayıcılarının biçimini ve dizinlere hızlı erişim için kullanılan yol tablosunu belirtir.
ISO 9660 formatının temel özelliklerinden biri basitliği ve uyumluluğudur. Standart, disklerin çok çeşitli sistemler tarafından okunabilmesini sağlamak için dosya adları, dizin yapıları ve meta veriler üzerinde kısıtlamalar getirir. Dosya adları, 3 karakterlik bir uzantı (8.3 formatı) ile birlikte 8 karakterle sınırlıdır ve yalnızca büyük harfler, rakamlar ve alt çizgiler içerebilir. Dizin adları da benzer şekilde kısıtlanmıştır ve maksimum 8 seviye derinliğe sahiptir.
Daha uzun dosya adlarını ve ek meta verileri barındırmak için ISO 9660 standardı çeşitli özellikler yoluyla genişletilmiştir. Bu tür bir uzantı, 1995 yılında Microsoft tarafından tanıtılan Joliet'tir. Joliet, daha uzun dosya adlarına (64 Unicode karaktere kadar) izin verir ve büyük/küçük harf duyarlılığını destekler. Joliet uzantısını destekleyen sistemler tarafından okunan UCS-2 kodlamasını kullanan ek bir dizin kaydı kümesi ekleyerek bunu başarır.
ISO 9660'a bir diğer önemli uzantı, UNIX sistemleri için geliştirilen Rock Ridge'dir. Rock Ridge, ISO 9660 formatına dosya izinleri, sahiplik ve sembolik bağlantılar gibi POSIX dosya sistemi semantiği ekler. Bu uzantı, UNIX dosya sistemlerinden ISO imajları oluştururken UNIX'e özgü dosya özniteliklerinin korunmasına olanak tanır.
ISO 9660 formatı, diski genellikle 2.048 bayt boyutunda mantıksal bloklara böler. İlk 16 blok sistem kullanımı için ayrılmıştır ve diskin yapısı ve içeriği hakkında bilgi sağlayan Birim Tanımlayıcılarını içerir. Birincil Birim Tanımlayıcısı zorunludur ve diskin birim tanımlayıcısı, mantıksal blokların boyutu ve kök dizin kaydı gibi ayrıntıları içerir.
Birim Tanımlayıcılarının ardından Yol Tablosu diske kaydedilir. Yol Tablosu, diskteki her dizinin konumu hakkında bilgi içerir ve dizin hiyerarşisinde hızlı gezinmeye olanak tanır. Çeşitli sistemler tarafından kullanılan farklı bayt sıralama düzenlerini desteklemek için bir L-Yol Tablosu (Küçük Uçlu) ve bir M-Yol Tablosu (Büyük Uçlu) içerir.
Dizinler ve dosyalar, diskin sonraki bloklarında saklanır. Her dizin, dizinin adı, üst dizini ve ilişkili dosyalarının ve alt dizinlerinin konumu gibi bilgiler içeren bir Dizin Kaydı ile temsil edilir. Dosyalar, dizin içindeki ilgili Dosya Tanımlayıcı kaydında konumları ve boyutları belirtilen, bitişik mantıksal blok dizileri olarak saklanır.
Bir ISO görüntüsü oluştururken, dosya sistemi önce ISO 9660 standardının gereksinimlerine göre düzenlenir. Bu, dosya ve dizin adlarının 8.3 formatına uygun olmasını, dizin derinliğinin sınırlandırılmasını ve dosya adlarının büyük harfe dönüştürülmesini içerir. Dosya sistemi hazırlandıktan sonra, optik bir diske yazılabilir veya sanal bir disk görüntüsü olarak kullanılabilen `.iso` uzantılı bir görüntü dosyasına yazılır.
ISO 9660 biçimli bir diski okumak için işletim sistemi veya özel bir yazılım uygulaması, diskin yapısını ve özelliklerini belirlemek için Birim Tanımlayıcılarını inceleyerek başlar. Ardından, dosya sistemi hiyerarşisinde gezinmek ve belirli dosyaları veya dizinleri bulmak için Yol Tablosunu ve Dizin Kayıtlarını kullanır. Bir dosyaya erişildiğinde, sistem Dosya Tanımlayıcı kaydında sağlanan bilgilere dayanarak diskteki uygun mantıksal blokları okur.
ISO 9660 formatı yaygın olarak benimsenmiştir ve hala optik disklerde yazılım, multimedya içeriği ve arşiv verilerini dağıtmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Basitliği, uyumluluğu ve sağlamlığı, daha yeni optik disk formatları ve dosya sistemleri ortaya çıkmış olsa bile uzun ömürlülüğüne katkıda bulunmuştur.
Yaşına rağmen, ISO 9660 standardı modern bilgi işlemde hala geçerliliğini korumaktadır. Windows, macOS ve Linux dahil olmak üzere birçok yazılım uygulaması ve işletim sistemi, formatı yerel olarak desteklemeye devam etmektedir. Ek olarak, ISO görüntüleri, veri depolama ve aktarma için uygun ve platformdan bağımsız bir yöntem sağladıkları için işletim sistemi kurulum dosyalarını, yazılım paketlerini ve sanal makine disk görüntülerini dağıtmak için sıklıkla kullanılır.
Sonuç olarak, ISO 9660 formatı, optik diskler için dosya sistemi yapısını standartlaştırmada, platformlar arası uyumluluğu sağlamada ve dijital içeriğin dağıtımını kolaylaştırmada çok önemli bir rol oynamıştır. Joliet ve Rock Ridge gibi uzantıları, daha uzun dosya adları, ek meta veriler ve UNIX'e özgü öznitelikler için destek eklemiştir. Optik diskler büyük ölçüde diğer depolama ortamları ve ağ tabanlı dağıtım yöntemleri tarafından yerini almış olsa da, ISO 9660 formatı veri arşivleme ve değişimi için güvenilir ve yaygın olarak desteklenen bir standart olmaya devam etmektedir.
Teknoloji gelişmeye devam ettikçe, ISO 9660 formatı sonunda yüksek kapasiteli optik diskler veya diğer depolama ortamları için tasarlanmış daha yeni, daha gelişmiş dosya sistemleriyle değiştirilebilir. Ancak, bilgi işlem tarihindeki etkisi ve platformlar arası veri alışverişi için standartlaştırılmış bir yaklaşım oluşturmadaki rolü unutulmayacaktır. ISO 9660 formatı, birlikte çalışabilirliğin önemine ve standartları geliştirme ve benimsemede sektör çapında işbirliğinin faydalarına bir kanıttır.
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.