一：压缩方法简介
（一）压缩算法
压缩算法（compaction algorithm），包括压缩和还原（或解码和编码）两个步骤。
由于多媒体信号的数据量巨大，所以需要压缩；同时，由于在多媒体数据中，存在着各种冗余，所以可以压缩。
用于多媒体数据的压缩方法众多，可按主要特点将它们分成不同的类型。比如分为无损与有损。
一），无损压缩
无损压缩：能够无失真地从压缩后的数据重构，准确地还原原始数据。
可用于对数据的准确性要求严格的场合，如可执行文件和普通文件的压缩、磁盘的压缩，也可用于多媒体数据的压缩。
该方法的压缩比较小。如有行程码（RLE）、LZW编码、差分编码、哈夫曼（Huffman）编码和算术编码（Arithmetic coding）。
二），有损压缩
有损压缩：有失真，不能完全准确地恢复原始数据，重构的数据只是原始数据的一个近似。可用于对数据的准确性要求不高的场合，如多媒体数据的压缩。
该方法的压缩比较大。例如预测编码、音感编码、分形压缩、小波压缩、JPEG/MPEG。
三），市面上常见的压缩多为无损压缩
Lempel-Ziv（LZ）压缩方法是最流行的无损存储算法之一。DEFLATE是 LZ 的一个变体，它针对解压速度与压缩率进行了优化，虽然它的压缩速度可能非常缓慢，PKZIP、gzip 以及 PNG 都在使用 DEFLATE。
DEFLATE是同时使用了LZ77算法与哈夫曼编码（Huffman Coding）的一个无损数据压缩算法。
这种格式除了在ZIP文件格式中得到应用之外也在gzip压缩文件以及PNG图像文件中得到了应用。
更高压缩率的DEFLATE是7-zip所实现的。
另外值得一提的是 LZR (LZ-Renau) 方法，它是 Zip 方法的基础。
四），Lempel-Ziv（LZ）压缩方法的广泛应用
今天， LZ77 、 LZ78 、 LZW 算法以及它们的各种变体几乎垄断了整个通用数据压缩领域，我们熟悉的 PKZIP 、 WinZIP 、 WinRAR 、 gzip 等压缩工具以及 ZIP 、 GIF 、 PNG 等文件格式都是 LZ 系列算法的受益者，甚至连 PGP 这样的加密文件格式也选择了 LZ 系列算法作为其数据压缩的标准。
（二）压缩格式
压缩格式指的是文件经过某个程序执行压缩后的文件格式。
任何一个文件存储在设备上都有它的格式，例如文本格式像.txt .doc，图像格式 .jpg .tif .bmp等。 所有压缩也有压缩格式，一般我们看到的压缩格式有 .rar .zip，但主要压缩的作用就是让某一个文件占用空间更小。比如原来是30MB,可以压缩到20MB。
一），常见的压缩包格式
* .7z - 7-Zip压缩档
* .gz - Gnu Zipped档
* .rar - WinRAR压缩存档
* .tar - Consolidated Unix档
* .taz - UinxTar.Z压缩档
* .tbz - Tar Bzip 档
* .tbz2 - Tar BZip 2压缩档
* .tgz - Gzipped Tar档
* .tlz - Tar LZMA压缩档
* .tlz4-Tar Lz4 压缩档
* .txz-Tar XZ压缩档
* .zip - Zipped档
二：rar,zip,7z,gz,tar压缩格式的区别
（一）Tar（归档文件格式）
由上面的压缩包格式可以看出，其实tar是Unix和类Unix系统上的归档打包工具，并不是一种压缩工具。
可以将多个文件合并为一个文件，打包后的文件名亦为“tar”。
目前，tar文件格式已经成为POSIX标准，最初是POSIX.1-1988，目前是POSIX.1-2001。本程序最初的设计目的是将文件备份到磁带上（tape archive），因而得名tar。
tar代表未压缩的tar文件。已压缩的tar文件则附加数据压缩格式的扩展名，如经过gzip压缩后的tar文件，扩展名为“.tar.gz”。由于受到DOS8.3文件名格式的限制，常使用下列缩写：
.tgz等价于.tar.gz
.tbz与tb2等价于.tar.bz2
.taz等价于.tar.Z
.tlz等价于.tar.lzma
.txz等价于.tar.xz
（二）Zip（压缩文件格式）
ZIP文件格式是一种数据压缩和文档储存的文件格式，原名Deflate。ZIP通常使用后缀名“.zip”。
当前，ZIP格式属于几种主流的压缩格式之一，其竞争者包括RAR格式以及开放源码的7z格式。
从性能上比较，RAR及7z格式较ZIP格式压缩率较高，而7-Zip由于提供了免费的压缩工具而逐渐在更多的领域得到应用。
Microsoft从Windows ME操作系统开始内置对zip格式的支持，即使用户的计算机上没有安装解压缩软件，也能打开和制作zip格式的压缩文件，OS X和流行的Linux操作系统也对zip格式提供了类似的支持。
因此如果在网络上传播和分发文件，zip格式往往是最常用的选择。
ZIP是一种相当简单的分别压缩每个文件的存档格式。ZIP也支持分卷压缩。
ZIP的规约指出文件可以不经压缩或者使用不同的压缩算法来存储。然而实际上，ZIP几乎差不多总是在使用卡茨（Katz）的DEFLATE算法。
但由于出现的时间早，今日Zip文件与其他压缩格式相比有众多无法忽视的缺点。ZIP支持基于对称加密系统的一个简单的密码，已知有严重的缺陷，已知明文攻击，字典攻击和暴力攻击。
原生并不支持Unicode文件名称，容易导致一部分的资源共享困难，在东亚文化圈的资源交流尤其显著；无法与7z相比的压缩比率以及如WinRAR的Recovery Record修复支持功能的缺乏亦都是其衰微的原因。
（三）gz（压缩文件）
gz是UNIX系统中的压缩文件，ZIP的Gnu版本，功能和WINRAR一样压缩文件的扩展名。
Gzip是一种压缩文件格式并且也是一个在类 Unix 上的一种文件解压缩的软件，通常指GNU计划的实现，此处的gzip代表GNU zip。也经常用来表示gzip这种文件格式。
GZIP最早由Jean-loup Gailly和Mark Adler创建，用于UNⅨ系统的文件压缩。我们在Linux中经常会用到后缀为.gz的文件，它们就是GZIP格式的。现今已经成为Internet 上使用非常普遍的一种数据压缩格式，或者说一种文件格式。
HTTP协议上的GZIP编码是一种用来改进WEB应用程序性能的技术。大流量的WEB站点常常使用GZIP压缩技术来让用户感受更快的速度。
gzip的基础是DEFLATE，DEFLATE是LZ77与哈夫曼编码的一个组合体。
尽管这种文件格式允许多个这样的数据拼接在一起，在解压时也能认出它们是拼接在一起的数据，但通常gzip仅用来压缩单个文件。多个文件的压缩归档通常是首先将这些文件合并成一个tar文件，然后再使用gzip进行压缩，最后生成的.tar.gz或者.tgz文件就是所谓的“tar压缩包”或者“tarball”。
注意不要将gzip和ZIP压缩格式混淆。ZIP也使用DEFLATE算法，而且可移植性更好，不需要一个外部的归档工具就可以包容多个文件。但是，由于ZIP对每个文件进行单独压缩而没有利用文件间的冗余信息（即固实压缩），所以ZIP的压缩率会稍逊于tar压缩包。
（四）7z（压缩格式）
7z 是一种主流高效的压缩格式，它拥有极高的压缩比。
在计算机科学中，7z是一种可以使用多种压缩算法进行数据压缩的档案格式。该格式最初被7-Zip实现并采用，但是这种档案格式是公有的，并且7-Zip软件本身亦在GNU宽通用公共许可证协议下开放源代码。
通常使用 7-Zip 的 7z 格式能比使用 zip 格式的压缩文件小 30-70%。
并且使用 7-Zip 创建的 zip 格式比大多数其它压缩软件创建的都小 2-10%。
7z 已公开了结构编辑功能，所以它可以支持任何一种新的压缩算法。最常使用的就是Bzip2以及作者伊戈尔·帕夫洛夫开发的LZMA。
LZMA算法是7z格式的默认算法，也是改良与优化后的 LZ77 算法。LZMA算法比起其他常见的传统压缩算法，如Zip、RAR来说相对较新，压缩率也比较高。
7z格式支持Unicode，且将其默认用于存储文件名称，可以避免不同系统、语言环境间压缩解压乱码的问题。
（五）RAR（专利文件格式）
RAR是一种专利文件格式，用于数据压缩与归档打包，开发者为尤金·罗谢尔，RAR的全名是“Roshal ARchive”，即“罗谢尔的归档”之意。
尤金·罗谢尔，开发程序压缩或解压RAR文件，最初用于DOS，后来移植到其它平台。主要的Windows版本编码器，称为WinRAR，以共享软件的形式发行。
不过罗谢尔公开了解码器源码，UnRAR解码器许可证以不许发布编译RAR兼容编码器为条件下允许有条件自由发布与修改，而RAR编码器一直是有专利的。
最近的开发者是尤金·罗谢尔的胞兄亚历山大·罗谢尔。虽然其解码器有专利，编译好的解压程序仍然存在于若干平台，例如开源的7-Zip。
RAR通常情况比ZIP压缩比高，但压缩／解压缩速度较慢。
分卷压缩：压缩后分割为多个文件。
固实压缩：将要压缩的文件视为同一个文件以加大压缩比，代价是取用压缩包中任何文件需要解压整个压缩包。
恢复记录：加入冗余数据用于修复，在压缩包本身损坏但恢复记录够多时可对损坏压缩包进行恢复。
加密： AES-256CBC。之前RAR的加密算法为私有。目前除了暴力破解之外不存在（至少没有公开）有效的破解方法。
（六）：rar,zip,7z,gz,tar哪种压缩格式最小？
1，tar是无压缩的；
2，gz算法最原始，压缩率较低；
3，其次zip，压缩率稍低；
4，接着rar，压缩率较高；
5，7z两个主要算法基本上略优于rar，其他可能不相上下。
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三：2023免费的压缩软件推荐
（一）7-Zip
7-Zip是一个开放源码的数据压缩软件，主要用在Microsoft Windows操作系统，Unix-like的操作系统如Linux与FreeBSD下面有7-zip的移植版本p7zip可以使用。
7-Zip目前在市场上主要的竞争对手是WinZip以及WinRAR，这两者都是专有软件。7-Zip也是目前最普及的开源压缩程序。
7-Zip在2007年获得SourceForge.net的社区票选为“最佳技术设计”及“最佳项目”两个奖项。
特点：
7-Zip支持众多的压缩/未压缩的文件格式，包含ZIP、CAB、RAR、ARJ、Z、gzip、bzip2、LLHA、tar、cpio、RPM。
256位AES加密
多线程压缩与解压缩
LZMA（2）压缩强度远高于ZIP DEFLATE，速度和压缩强度稍高于RARv3。
支持动态文件大小压缩（分卷压缩），应对备份至移动媒体如CD与DVD十分有效
支持79种语言（含英文、中文（简体、繁体）、日文、韩文）
相对于需付费的WinRAR、WinZip，提供更多文件类型解压支持，如exe段读取。
（二）Peazip
PeaZip是可以在Microsoft Windows或Linux操作系统中运行的文件管理器及压缩软件。
这套压缩软件主要使用Lazarus开发工具以Free Pascal语言进行撰写。是以GNU宽通用公共许可证发布的自由软件。
特点：
主要功能是提供一套具备搜索及浏览历史纪录的压缩包浏览接口，来直觉式地对压缩包内容进行浏览，并可以使用详细的筛选规则。
PeaZip提供用户透过图形用户界面的前端程序来自动产生命令提示列的压缩或解压缩动作。它同时也提供了制作、编辑以及撤销压缩配置文件来加速压缩或备份的设置。
包含了文件的切割与合并、安全删档、比特式文件比对、文件完整性检查、系统性能监控、随机密码／密钥产生器、及集成进资源管理器右键菜单。
除此之外，程序的用户界面（包含图片及颜色配置）都可以自行调整。
如同7z，Tar，ZIP等这些知名且泛用的压缩格式一般，PeaZip也支持PAQ、LPAQ及ZPAQ格式：尽管这并不建议使用于一般状况下（因为太耗存储器且太慢），这些格式因具备对多数数据结构有最佳的压缩比，在压缩科技上具有重大突破，所以还是列入支持。
（三）Bandizip
Bandizip是由Bandisoft软件公司推出的数据压缩软件。
支持的操作系统有： Windows XP、Windows Vista 、Windows 7 、Windows 8 、Windows 8.1 、Windows 10 和macOS Sierra（10.12）、macOS High Sierra（10.13） 、macOS Mojave（10.14）、macOS Catalina（10.15）。
软件分为免费版与专业版，在2023年3月3日发布的7.0版后的免费版本中会添加广告，需要用30美元购买专业版才能去除广告。
特点：
压缩：Zip、7z（lzma2）、ZIPX（xz）、EXE（sfx）、 TAR、TGZ、LZH（lh7）、ISO（joliet）、GZ、XZ。
通过对文件完整性的检查来判断压缩包是否受损
对代码页进行更改
可以集成到资源管理器的右键菜单
四：2023付费压缩软件推荐
（一）WinRAR
付费：$29。
WinRAR是一款用于管理压缩包文件的共享软件。其算法由作者尤金·罗谢尔研发，享有原创专利。WinRAR是目前流行的压缩工具，界面友好，使用方便，在压缩率和速度方面都有很好的表现。
其压缩率比高，经过多次试验证明，WinRAR 的 RAR 格式一般要比 WinZIP 的 ZIP 格式高出 10%～30% 的压缩率。WinRAR 能解压多数压缩格式，且不需外挂程序支持就可直接建立ZIP 格式的压缩文件，所以我们不必担心离开了 WinZIP 如何处理ZIP 格式的问题。
特点：
完全支持RAR与ZIP压缩包案，并且能解压缩CAB、ARJ、LZH、TAR，GZ、ACE、UUE、BZ2、JAR，ISO、7z 和 ZIP压缩包案。
可使用AES进行128位加密。
文件最高支持8,589,000,000TB的大小。
可以制作自解压文件。
可进行数据修复。
WinRAR支持NTFS系统和Unicode文件名。
WinRAR可以试用40天，试用期结束后会跳出提醒窗口，但仍然可以压缩与解压缩。
试用版无法使用证书验证。
（二）WinZip
付费：$29.95 Standard; $49.95 Pro。
WinZip是一个由WinZip Computing开发，适用于Microsoft Windows操作系统的数据压缩软件。它原先的基础是使用PKZIP，但也不同程度地支持其它压缩格式。
WinZip大致上分为标准版（Standard）和专业版（Professional）。
特点：
创建或加入文件到ZIP压缩包、解压ZIP压缩包，还可解压部分其他格式压缩包。
可配置的Microsoft Windows Shell集成。
128位和256位AES加密。
支持bzip2（9.0），PPMd（10.0），WavPack（11.0），使压缩文件能更小，但压缩/解压时间会更长（特别是当采用PPMd时）。
支持解压.bz2和.rar文件。
当合适的外部程序被安装时，WinZip可以支持ARC，ARJ，LHA压缩文件。
直接向CD/DVD写入ZIP。
自动备份功能
集成FTP上传
电邮ZIP压缩文件
网址：https://www.winzip.com/win/en/
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