هل سبق وأن ضغطت ملفاً ولاحظت أن حجمه انخفض بشكل كبير، ومن ثم عاد كما كان تماماً بعد فك الضغط؟ هل سألت نفسك مرة كيف يحدث ذلك أصلاً؟ هل يتم حذف شيء من الملف؟ أم أن هناك خدعة ما؟ في هذا المقال سنتعرف على كيفية ضغط الملفات وصيغ ضغطها والفرق بينها.
كيف يعمل مبدأ ضغط الملفات؟
لنتخيل أن لديك نصاً يحتوي على هذا الشكل:
لو طلب أحدهم منك حفظ هذا النص على ورقة فهل ستكتبه حرفاً حرفاً؟ أم ستفكر بطريقة أذكى ككتابته بهذه الطريقة:
من هنا بالضبط تبدأ الفكرة الأساسية لضغط الملفات؛ فبدلاً من تخزين البيانات كما هي يتم البحث عن التكرار داخل الملف ثم تمثيله بطريقة أقصر. ولكن هل كل الضغط يعتمد فقط على التكرار؟
ليس تماماً فمثلاّ ماذا لو لم تكن البيانات متكررة بشكل واضح كنص عادي أو كود برمجي هل سيتوقف الضغط هنا؟
لا بالطبع؛ فبعض خوارزميات الضغط تستخدم فكرة أعمق فبدلاً من البحث عن التكرار فقط تقوم بتحليل مدى شيوع كل عنصر داخل الملف.
فإذا كان حرف معين يظهر كثيراً يتم تمثيله بعدد أقل من البتات، بينما العناصر النادرة تأخذ مساحة أكبر، والنتيجة ستكون نفس البيانات ولكن بحجم أصغر.
كيف يعود الملف إلى حجمه الطبيعي بعد فك الضغط؟
الإجابة ببساطة تتمثل في أن برنامج الضغط لا يحذف شيئاً إنما يعيد ترتيب وتمثيل البيانات فقط. فعند الضغط يتم إنشاء ما يشبه خريطة ذكية توضح كيف تم اختصار البيانات، وعند فك الضغط تُستخدم هذه الخريطة لإعادة بناء الملف كما كان تماماً بدون أي فقدان.
تماماً كما لو أننا نختصر كتاباً برموز، ثم نعود ونفك هذه الرموز لاسترجاع النص الأصلي حرفاً حرفاً.
لماذا بعض الملفات لا يتغير حجمها عند الضغط
لابد أنك لاحظت أن بعض الملفات بالكاد يتغير حجمها خاصة الصور ذات صيغة JPG والفيديوهات والملفات المشفرة فما السبب؟
في الحقيقة هذه الملفات غالباً مضغوطة مسبقاً أو تحتوي على بيانات تبدو عشوائية أي لا يوجد فيها نمط واضح يمكن استغلاله لتقليل الحجم أكثر وبالتالي لا يجد برنامج الضغط شيئاً يختصره يؤدي إلى تقليل الحجم.
ما الفرق بين صيغتي ZIP وRAR للملفات المضغوطة؟
دعنا نسأل السؤال الذي يخطر ببال أي شخص: إذا كان الهدف واحد وهو ضغط الملفات فلماذا توجد صيغ مختلفة كصيغتي ZIP وRAR؟ هل هي مجرد أسماء أم أن هناك فرق حقيقي؟
في الواقع كل من صيغتي ZIP وRAR هما لضغط الملفات لكن الفرق بينهما يكمن في الطريقة التي يتم بها الضغط.
صيغة ZIP هي الأكثر شيوعاً بسبب كونها مدعومة بشكل مباشر في معظم أنظمة التشغيل كأندرويد ويندوز وماك ويمكنك استخدامها بدون تثبيت أي برنامج إضافي وهي مريحة سريعة وتفي بالغرض في معظم الحالات.
أما صيغة RAR فغالباً ما تقدم نسبة ضغط أفضل خاصة مع الملفات الكبيرة
كما أنها توفر ميزات إضافية كتقسيم الملفات إلى أجزاء وحماية بكلمة مرور بشكل أقوى. إضافة التعامل الأفضل مع الأخطاء (إمكانية إصلاح الملفات التالفة جزئياً) ولكنها تحتاج عادةً إلى برنامج خارجي لفتحها مثل WinRAR.
هل هذا يعني أن صيغة RAR أفضل دائماً من ZIP؟
ليس بالضرورة فإذا كنت تبحث عن سهولة وسرعة الضغط بصيغة ZIP هو الخيار المناسب أما لو كنت تبحث عن ضغط أعلى وميزات متقدمة فصيغة RAR ستكون الأفضل.
ضغط البيانات والملفات آمن
مما سبق نستنتج أن ضغط الملفات لا يعني حذف البيانات كما يعتقد البعض إنما الأمر متعلق بإعادة تشكيلها وحفظها بطريقة أذكى وأكثر كفاءة.
وكلما زاد التكرار أو وُجدت أنماط واضحة زادت قدرة الضغط على تقليل الحجم. وعلى العكس؛ كلما كانت البيانات عشوائية أو مضغوطة مسبقاً أصبح تقليل الحجم أصعب أو شبه مستحيل.
أسئلة شائعة عن ضغط الملفات
1. كيف يعمل ضغط الملفات؟
يعتمد ضغط الملفات على تقليل الحجم من خلال اكتشاف التكرار أو استخدام تمثيل إحصائي للبيانات بحيث يتم تخزينها بكفاءة أكبر دون حذف أي معلومات.
2. هل يتم حذف بيانات عند ضغط الملف؟
لا أبداً؛ فالضغط يحدث بدون أي فقد (Lossless Compression) أي لا يتم حذف أي بيانات إنما يعاد تنظيمها فقط.
3. لماذا يعود الملف إلى حجمه الأصلي بعد فك الضغط؟
لأن برنامج الضغط يحتفظ بطريقة إعادة بناء البيانات، وعند فك الضغط يتم استرجاع الملف كما كان تماماً.
4. لماذا بعض الملفات لا ينخفض حجمها بعد الضغط؟
لأنها تكون مضغوطة مسبقاً أو تحتوي على بيانات عشوائية لا يمكن تقليل حجمها أكثر.
