LZ檔案格式

一般LZ檔案資訊

LZ 檔案 是利用 Lempel-Ziv 演算法作為主要壓縮方法的壓縮檔案格式。 LZ 檔案以其速度和簡單性而聞名，它優先考慮高效壓縮而不是最大壓縮比。這使得它們適合需要快速壓縮和解壓縮的應用，例如即時資料處理或嵌入式系統。 .lz 副檔名是 LZ 壓縮檔最常見的副檔名。雖然 LZ 存檔提供快速壓縮，但其在壓縮率和元資料方面的限制使其不太適合存檔大型資料集或保留檔案屬性。 ZIP、gzip 和 XZ 等現代壓縮格式由於其增強的功能和性能而在許多應用程式中取代了 LZ。

LZ 檔案歷史

• 1977 年：以色列電腦科學家 Abraham Lempel 和 Jacob Ziv 奠定了 LZ 壓縮的基礎，他們引入了 LZ77 演算法。這是第一個廣泛採用的無損資料壓縮演算法，使用滑動視窗來壓縮重複的資料模式。
• 1978 年：Lempel 和 Ziv 引入了 LZ78 演算法，這是對 LZ77 的改進，LZ77 使用基於字典的方法。該演算法進一步提高了壓縮效率，並啟發了許多後續的壓縮技術。
• 1984 年：Terry Welch 在 LZ78 演算法的基礎上開發了 LZW (Lempel-Ziv-Welch)，該演算法透過在 Unix 壓縮命令和 GIF 圖像格式中的使用而變得流行。 LZW 是商業應用中最早廣泛使用的壓縮演算法之一。
• 20 世紀90 年代：LZ 演算法的變體不斷發展，導致了更先進的壓縮方法的開發 如LZMA (Lempel-Ziv-Markov 鏈演算法)，用於7z 和 XZ 等格式，提供更高的壓縮比。
• 2000 年代：基於 LZ 的壓縮技術(尤其是 LZW)嵌入到許多文件格式和協議中，儘管有些技術(如 GIF)遇到了影響其使用的專利相關問題。
• 2010 年代：基於 LZ 的演算法，特別是 LZMA 及其變體，仍然是現代壓縮軟體的基礎，平衡高壓縮效率與合理的性能。它們繼續廣泛應用於軟體分發、歸檔和資料儲存。
• 2020 年代：LZ 格式仍然是可靠且高效的壓縮選擇，尤其是在優先考慮速度和簡單性的環境中。

LZ存檔的特點

LZ 存檔格式遵循簡單的結構，優先考慮速度而不是廣泛的功能。在這裡，LZ 存檔的基本結構對於處理舊壓縮檔案和評估壓縮技術的演變非常重要。

• 單一檔案壓縮：通常將單一檔案壓縮為 .lz 檔案。
• LZW 演算法：採用 Lempel-Ziv-Welch 壓縮方法。
• 缺乏元資料：存檔中儲存的原始文件元資料有限或沒有儲存。
• 簡單性：此格式的簡單結構有助於其快速的壓縮和解壓縮速度。

LZ檔案壓縮方法

LZ 歸檔格式採用 Lempel-Ziv (LZ) 演算法，該演算法以其簡單和速度而聞名，使其成為快速壓縮和解壓縮至關重要的場景的首選。以下概述LZ相關的壓縮方法：

1. Lempel-Ziv 演算法：LZ 存檔格式的核心基於 LZ 演算法，這是一種無損壓縮方法，透過用較短的程式碼取代重複的序列來識別和消除資料中的冗餘。 LZ 演算法的工作原理是在處理資料時建立序列字典，從而可以有效壓縮大型重複資料集。此方法在資料模式一致且可預測的場景​​中特別有效。
2. 滑動視窗技術：LZ演算法通常採用滑動視窗機制，其中固定大小的視窗在輸入資料流上移動以尋找重複序列。這種方法允許演算法保持可管理的字典大小，同時仍實現顯著的壓縮。滑動視窗有助於平衡壓縮效率和記憶體使用，使 LZ 方法適合資源有限的系統。
3. 校驗和和錯誤偵測：雖然LZ 格式著重於壓縮，但它也可能包含基本校驗和機制(例如CRC32)以確保壓縮資料的完整性。這些校驗和有助於偵測儲存或傳輸過程中可能發生的錯誤，確保解壓縮的資料保持準確且未損壞。 4.可選增強：在一些實作中，可以使用遊程長度編碼(RLE)或增量編碼等附加技術來增強LZ壓縮方法，這可以進一步減少壓縮資料的大小。這些可選的增強功能適用於存檔中的特定類型的數據，從而可以更有效地壓縮某些內容類型，例如映像或可執行程式碼。

.lz 支援的操作

Aspose.Zip 為處理 .lz 檔案提供全面支持，使管理壓縮檔案變得更加容易。您可以執行以下操作：

• 完整提取： 輕鬆從 .lz 檔案中提取所有文件，保留原始內容的完整性和結構。
• 選擇性提取： 定位 .lz 檔案中的特定文件，允許根據文件名或其他標準進行精確的資料恢復或選擇性解壓縮。
• 資料壓縮： 從檔案和目錄建立 .lz 存檔，利用高效的 LZMA2 壓縮方法顯著減少檔案大小。
• 自訂壓縮設定： 調整壓縮等級和其他參數以平衡壓縮速度和檔案大小，根據您的特定需求自訂流程。

.LZ 檔案的結構

Lzip 存檔格式的設計著重效率與速度，利用分層結構促進快速壓縮和解壓縮。 Lzip歸檔檔案由一個或多個成員一一儲存在歸檔檔案中。 Lzip成員的結構包括以下組件：

1. 區塊頭：

   • Magic Number：一個唯一標識符，表示 Lzip 檔案的開始，確保該檔案被識別為有效的 Lzip 格式。
   • 版本資訊：指示所使用的Lzip的版本，這有助於確保與不同解壓縮工具的進一步相容性。現在它的值為「1」。
   • 字典大小：此欄位提供有關用於即將到來的資料區塊的 LZMA 壓縮的詳細資訊。

2. 壓縮資料塊：

   • 壓縮有效負載：LZ存檔的核心，此部分包含壓縮資料流。 Lempel-Ziv-Markov鏈演算法將原始資料處理成一系列代表重複序列的程式碼，從而顯著減小檔案大小。 xz 和 7z 格式支援相同的壓縮演算法。

3. 塊頁尾：

   • 校驗和/雜湊：包含校驗和(例如 CRC32)或加密雜湊(例如 SHA-256)以驗證壓縮資料的完整性。這確保了檔案在傳輸或儲存過程中不會被篡改或損壞。
   • 資料大小：壓縮在該區塊中的原始檔案的大小。
   • Memder Size：分散式索引的一部分，具有壓縮的大小和偏移量，允許獨立提取區塊。

由於 Lzip 格式不會壓縮多個文件，也不儲存其元數據，因此它通常與 tar 實用程式結合使用。

LZ 格式的流行

LZ 存檔格式基於 Lempel-Ziv 壓縮演算法，一直是資料壓縮領域的基礎技術。它的廣泛採用歸因於其簡單性、效率和實現顯著壓縮比的能力，特別是對於具有重複模式的資料。基於 LZ 的壓縮方法已被納入各種檔案格式和壓縮工具中，使 LZ 格式成為資料儲存、傳輸和歸檔過程中的通用且重要的組成部分。儘管出現了LZMA 和Brotli 等較新的壓縮演算法，但由於其壓縮速度和有效性的平衡，LZ 格式仍然具有相關性。例如tar、建立用於軟體分發和資料備份的壓縮檔案。它與眾多壓縮實用程式的整合確保了其在不同平台(包括 Windows 和 macOS)上的持續使用。雖然 LZ 格式可能不像 ZIP 或 GZIP 等其他壓縮格式那樣被廣泛認可，但它對資料壓縮技術的影響是不可否認的，並且它繼續在需要快速、可靠壓縮的各種場景中使用。

LZ檔案使用實例

本節提供程式碼範例，示範如何使用 C#、Java 和 Python.NET 壓縮和開啟 LZ 檔案。這些範例利用 LzipArchive 等函式庫和類別來管理 LZ 文件，說明了 LZ 壓縮在現代程式設計環境中的實際用途。

    using (LzipArchive archive = new LzipArchive())
    {
        archive.SetSource("data.bin");
        archive.Save("data.bin.lz");
    }

    using (FileStream sourceLzipFile = File.Open("data.bin.lz", FileMode.Open))
    {
        using (FileStream extractedFile = File.Open("data.bin", FileMode.Create))
        {
            using (LzipArchive archive = new LzipArchive(sourceLzipFile))
            {
                archive.Extract(extractedFile);
            }
        }
    }

    try (LzipArchive archive = new LzipArchive()) {
        archive.setSource("data.bin");
        archive.save("data.bin.lz");
    }

    try (FileInputStream sourceLzipFile = new FileInputStream("data.bin.lz")) {
        try (FileOutputStream extractedFile = new FileOutputStream("data.bin")) {
            try (LzipArchive archive = new LzipArchive(sourceLzipFile)) {
                archive.extract(extractedFile);
            }
        }
    } catch (IOException ex) {
    }

    with aspose.zip.lzip.LzipArchive() as archive:
        archive.set_source("data.bin")
        archive.save("data.bin.lz")

    with io.FileIO("data.bin.lz", "rb") as source_lzip_file:
        with io.FileIO("data.bin", "x") as extracted_file:
            with aspose.zip.lzip.LzipArchive(source_lzip_file) as archive:
                archive.extract(extracted_file)

Aspose.Zip offers individual archive processing APIs for popular development environments, listed below:

附加資訊

• lzip 格式
• 在 C# 中使用 Lzip 檔案

人們一直在問

1. 所有作業系統都支援 LZ 存檔格式嗎？

LZ 存檔格式受多個平台支持，包括 UNIX、Linux、Windows 和 macOS。雖然它最常與類 UNIX 環境相關，但處理 LZ 存檔的工具和庫可用於所有主要作業系統。

2. 使用LZ存檔有什麼好處？

LZ 檔案以其重複模式壓縮資料的效率而聞名，在壓縮速度和檔案大小減少之間提供了良好的平衡。它們易於實施，使其成為滿足快速資料壓縮需求的可靠選擇，特別是在軟體分發、資料備份和網路傳輸方面。

3. 我可以將多個檔案壓縮到一個 LZ 檔案嗎？

LZ 格式通常用於壓縮單一檔案。要壓縮多個文件，首先需要將它們組合成一個存檔(例如使用 tar 的 tarball)，然後使用 LZ 壓縮來壓縮產生的存檔檔案。此過程在 UNIX 和 Linux 環境中很常見。