Brotli 概述

Brotli 介绍

现代的网页通常包含了由大量的HTML, CSS和JavaScript代码编写的图片、视频或其他大型文件数据，导致了网页打开的速度很慢。如果能有一种好的压缩算法将这些内容和数据进行压缩后传输，那么用户只需要等待很短时间就可以完全加载整个页面上的内容。

Brotli 是 Google 在 2013 年底推出的一款开源通用数据压缩器，并在 Github 开源，现在已经被大多数知名浏览器和 Web 服务器采用。Brotli 的设计的主要目标是压缩 Internet 上的数据，这意味着它可以优化解码时使用的资源，同时实现最大的压缩密度。

Brotli 概述

• Brotli 的编码器库提供了 12 个质量级别（从 0 到 11）。它们是⽤压缩速度换取压缩效率的压缩模式：更⾼质量的级别速度较慢，但会产⽣更好的压缩⽐。
• 一个 Brotli 压缩⽂件由 元块(meta-blocks) 集合组成。每个元块最多可容纳 16MiB，由两部分组成：一个 数据部分（data part），它存储 LZ77 压缩的放⼊块，以及一个 标题（header），每个块的压缩遵循经典的 ①LZ77 压缩⽅案并由②计算具有良好的熵的 LZ77 解析和计算 LZ 短语的简洁编码这两个主要阶段组成。

Brotli 的优势

Brotli 的优势体现在哪里呢？可以参考下图 Brotli 与其它压缩算法在三种不同情况下的对比情况。

• 测试环境：以下结果的测试计算机搭载 Intel® Xeon® CPU E51650 v2，运行频率为 3.5 GHz，具有六个内核和六个额外的超线程上下⽂。运行 linux 3.13.0。所有编解码器均使⽤相同的编译器 GCC 4.8.4 在 O2 级别优化进行编译。

情况1：压缩Canterbury语料库的11个文件

此表显示了 Canterbury语料库上压缩算法的结果。Canterbury 语料库包含 11 个文件，我们显示了测量属性的几何平均值：压缩比、压缩速度和解压缩速度。

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情况2：压缩包含 93种不同语言的 1285个HTML文档

压缩算法对从 Internet 爬网的文档样本的结果。该示例包含 1285 个 HTML 文档，其中包含 93 种不同的语言。

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情况3：压缩 enwik8文件

enwik8 文件上不同压缩算法的结果。

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结果

1. 质量级别（quality setting）为1的 brotli的压缩速度和解压缩速度与与质量级别为1的deflate相同，但brotli的压缩比deflate提高了 12% ~ 16%。
2. 质量级别为9的 brotli 与 质量级别为9的deflate也大致相同，但 enwik8的解码速度提高了28%，压缩比提高了 13% ~ 21%。
3. 质量级别为11的 brotli压缩速度明显快于 zopfli，压缩比高出 20% ~ 26%。

总结

Brotli 是一款非常优秀的通用数据压缩器，并在 GitHub 上开源，接下来一段时间将继续走在啃论文的道路上，努力学习相关压缩算法。

参考

• Brotli: A General-Purpose Data Compressor
• Comparison of Brotli, Deflate, Zopfli, LZMA, LZHAM and Bzip2 Compression Algorithms
• OSCHINA