Brotli、Deflate、Zopfli、LZMA、LZHAM、Bzip2六种无损数据压缩性能比较

　　这里比较了六种数据压缩算法，结果表明Brotli算法会代替普遍使用的Deflate算法。分别用Canterbury compression corpus，web contentcorpus，和 enwik8三种不同的数据集来测试，并比较六种算法在压缩比和压缩速度上的性能。而且，也表明了Zopfli，LZMA，LZHAM，和 bzip2在压缩和解压缩时占用CPU时间较长，不会直接代替deflate。

　　Deflate不仅能支持很好的适配现在已有的系统，而且它比较简单快速的编解码。因此，很多无损数据压缩都采用Deflate方法实现的。2013年，谷歌发布Zopfli，改算法不仅兼容Deflate格式，而且支持稠密压缩。现在Zopfli逐渐广泛被接收，有人开始提出目前应该从Deflate算法向更加先进的算法转变。Brotli是谷歌开发的一个新一代的压缩算法。这里将该算法和其他已有的压缩算法进行一个比较。　　

CPU	intel@Xeon CPU E5-1650 v2, 3.5G, 6 core
操作系统	Linux 3.13.0
编译器	GCC 4.8.4
单线程	singel
测试文件1	Canterbury compression corpus
测试文件2	A web content, 1285 files and 70611753 bytes
测试文件3	Ebwik8 single file 100M

LZMA和LAHMA算法，窗口越大，压缩速度越慢，压缩比越高。

	窗口大小(bit)	版本
Brotli	NA	Brotli version 0.2.0
Deflate	15	Deflate algorithm from zlib 1.2.8
Zopfli	15	Zopfli version from github 20150901
LZMA	22	LZMA implementation in 7zip 9.20.1
LZHAM	22	LZHAM 1.0 stable 1
Bzip2	NA	Bzip2 1.0.0 20100906

测试结果

Canterbury compression corpus
算法：级别	压缩比	压缩速度(MB/s)	解压缩速度(MB/s)
Brotli:1	3.381	98.3	334
Brotli:9	3.965	17	354.5
Brotli:11	4.347	0.5	289.5
Deflate:1	2.913	93.5	323
Deflate:9	3.371	15.5	347.3
Zopfli	3.58	0.2	342.1
Lzma:1	3.847	10.2	70
Lzma:9	4.24	3.9	71.7
Lzham:1	3.836	3.9	116
Lzham:9	3.952	0.5	117.7
Bzip2:1	3.757	11.8	40.4
Bzip2:9	3.869	12	40.2

A web content, 1285 files and 70611753 bytes
算法：级别	压缩比	压缩速度(MB/s)	解压缩速度(MB/s)
Brotli:1	5.217	145.2	508.4
Brotli:9	6.253	30.1	508.7
Brotli:11	6.938	0.6	441.8
Deflate:1	4.666	146.9	434.8
Deflate:9	5.528	32.9	484.1
Zopfli	5.77	0.2	460.1
Lzma:1	5.825	7.9	100.5
Lzma:9	6.231	4.4	102.2
Lzham:1	5.58	4.7	168.7
Lzham:9	5.768	0.2	172.7
Bzip2:1	5.71	11	52.3
Bzip2:9	5.867	11.1	52.3

Ebwik8 single file 100M
算法：级别	压缩比	压缩速度(MB/s)	解压缩速度(MB/s)
Brotli:1	2.711	78.3	228.6
Brotli:9	3.308	5.6	279.4
Brotli:11	3.607	0.4	257.4
Deflate:1	2.364	70.8	211.7
Deflate:9	2.742	18.1	217.4
Zopfli	2.857	0.6	227.7
Lzma:1	3.106	9.8	60.6
Lzma:9	3.696	3.44	71.8
Lzham:1	3.335	2.4	177.9
Lzham:9	3.643	0.4	192.2
Bzip2:1	3.007	12.3	30.8
Bzip2:9	3.447	12.4	30.3

• 参考文献：

1. https://zopfli.googlecode.com/files/Data_compression_using_Zopfli.pdf
2. https://github.com/google/brotli/releases/tag/v0.2.0
3. http://www.zlib.net/
4. https://github.com/google/zopfli/commit/89cf773beef75d7f4d6d378debdf299378c3314e
5. http://www.7­zip.org/history.txt
6. https://github.com/richgel999/lzham_codec/releases/tag/v1_0_stable1
7. http://www.bzip.org/
8. http://corpus.canterbury.ac.nz/
9. http://prize.hutter1.net/
10.https://cran.r-project.org/web/packages/brotli/vignettes/brotli-2015-09-22.pdf