بروتلي

بروتلي هي خوارزمية ضغط بيانات بدون فقدان للبيانات، طوّرها كلٌّ من يركي ألاكويجالا وزولتان سزابادكا. تستخدم بروتلي مزيجًا من خوارزمية الضغط العامة LZ77 بدون فقدان للبيانات، وتشفير هوفمان، ونمذجة السياق من الدرجة الثانية . تُستخدم بروتلي بشكل أساسي من قِبل خوادم الويب وشبكات توصيل المحتوى لضغط محتوى HTTP ، مما يُسرّع تحميل مواقع الإنترنت. وباعتبارها خليفةً لـ gzip ، فهي مدعومة من جميع متصفحات الويب الرئيسية، وقد ازدادت شعبيتها بشكل ملحوظ، نظرًا لما تُوفّره من ضغط أفضل من gzip. ^{[ 2 ]}

بينما سميت خوارزمية ضغط deflate الخاصة بجوجل باسم Zöpfli، وهي كلمة سويسرية ألمانية تعني خبزًا مضفرًا بالزبدة بحجم وجبة خفيفة ، فإن brotli سميت باسم Brötli، وهي كلمة سويسرية ألمانية تعني لفافة خبز . ^{[ 3 ]}

قام موظفا جوجل ، يركي ألاكويجالا وزولتان سزابادكا، بتطوير بروتلي في عام 2013 لتقليل حجم ملفات WOFF . ^{[ 4 ]} أكمل ألاكويجالا وسزابادكا مواصفات بروتلي خلال الفترة 2013-2016. وقد رافقت هذه المواصفات نسخة مرجعية طورها مؤلفان إضافيان، هما يفغيني كليوتشنيكوف ولود فانديفين، اللذان كانا قد طورا سابقًا تطبيق زوبفلي من جوجل لضغط البيانات المتوافق مع ديفليت وجي زد آي بي في عام 2013. ^{[ 5 ] : 1} على عكس زوبفلي، الذي كان إعادة تطبيق لمواصفات تنسيق بيانات موجودة، كان بروتلي تنسيق بيانات جديدًا، مما سمح للمؤلفين بتحسين نسب الضغط بشكل أكبر. ^{[ 3 ]}

تم تعميم مواصفات Brotli في سبتمبر 2015 لضغط تدفقات HTTP (نوع ترميز المحتوى "br"). وقد حسّن هذا التعميم أيضًا نسبة الضغط باستخدام قاموس مُحدد مسبقًا للكلمات والعبارات شائعة الاستخدام. احتوى إصدار Brotli الذي أصدره مهندسو برمجيات جوجل في سبتمبر 2015 على تحسينات في ضغط البيانات غير الفاقد للبيانات بشكل عام ، مع التركيز بشكل خاص على استخدامه لضغط HTTP . أُعيدت كتابة جزء من المُشفّر، مما أدى إلى تحسين نسبة الضغط، وتسريع كل من المُشفّر والمُفكّك، وتحسين واجهة برمجة تطبيقات البث، وإضافة المزيد من مستويات جودة الضغط. بالإضافة إلى ذلك، يُظهر الإصدار الجديد تحسينات في الأداء عبر مختلف المنصات، مع تقليل استهلاك ذاكرة فك التشفير. ^{[ 3 ]}

وافقت فرقة عمل هندسة الإنترنت على مواصفات تنسيق بيانات بروتلي المضغوط كطلب معلومات للتعليق ( RFC 7932 ) في يوليو 2016. ^{[ 6 ]} يُعد تنسيق بيانات بروتلي جزءًا لا يتجزأ من الإصدار الثاني من تنسيق خطوط الويب المفتوحة ، ^{[ 6 ] : 3،} والذي حاز على جائزة إيمي للتكنولوجيا والهندسة لعام 2021 من الأكاديمية الوطنية للفنون والعلوم التلفزيونية لتوحيد معايير تقنية الخطوط في اتحاد شبكة الويب العالمية (W3C). ^{[ 7 ] [ 8 ]} 

تمت إضافة دعم Brotli على مر السنين إلى متصفحات الويب، حيث يستخدم 96٪ من المستخدمين حول العالم متصفحًا يدعم هذا التنسيق، اعتبارًا من يوليو 2022. ^{[ 9 ]}

في عام 2016، أعادت دروب بوكس ​​برمجة بروتلي بلغة رست لتلبية متطلباتها في تعزيز الأمان ضد العملاء الخبيثين. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

يسمح تنسيق الملف الجديد لـ Brotli لمؤلفيه بتحسين Deflate من خلال العديد من التحسينات على مستوى الخوارزمية والتنسيق: استخدام نماذج السياق للقيم الحرفية ومسافات النسخ، ووصف مسافات النسخ من خلال المسافات السابقة، واستخدام قائمة الانتظار للانتقال إلى المقدمة في اختيار رمز الإنتروبيا، والترميز المشترك للإنتروبيا لأطوال القيم الحرفية والنسخ، واستخدام خوارزميات الرسم البياني في تقسيم الكتل، ونافذة مرجعية خلفية أكبر هي أمثلة على التحسينات.

على عكس معظم خوارزميات الضغط العامة، يستخدم بروتلي قاموسًا مُعدًا مسبقًا،  بحجم 120 كيلوبايت تقريبًا، بالإضافة إلى قاموس "النافذة المنزلقة" الذي يتم ملؤه ديناميكيًا. يحتوي القاموس المُعد مسبقًا على أكثر من 13000 كلمة وعبارة وسلسلة فرعية شائعة، مُستمدة من مجموعة كبيرة من النصوص ووثائق HTML. ^{[ 12 ] [ 5 ]} وقد ثبت أن استخدام قاموس مُعد مسبقًا يزيد من كفاءة الضغط في الملفات التي تحتوي في الغالب على كلمات شائعة الاستخدام. ^{[ 13 ]} تقتصر نافذة بروتلي المنزلقة على 16 ميجابايت . يُمكّن هذا من فك التشفير على الهواتف المحمولة ذات الموارد المحدودة، ولكنه يجعل أداء بروتلي ضعيفًا في اختبارات الضغط التي تستخدم ملفات أكبر حجمًا. يمكن التغلب على قيود صغر حجم النافذة باستخدام بروتلي ذي النافذة الكبيرة ، وهو غير متوافق مع RFC 7932 (بروتلي الأصلي). ^{[ 14 ]} 

أصدرت جوجل تطبيقها الخاص لمواصفات Brotli بموجب شروط رخصة MIT للبرمجيات الحرة المتساهلة في عام 2016. وقد قام مارك أدلر ، أحد المؤلفين المشاركين لتنسيق ومكتبة ضغط zlib / gzip ، بتنفيذ عملية تحقق رسمية مستقلة من مواصفات Brotli. ^{[ 6 ] : 126} وقد صدر تطبيق أدلر بموجب شروط رخصة أباتشي المتساهلة المماثلة . ^{[ 15 ]} وتوجد تطبيقات أخرى للمواصفات، بما في ذلك تطبيق بلغة Haxe المصدرية .

يُستخدم ضغط Brotli عمومًا كبديل لضغط gzip على الويب، نظرًا لأن Brotli يوفر ضغطًا أفضل بشكل عام. ^{[ 16 ]} بالمقارنة مع ضغط gzip، فإن ملفات JavaScript المضغوطة باستخدام Brotli أصغر بنسبة 15% تقريبًا، وملفات HTML أصغر بنسبة 20% تقريبًا، وملفات CSS أصغر بنسبة 16% تقريبًا. ^{[ 17 ]}

يتضمن الإصدار المرجعي برنامج سطر أوامر brotliمشابهًا لـ ^{[ 18 ]}gzip ، لكن استخدامه كضاغط بسيط في بيئات يونكس نادر. يجد مطورو Libarchive صعوبة في دعم تنسيق تدفق الملفات الخام، لعدم وجود رقم محدد يدل على تنسيق الملف. ^{[ 19 ]}.br

ملحوظات

• الموقع الرسمي
• تطبيق Brotli المرجعي موجود على GitHub