Developing Prototype of Lossless Data Compression on Web Applications

Abstract

The paper aims to compare different lossless data compression algorithms that are used to reduce the size of data before transmitting it over the Internet. Because the data is preserved, it can be decompressed and restored to its original state. This facilitates fast and efficient data transfer in web applications. In this research, a total of 150 files of 3 different file types are used including text files, image files and audio/video files. 5 lossless data compression algorithms including Huffman Coding, Deflate, BZip2, LZMA and LZ4 are studied and compared in terms of compression/decompression speed compression rate and total processing time, then use the effective comparison results to create the data compression prototype. The results show that LZ4 algorithm produces the best overall performance, with the average rate of 7.3806 bytes per second (bit/s).

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบอัลกอริทึมการบีบอัดแบบไม่สูญเสียข้อมูลเพื่อลดขนาดไฟล์ข้อมูลให้เล็กลงก่อนทำการส่งไฟล์ผ่านเครือข่ายอินเตอร์เน็ต และใช้เทคนิคการคลายข้อมูลที่เครื่องผู้ใช้ ซึ่งจะทำให้การส่งข้อมูลผ่านเว็บแอปพลิเคชันมีประสิทธิภาพและมีความรวดเร็วเพิ่มขึ้น กลุ่มไฟล์ข้อมูล 3 กลุ่มได้ถูกนำมาใช้ในการทดลองคือ กลุ่มไฟล์เอกสาร กลุ่มไฟล์รูปภาพ และกลุ่มไฟล์เสียงและวิดีโอ จำนวน 150 ไฟล์ โดยใช้อัลกอริทึมการบีบอัดแบบไม่สูญเสียข้อมูลจำนวน 5 อัลกอริทึม ได้แก่ Huffman Coding, Deflate, BZip2, LZMA และ LZ4 ในการวัดประสิทธิภาพการบีบอัดข้อมูล ผู้วิจัยได้ใช้อัตราความเร็วในการบีบอัด อัตราความเร็วในการคลายข้อมูล อัตราส่วนการบีบอัด และเวลารวมทุกกระบวนการ จากนั้นนำผลการเปรียบเทียบที่มีประสิทธิภาพไปสร้างต้นแบบการบีบอัดข้อมูล จากการทดลองพบว่าอัลกอริทึม LZ4 มีประสิทธิภาพในการบีบอัดข้อมูล ด้วยอัตราความเร็วรวมทุกกระบวนการทำงานดีที่สุดที่อัตราเฉลี่ย 7.3806 ไบต์ต่อวินาที