基于B-LZW算法的數(shù)據(jù)無損壓縮及硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展使得人們每天都要面對(duì)龐大而復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作。海量的數(shù)據(jù)會(huì)占用大量的存儲(chǔ)空間,同時(shí)還會(huì)占據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬,這給信息的傳輸和存儲(chǔ)帶來很大的不便。由此,催生出了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。而其中的無損壓縮技術(shù),由于其可以無失真還原的特點(diǎn),在電信、航天、醫(yī)療等領(lǐng)域,有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。人們?cè)絹碓街匾晫?duì)無損壓縮的硬件實(shí)現(xiàn)方案這一熱門方向的研究,最大的原因就在于硬件方案的壓縮性能更強(qiáng),壓縮速度更快。
　　 本設(shè)計(jì)提出了一種基于B-LZW算

2、法的數(shù)據(jù)無損壓縮技術(shù)的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。由于LZW算法對(duì)上下文相關(guān)性越強(qiáng)的數(shù)據(jù)所取得的壓縮效果越好,所以將BWT算法與LZW算法相結(jié)合,通過BWT算法對(duì)待壓縮數(shù)據(jù)預(yù)處理,使其相同字符內(nèi)聚以增強(qiáng)數(shù)據(jù)的相關(guān)性,提高壓縮算法的壓縮性能。
　　 根據(jù)B-LZW算法設(shè)計(jì)了壓縮器的硬件結(jié)構(gòu),采用Weavesorter結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)BWT算法中的瓶頸即后綴排序問題,并將LZW算法中的搜索字典拆分成多個(gè)小字典,以實(shí)現(xiàn)更加適于硬件實(shí)現(xiàn)的并行字典搜索查找方法

3、,提高詞條的匹配效率。我們將整個(gè)設(shè)計(jì)分成多個(gè)模塊,并使用VerilogHDL硬件描述語言設(shè)計(jì)。硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)清晰明了,縮減了代碼量,體現(xiàn)了模塊化思想。
　　 在選擇字典劃分方案時(shí),比較了多種字典劃分方案的優(yōu)劣,論證了所選字典劃分方法的優(yōu)勢(shì)所在。設(shè)計(jì)工作完成后,使用ModelSim仿真工作對(duì)各個(gè)模塊代碼進(jìn)行功能仿真。從最終的仿真結(jié)果來看,本文所設(shè)計(jì)的壓縮器輸出結(jié)果與理論輸出結(jié)果一致,能夠以既定算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮。以Xilinx的Vi