一種lz77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及加速方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)輸入控制模塊，用于控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)以特定的方式緩存到數(shù)據(jù)緩存模塊；數(shù)據(jù)緩存模塊，用于緩存接口傳輸過來的數(shù)據(jù)同時(shí)為LZ77壓縮模塊提供待壓縮數(shù)據(jù)源；LZ77壓縮模塊，用于對待壓縮數(shù)據(jù)采用LZ77壓縮方法進(jìn)行壓縮；數(shù)據(jù)輸出控制模塊，用于控制壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸至接口，以便接口讀取壓縮后的數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及方法，采用可編程邏輯器件（FPGA）實(shí)現(xiàn)LZ77壓縮算法，通過采用數(shù)據(jù)緩存模塊加速LZ77壓縮算法，從而有效的提高了現(xiàn)有LZ77壓縮算法的處理效率。
【專利說明】一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及加速方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，尤其涉及一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及加速方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，越來越多的數(shù)據(jù)需要存儲，而這些海量數(shù)據(jù)的存儲成本是非常高的，為了緩解這個(gè)問題，通常在數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲前會對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，經(jīng)過壓縮后的數(shù)據(jù)可以大幅度提高磁盤的有效容量，提高讀寫操作時(shí)的輸入輸出(I/O)有效帶寬，從而有效的降低互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的成本，提高應(yīng)用層程序的執(zhí)行速度。
[0003]當(dāng)前，壓縮技術(shù)可以簡單的分為有損壓縮和無損壓縮，有損壓縮多用于視頻、音頻等領(lǐng)域，無損壓縮則具有通用性，可以運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，無損壓縮方法有基于字典模式的壓縮方法和基于統(tǒng)計(jì)模式的壓縮方法，基于字典模式的壓縮方法最著名的是LZ77算法，該算法復(fù)雜度適中，易于實(shí)現(xiàn)。然而，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，由于軟件串行執(zhí)行的特點(diǎn)，LZ77算法的優(yōu)越性很難發(fā)揮出來，因此，有針對性的提出一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)和方法可以很好的解決這個(gè)問題，為LZ77算法、LZ77算法的變型算法、利用LZ77算法原理的Gzip算法、LZO算法等廣泛運(yùn)用于大數(shù)據(jù)處理環(huán)境中提供解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及加速方法。
[0005]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入控制模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、LZ77壓縮模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊，其中:
[0006]所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊用于將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊；
[0007]所述數(shù)據(jù)緩存模塊用于存儲上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并在接收到LZ77壓縮模塊發(fā)出的讀請求時(shí)，為該8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，將得到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)源的形式傳輸至LZ77壓縮模塊；
[0008]所述LZ77壓縮模塊用于對上述待壓縮的數(shù)據(jù)源采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊；
[0009]所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊用于將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式輸出。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)化結(jié)構(gòu):所述數(shù)據(jù)緩存模塊包括M個(gè)隨機(jī)存取存儲器，所述M個(gè)隨機(jī)存取存儲器的輸入端共同連接數(shù)據(jù)輸入控制模塊的輸出端，所述M個(gè)隨機(jī)存取存儲器的輸出端共同連接LZ77壓縮模塊的輸入端，每個(gè)隨機(jī)存取存儲器的寬度為8字節(jié)，其中，M為大于等于2的自然數(shù)。
[0011]本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種基于權(quán)利要求1所述的LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的加速方法，包括如下具體步驟:
[0012]步驟(I):所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊；
[0013]步驟(2):所述數(shù)據(jù)緩存模塊用于存儲上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并在接收到LZ77壓縮模塊發(fā)出的讀請求時(shí)，為該8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，將得到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)源的形式傳輸至LZ77壓縮模塊；
[0014]步驟(3 ):所述LZ77壓縮模塊將接收到的待壓縮數(shù)據(jù)源采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊；
[0015]步驟(4):所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式傳輸至接口，以便接口進(jìn)行讀取。
[0016]本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種基于權(quán)利要求2所述的LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的加速方法，包括如下具體步驟:
[0017]步驟(I):所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊；
[0018]步驟(2):所述數(shù)據(jù)緩存模塊將上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組交替緩存至M個(gè)隨機(jī)存取存儲器，當(dāng)LZ77壓縮模塊向其發(fā)起讀請求時(shí)，所述讀請求同時(shí)發(fā)送到所有隨機(jī)存取存儲器，所述數(shù)據(jù)緩存模塊為隨機(jī)存取存儲器中的8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，即向LZ77壓縮模塊提供9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)，其中，M為大于等于2的自然數(shù)；
[0019]步驟(3):所述LZ77壓縮模塊將接收到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊；
[0020]步驟(4):所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式輸出。
[0021]作為本發(fā)明的一種優(yōu)化方法:所述步驟(3)還包括如下具體處理:
[0022]步驟(31):所述LZ77壓縮模塊對接收到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)計(jì)算Hash值；
[0023]步驟(32):所述LZ77壓縮模塊根據(jù)上述Hash值再次向數(shù)據(jù)緩存模塊發(fā)出讀請求，從數(shù)據(jù)緩存模塊中讀取9字符；
[0024]步驟(33):所述LZ77壓縮模塊將此次讀取的I個(gè)字符與歷史字符進(jìn)行對比，若匹配，則將收到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊，若不匹配，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟(32)。
[0025]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0026]1.本發(fā)明提供了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及加速方法，采用可編程邏輯器件(FPGA)實(shí)現(xiàn)LZ77壓縮算法，通過采用數(shù)據(jù)緩存模塊加速LZ77壓縮算法，從而有效的提高了現(xiàn)有LZ77壓縮算法的處理效率；
[0027]2.本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及加速方法不排它，該硬件加速系統(tǒng)及加速方法也可以應(yīng)用于利用LZ77壓縮原理的算法中，如Gzip算法、LZO算法；LZ77變型和類似算法中，如LZW算法、LZSS算法，等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1示出本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2示出本發(fā)明提供的一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的另一【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3示出一般數(shù)據(jù)緩存模塊的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4示出本發(fā)明提供的一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中數(shù)據(jù)緩存模塊的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5示出本發(fā)明實(shí)施例提供的一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的加速方法流程圖；
[0033]圖6示出本發(fā)明設(shè)計(jì)的加速方法的另一具體實(shí)施例的流程圖；
[0034]圖7示出本發(fā)明所設(shè)計(jì)的加速方法的另一具體實(shí)施例的流程圖；
[0035]圖8示出本發(fā)明所設(shè)計(jì)的加速方法的一個(gè)具體應(yīng)用例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0037]如圖1所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)輸入控制模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、LZ77壓縮模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊，其中:
[0038]所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊用于將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊；
[0039]所述數(shù)據(jù)緩存模塊用于存儲上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組，當(dāng)LZ77壓縮模塊向其發(fā)起讀請求時(shí)為8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，即將I個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)源的形式傳輸至LZ77壓縮模塊，其中，1=9 ；
[0040]所述LZ77壓縮模塊用于對上述待壓縮數(shù)據(jù)源采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊；
[0041]所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊用于將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式輸出。
[0042]如圖2所示，作為本發(fā)明的一種優(yōu)化結(jié)構(gòu):所述數(shù)據(jù)緩存模塊包括M個(gè)隨機(jī)存取存儲器，所述M個(gè)隨機(jī)存取存儲器的輸入端共同連接數(shù)據(jù)輸入控制模塊的輸出端，所述M個(gè)隨機(jī)存取存儲器的輸出端共同連接LZ77壓縮模塊的輸入端，每個(gè)隨機(jī)存取存儲器的寬度為N字節(jié)，其中，M為大于等于2的自然數(shù)，N=8。
[0043]圖3示出一般數(shù)據(jù)緩存模塊的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]如圖3所示，采用RAM實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存模塊，RAM的數(shù)據(jù)寬度為8字節(jié)，深度可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)進(jìn)行配置，圖中的X、Y代表任意字符。為方便說明，現(xiàn)在假設(shè)圖2中的LZ77壓縮模塊向數(shù)據(jù)緩存模塊發(fā)起讀請求，請求讀1=9個(gè)字符，則如圖3所示，用Y表示的字符為所要讀取的字符，不難發(fā)現(xiàn)，讀取9個(gè)字符需要進(jìn)行2次RAM讀取，由于RAM自身硬件的因素，每讀取一次數(shù)據(jù)時(shí)需要2?3個(gè)周期，讀取兩次則需要4?6個(gè)周期。
[0045]圖4示出本發(fā)明提供的一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中數(shù)據(jù)緩存模塊的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]如圖4所示，采用兩個(gè)RAM實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)緩存模塊，其中，兩個(gè)RAM可以和圖2中兩個(gè)RAM具有相同或相似結(jié)構(gòu)，兩個(gè)RAM的數(shù)據(jù)寬度為8字節(jié)，深度可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)進(jìn)行配置，圖中的的X、Y代表任意字符。
[0047]為方便說明，現(xiàn)在假設(shè)圖2中的LZ77壓縮模塊向數(shù)據(jù)緩存模塊發(fā)起讀請求，請求讀1=9個(gè)字符，則如圖4所示，用Y表示的字符為所要讀取的字符，則在讀取時(shí)可以同時(shí)向兩個(gè)RAM發(fā)送讀地址和讀使能，不難發(fā)現(xiàn)，讀取9個(gè)字符只需要進(jìn)行I次RAM讀取，相比圖3所示的傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存模塊，本設(shè)計(jì)可以節(jié)省2?3個(gè)周期，當(dāng)需要頻繁訪問數(shù)據(jù)緩存模塊時(shí)，本設(shè)計(jì)將節(jié)省大量的時(shí)間。
[0048]從圖4所給出的實(shí)施例可以看出，當(dāng)增加數(shù)據(jù)緩存模塊中RAM的個(gè)數(shù)M時(shí)，或者增加RAM的寬度N時(shí)，可以滿足在一次RAM讀取中讀取I個(gè)字符。
[0049]如圖5所示，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的加速方法，包括如下具體步驟:
[0050]步驟(I):所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊；
[0051]步驟(2):所述數(shù)據(jù)緩存模塊存儲上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組，當(dāng)LZ77壓縮模塊向其發(fā)起讀請求時(shí)為8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，即將I個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)源的形式傳輸至LZ77壓縮模塊，其中，1=9 ；
[0052]步驟(3):所述LZ77壓縮模塊將接收到的待壓縮數(shù)據(jù)源采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊；
[0053]步驟(4):所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式傳輸至接口，以便接口進(jìn)行讀取。
[0054]如圖6所示，作為本發(fā)明的一種優(yōu)化方法:包括如下具體步驟:
[0055]步驟(I):所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊；
[0056]步驟(2):所述數(shù)據(jù)緩存模塊將上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組交替緩存至M個(gè)隨機(jī)存取存儲器之中的一個(gè)，當(dāng)LZ77壓縮模塊向其發(fā)起讀請求時(shí)，所述數(shù)據(jù)緩存模塊為8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，即向LZ77壓縮模塊提供I個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)，其中，M為大于等于2的自然數(shù)，1=9 ；
[0057]步驟(3):所述LZ77壓縮模塊將接收到的I個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊；
[0058]步驟(4):所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式傳輸至接口，以便接口進(jìn)行讀取。
[0059]如圖7所示，作為本發(fā)明的一種優(yōu)化方法:所述步驟(3)還包括如下具體處理:
[0060]步驟(31):所述LZ77壓縮模塊對接收到的I個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)計(jì)算Hash值；
[0061]步驟(32):所述LZ77壓縮模塊根據(jù)上述Hash值再次向數(shù)據(jù)緩存模塊發(fā)出讀請求，從數(shù)據(jù)緩存模塊中讀取I個(gè)字符；
[0062]步驟(33):所述LZ77壓縮模塊將此次讀取的I個(gè)字符對比當(dāng)前字符與歷史字符進(jìn)行對比，若匹配，則將收到的I個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊，若不匹配，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟(32)。
[0063]圖8示出本發(fā)明提供的加速方法的一個(gè)具體應(yīng)用例的流程圖；
[0064]步驟a:將輸入的數(shù)據(jù)組包成N字節(jié)長度，例如，將輸入的數(shù)據(jù)組包成N (N=8)字節(jié)長度；
[0065]步驟b:將長度為N字節(jié)的數(shù)據(jù)交替緩存至M個(gè)RAM之中的一個(gè)，例如，將數(shù)據(jù)輸入控制模塊傳輸過來的8字節(jié)存儲在緩存模塊中，當(dāng)LZ77壓縮模塊發(fā)起讀請求(請求讀9個(gè)字節(jié))時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給LZ77壓縮模塊；
[0066]步驟c:當(dāng)LZ77模塊發(fā)出讀請求時(shí)，向LZ77壓縮模塊提供I個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)，例如，向LZ77壓縮模塊提供1=9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)；
[0067]步驟d:計(jì)算Hash值,例如,采用Hash計(jì)算公式對待壓縮字符計(jì)算Hash值；
[0068]步驟e:向數(shù)據(jù)緩存模塊發(fā)出讀請求，讀取I個(gè)字符，例如，向緩存模塊發(fā)出請求讀取1=9個(gè)字符；
[0069]步驟f:對比當(dāng)前讀取的字符與歷史字符，輸出壓縮結(jié)果，例如，比對結(jié)果為出現(xiàn)匹配，則輸出壓縮后的結(jié)果；
[0070]步驟g:控制壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸至接口，以便接口讀取壓縮后的數(shù)據(jù)，例如，控制壓縮后的數(shù)據(jù)以8字節(jié)組包的方式傳輸至接口，方便接口處理數(shù)據(jù)。
[0071]參考前述本發(fā)明示例性的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知曉本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0072]本發(fā)明提供了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及加速方法，采用可編程邏輯器件(FPGA)實(shí)現(xiàn)LZ77壓縮算法，通過采用數(shù)據(jù)緩存模塊加速LZ77壓縮算法，從而有效的提高了現(xiàn)有LZ77壓縮算法的處理效率。
[0073]本發(fā)明提供了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及方法，采用數(shù)據(jù)緩存模塊加速算法的處理過程，而且數(shù)據(jù)緩存模塊可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要做適當(dāng)調(diào)整，如可以更改RAM的個(gè)數(shù)M，更改RAM的位寬N，達(dá)到最優(yōu)效果。
[0074]本發(fā)明提供了一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)及方法，該硬件加速系統(tǒng)及方法也可以應(yīng)用于利用LZ77壓縮原理的算法中，如Gzip算法、LZO算法；LZ77變型和類似算法中，如LZW算法、LZSS算法等。
【權(quán)利要求】
1.一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)輸入控制模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊、LZ77壓縮模塊和數(shù)據(jù)輸出控制模塊，其中: 所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊用于將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊； 所述數(shù)據(jù)緩存模塊用于存儲上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并在接收到LZ77壓縮模塊發(fā)出的讀請求時(shí)，為該8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，將得到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)源的形式傳輸至LZ77壓縮模塊； 所述LZ77壓縮模塊用于對上述待壓縮的數(shù)據(jù)源采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊； 所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊用于將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)緩存模塊包括M個(gè)隨機(jī)存取存儲器，所述M個(gè)隨機(jī)存取存儲器的輸入端共同連接數(shù)據(jù)輸入控制模塊的輸出端，所述M個(gè)隨機(jī)存取存儲器的輸出端共同連接LZ77壓縮模塊的輸入端，每個(gè)隨機(jī)存取存儲器的寬度為8字節(jié)，其中，M為大于等于2的自然數(shù)。
3.一種基于權(quán)利要求1所述的LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的加速方法，其特征在于，包括如下具體步驟: 步驟(I):所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊； 步驟(2):所述數(shù)據(jù)緩存.模塊用于存儲上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并在接收到LZ77壓縮模塊發(fā)出的讀請求時(shí)，為該8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，將得到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)源的形式傳輸至LZ77壓縮模塊； 步驟(3 ):所述LZ77壓縮模塊將接收到的待壓縮數(shù)據(jù)源采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊； 步驟(4):所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式傳輸至接口，以便接口進(jìn)行讀取。
4.一種基于權(quán)利要求2所述的LZ77壓縮算法硬件加速系統(tǒng)的加速方法，其特征在于，包括如下具體步驟: 步驟(I):所述數(shù)據(jù)輸入控制模塊將控制接口傳輸過來的數(shù)據(jù)打包成8字節(jié)數(shù)據(jù)組，并傳輸至數(shù)據(jù)緩存模塊； 步驟(2):所述數(shù)據(jù)緩存模塊將上述8字節(jié)數(shù)據(jù)組交替緩存至M個(gè)隨機(jī)存取存儲器，當(dāng)LZ77壓縮模塊向其發(fā)起讀請求時(shí)，所述讀請求同時(shí)發(fā)送到所有隨機(jī)存取存儲器，所述數(shù)據(jù)緩存模塊為隨機(jī)存取存儲器中的8字節(jié)數(shù)據(jù)組加上標(biāo)示字節(jié)，即向LZ77壓縮模塊提供9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)，其中，M為大于等于2的自然數(shù)； 步驟(3):所述LZ77壓縮模塊將接收到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊； 步驟(4):所述數(shù)據(jù)輸出控制模塊將上述LZ77數(shù)據(jù)包以8字節(jié)組包的形式輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種LZ77壓縮算法硬件加速方法，其特征在于，所述步驟(3)還包括如下具體處理: 步驟(31):所述LZ77壓縮模塊對接收到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)計(jì)算Hash值；步驟(32): 所述LZ77壓縮模塊根據(jù)上述Hash值再次向數(shù)據(jù)緩存模塊發(fā)出讀請求，從數(shù)據(jù)緩存模塊中讀取9字符； 步驟(33): 所述LZ77壓縮模塊將此次讀取的I個(gè)字符與歷史字符進(jìn)行對比，若匹配，則將收到的9個(gè)字節(jié)長度的數(shù)據(jù)采用LZ77壓縮方法壓縮成LZ77數(shù)據(jù)包，并將LZ77數(shù)據(jù)包傳輸至數(shù)據(jù)輸出控制模塊，若不匹配，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟(32)。
【文檔編號】H03M7/30GK103475375SQ201310397198
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】李冰, 尚壯壯, 董乾, 王剛, 趙霞, 劉勇 申請人:東南大學(xué)