LZO實時無損壓縮的硬件設計.pdf

1、在互聯網基礎上的物聯網和云計算技術，使人們的生活更加智能化。然而，這些技術在發(fā)展的過程中卻面臨著海量數據的傳輸和存儲等亟待解決的問題。因而，尋求一種合適的方案解決海量數據的傳輸和存儲問題成為互聯網技術和云計算技術持續(xù)發(fā)展的一項重要任務。經過調查和研究發(fā)現，目前解決此類問題的一種有效且可靠的技術方案是對海量數據進行壓縮處理。然而，無論是互聯網技術或云計算技術，它們對數據處理的實時性要求都特別高，尋找一種合適的壓縮算法，在保證壓縮率適中的情

2、況下滿足實時壓縮效果則顯得尤為重要。
　　LZO(Lempel-Ziv-Oberhumer)是一種被稱為實時數據無損壓縮的算法，該算法的平均壓縮速率約為55MB/sec（2.6GHz主頻），平均壓縮率約為50％。雖然LZO壓縮算法取得了適中的壓縮率和實時的壓縮速率的優(yōu)點，但是在面對互聯網和云計算海量數據處理時，如果采用軟件壓縮海量數據，LZO壓縮算法的執(zhí)行過程會占用大量的CPU資源，另外，由于軟件串行執(zhí)行的特點使得該算法的實時性不

3、能充分發(fā)揮。為此，本論文提出一種全新的硬件結構，利用硬件的并行性等特點使LZO壓縮算法特性得以發(fā)揮，同時釋放了算法執(zhí)行過程中占用的CPU資源。通過進一步對LZO壓縮算法進行研究，針對性的提出基于該硬件結構的加速方案，使得LZO壓縮算法壓縮速率和壓縮率均有所提升。采用Altera公司的SOPC Builder工具將LZO壓縮算法模塊與Altera公司的相關IP(Intellectual Property)模塊搭建成SOPC（System

4、On Programmable Chip, Altera公司提出的一種概念），同時在IDE(IntegratedDevelopment Environment)平臺上編寫C語言，最終在Altera EP2C35 FPGA(Field Programmable GateArray) DE2開發(fā)板上對LZO壓縮算法模塊及SOPC進行測試和驗證。
　　本論文針對性的提出一種全新的LZO壓縮算法硬件結構，并在該結構的基礎上提出多種加速方案