대한전자공학회논문지SD (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

LZSS 알고리즘과 엔트로피 부호를 이용한 사전탐색처리장치를 갖는 부호기/복호기 단일-칩의 VLSI 설계 및 구현

A VLSI Design and Implementation of a Single-Chip Encoder/Decoder with Dictionary Search Processor(DISP) using LZSS Algorithm and Entropy Coding

  • 김종섭 (서라벌대학 전기전자전산학부) ;
  • 조상복 (울산대학교 전기전자 및 자동화 공학부)
  • 발행 : 2001.02.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 논문은 0.6㎛ CMOS 기술로 LZSS 알고리즘과 엔트로피 부호를 이용한 부호기/복호기 단일-칩의 본 논문은 0.6uul CMOS 기술로 LZSS 알고리즘과 엔트로피 부호를 이용한 부호기/복호기 단일-칩의 VLSI 설계 및 구현에 관하여 기술하였다. 처리 속도 50MHz를 갖는 사전탐색처리장치(DISP)의 메모리는 2K×Bbit 크기를 사용하였다. 이것은 매번 33개 클럭 중 한 개의 클럭은 사전의 WINDOW 배열을 갱신으로 사용하고 나머지 클럭은 주기마다 한 개의 데이터 기호를 바이트 단위로 압축을 실행한다. 결과적으로, LZSS 부호어 출력에 엔트로피 부호를 적용하여 46%의 평균 압축률을 보였다. 이것은 LZSS에 보다 7% 정도의 압축 성능이 향상된 것이다.

This paper described a design and implementation of a single-chip encoder/decoder using the LZSS algorithm and entropy coding in 0.6${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS technology. Dictionary storage for the dictionary search processor(DISP) used a 2K$\times$8bit on-chip memory with 50MHz clock speed. It performs compression on byte-oriented input data at a data rate of one byte per clock cycle except when one out of every 33 cycles is used to update the string window of dictionary. In result, the average compression ratio is 46% by applied entropy coding of the LZSS codeword output. This is to improved on the compression performance of 7% much more then LZSS.

키워드

참고문헌

  1. J. Ziv, and A. Lempel, 'A universal algorithm for sequential data compression', IEEE Trans. on Information Theory, IT-23(3), 337-343. May 1977
  2. J. A. Storer, and T. G. Szymanski, 'Data compression via textual substitution', J. Association for Computing Machinery, 29(4), 928-951. October 1982 https://doi.org/10.1145/322344.322346
  3. H. Yokoo, 'An Improvement of Dynamic Huffman Coding with a Simple Repetition Finger', IEEE Trans. Comrmmication Theory, vol. 39, no. 1, pp. 8-10, January 1991
  4. H. Yokoo, 'Improved Variation Relating the Ziv-Lempel and Welch-Type Algorithms for Sequential Data Compression', IEEE Trans. on Information Theory, vol. 38, no. 1, pp. 73-81, January 1992 https://doi.org/10.1109/18.108251
  5. M. Motomura et al., 'A 1,2-Million Transistor, 33 MHz, 20-,bit Dictionary Search Processor (DlSP) ULSI with a 160-kb CAM', IEEE J. Solid State Circuits, vol. 25, no. 5, pp. 1158-1165, October 1900
  6. Lawrence T. Clark and Robert O. Grondin, 'A Pipelined Associtive Memory Implemented in VLSI', IEEE J. Solid State Circuits, vol. 24, no. 1, pp. 18-28, February 1989 https://doi.org/10.1109/4.16298
  7. S. Bunton and G. Borriello, 'Practical Dictionary Management for Hardware Data Compression', University of Washington, 1991
  8. H. Kadota et al, 'An 8-bit Content Addressable and Reentrant Memory', IEEE J. Solid State Circuits, vol. SC-20, no. 5, October 1985
  9. H. Morita and K. Kobayashi, 'On Asymptotic Optimality of a Sliding Window Variation of Lempel-Ziv Codes', IEEE Trans. on Information Theory, vol IT-39, no. 6, pp 1840-1846, November 1993 https://doi.org/10.1109/18.265494
  10. Timothy C. Bell, John G. Cleary and H. Witten, 'Text Compression', Prentice Hall, New Jersey, 1990