基于SoC的非对称数字系统算法设计与实现

作     者：姜智 肖昊 JIANG Zhi;XIAO Hao

作者机构：合肥工业大学微电子学院安徽合肥230601 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61974039) 

出 版 物：《合肥工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hefei University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2024年第47卷第5期

页      码：655-659,677页

摘      要：文章提出一种在片上系统(System on Chip,SoC)实现高吞吐率的有限状态熵编码(finite state entropy,FSE)算法。通过压缩率、速度、资源消耗、功耗4个方面对所提出的编码器和解码器与典型的硬件哈夫曼编码(Huffman coding,HC)进行性能比较,结果表明,所提出的硬件FSE编码器和解码器具有显著优势。硬件FSE(hFSE)架构实现在SoC的处理系统和可编程逻辑块(programmable logic,PL)上,通过高级可扩展接口(Advanced eXtensible Interface 4,AXI4)总线连接SoC的处理系统和可编程逻辑块。算法测试显示,FSE算法在非均匀数据分布和大数据量情况下,具有更好的压缩率。该文设计的编码器和解码器已在可编程逻辑块上实现,其中包括1个可配置的缓冲模块,将比特流作为单字节或双字节配置输出到8 bit位宽4096深度或16 bit位宽2048深度的块随机访问存储器(block random access memory,BRAM)中。所提出的FSE硬件架构为实时压缩应用提供了高吞吐率、低功耗和低资源消耗的硬件实现。

主 题 词：有限状态熵编码(FSE) 哈夫曼编码(HC) 片上系统(SoC) 高吞吐率 块随机访问存储器(BRAM) 

学科分类：080902[080902] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1003-5060.2024.05.012

馆 藏 号：203128142...