数据压缩设备和方法技术

提供了一种用于提高数据压缩效率的数据编码设备和方法。本发明专利技术的数据压缩设备包括：搜索器，通过搜索在搜索范围中前向排列的域块来计算范围块和域块之间的代价，并通过后向搜索代价来产生范围块和导致最低代价的域块之间的距离信息和差异信息；编码器，将距离信息和差异信息编码为范围块的压缩数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。更具体地讲，本专利技术涉及一种用 于提高存储压缩率和访问速度的设备和方法。
技术介绍
通常，配备有存储装置的数字数据处理系统利用用于有效的存储器利用 的各种存储器管理技术来工作。 一种方式就是在写入模式下压缩数据，在读 取模式下用于解压缩数据。在这种情况下，压缩率的增加提高了存储器利用， 但是降低了压缩/解压缩速度，从而导致存储器访问时间的增加。相反，低压 缩率减少了存储器访问时间，但是存储器利用降低。因此，需要开发一种不 影响存储器访问速度而能够实现高压缩率的数据压缩/解压缩方法。
技术实现思路
本专利技术的 一 方面在于解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优 点。因此，本专利技术的一方面在于提供一种，该设备和方 法使用后向编码方案能够提高压缩率而不影响存储器访问速度。本专利技术的另 一方面在于提供一种，该设备和方法通 过使用用于存储频繁使用的数据的表来压缩数据而能够提高压缩率。本专利技术的另 一方面在于提供一种，该设备和方法通 过以宏块为单位来调整异常处理块而能够控制压缩率和解压缩速度。本专利技术的另 一方面在于提供一种，该设备和方法通 过对宏块的数据进行前向编码和后向编码并搜索具有最低代价的域块，而能 够提高压缩率而不影响压缩/解压缩速度。本专利技术的另 一方面在于提供一种，该设备和方法通过在压缩处理期间参照存储由块之间的距离信息和差异信息代表的压缩数据 的表(全局表和局部表)来压缩数据，并将频繁出现的差异值设置为低代价， 而能够提高压缩率。本专利技术的另 一方面在于提供一种，该设备和方法通 过对具有低压缩率的宏块执行异常处理，能够控制压缩率和解压缩速度。根据本专利技术的一方面，提供了一种数据压缩设备。该设备包括搜索器， 通过搜索在搜索范围中前向排列的域块来计算范围块和域块之间的代价，并 通过后向搜索代价来产生范围块和导致最低代价的域块之间的距离信息和差 异信息；编码器，将距离信息和差异信息编码为范围块的压缩数据。根据本专利技术的另一方面，提供了一种数据压缩方法。该方法包括通过 搜索在搜索范围中前向排列的域块来计算范围块和域块之间的代价；通过后 向搜索代价来产生范围块和导致最低代价的域块之间的距离信息和差异信 息；将距离信息和差异信息编码为范围块的压缩数据，其中，范围块包括包 含将被压缩的数据的块，域块是包含将与范围块的数据进行比较的数据的块。本领域技术人员从下面参照附图公开了本专利技术示例性实施例的详细描 述，将清楚本专利技术的其他方面、优点和显著特点。附图说明通过下面结合附图所进行的描述，本专利技术特定示例性实施例的上述和其 它方面、特点和优点将会变得更加清楚，其中图1是示出根据本专利技术示例性实施例的数据压缩方法中所使用的范围块 和域块的数据结构的示图2是示出根据本专利技术示例性实施例的压缩的域块和范围块的数据结构 的示图3A是示出根据本专利技术示例性实施例的数据压缩方法的前向编码过程 的示图3B是示出根据本专利技术示例性实施例的数据压缩方法的后向编码过程 的示图4是示出根据本专利技术示例性实施例的数据压缩方法的范围块编码的流 程图5是更详细地示出图4的示例性最优化过程的流程图6是更详细地示出图4的示例性差异编码表更新过程的流程图7A是示出根据本专利技术示例性实施例的全局表的特性的示图7B是示出根据示例性实施例的局部表产生的特性的示图8是示出根据本专利技术示例性实施例的压缩器的构造的框图9是示出图8的示例性搜索器的操作的示图IO是示出图8的编码器的示例性数据压缩操作的流程图11是示出根据本专利技术示例性实施例的编码器的数据压缩操作的流程图。贯穿附图，应该提到，相同的标号用于表示相同或类似的部件、特征和结构。具体实施例方式提供下面参照附图所进行的描述以帮助全面理解权利要求及其等同物所 限定的本专利技术示例性实施例。下面的描述包括各种特定细节以帮助理解，但 是这些仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本 专利技术的范围和精神的情况下，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改。 此外，为了清楚和简明，略去了对公知的功能和结构的描述。在附图中，为 了使本专利技术清楚，可能夸大、忽略或示意性地描述了特定元件。在下面的描述中，提供多个比特的宏块、多个比特和短块距离和差异信 息以及表的阈值，以使得能够清楚和一致地理解详细的描述和权利要求。然 而，描述中所使用的数字仅仅是作为示例，不是为了限制。此外，除非另外 指出，否则术语由本领域技术人员根据通常使用来理解。在下面的描述中，术语"宏块"表示用于压缩的数据单位，术语"短块" 是构成宏块的数据单位。宏块可以包括至少两个短块。在示例性实施方式中， 短块为16比特长。在下面的描述中，仅为了描述的方便，假设宏块由两个短 块组成，应该理解宏块可以由不止两个宏块组成。术语"范围块"是指包括 将被压缩的宏块的数据单位。术语"域块"是指被参考以用于压缩范围块的 宏块。术语"距离"是指范围块和域块之间的距离。距离信息可以包括范围 块和域块之间的距离值和指示该距离值是否被改变的距离标志。可以对每个 宏块设置距离标志，距离标志指示范围块的结构。术语"差异"是指范围块 和域块之间的差异。差异信息可包括范围块和域块之间的差异值以及指示该差异值是否存在的差异标志。可以通过对范围块和域块执行异或(XOR)操 作来获得所述差异。术语"代价"用于通过计算所述差异值来确定作为压缩 数据将被存储在存储器内的数据的长度(比特数)。术语"异常处理"是指当 压缩率不够高时原始数据的使用。术语"全局表(global table)"是指使用所 述差异值作为索引的固定条目表。术语"局部表(local table)"是指使用在压 缩处理期间频繁出现的宏块作为索引的不定条目表。术语"搜索范围"是指 用于在范围块的位置处搜索域块的范围。术语"前向编码"是指用于在搜索 范围中对域块进行编码的编码方案，该编码方案用最低的代价对由当前正被 编码的宏块组成的范围块进行编码。术语"后向编码"是指用于通过重构包 括当前正被编码的宏块的先前被编码的范围块来减少代价的编码方案。在前 向编码中，压缩器对主要包括顺序选择的宏块的范围块进行编码。后向编码 通过重构包括当前正被编码的宏块的先前被编码的范围块，增加了压缩率。 术语"数据"包括程序数据、用户数据等。在下面对示例性实施例的描述中，压缩器在压缩数据时确定范围块的长 度，搜索与范围块具有相同或类似的数据的域块，并利用范围块和搜索的域 块之间的距离和差异来压缩数据。在示例性实施例中，数据是包括固件和软 件的程序代码数据的二进制数据。在存储器存储和检索系统中，通常优选的是，压缩器和解压缩器具有高 压缩率和高解压缩速度。然而，随着压缩率的增加，压缩器的压缩/解压缩速度可能降低。本专利技术示例性实施例通过在搜索范围中搜索域块时使用下面的 方法来提高压缩率和解压缩速度。第 一 ，压缩器在比较范围块和搜索范围中的域块时参照在前向和后向的 先前宏块编码期间构建的参考列表来执行编码，并选择搜索范围中与范围块 具有最小差异值的域块。第二 ，压缩器使用范围块和所选择的域块之间的距离和差异信息对范围 块的数据执行压缩。在本专利技术示例性实施例中，第一种数据压缩方法包括使 用两个块之间的差异值来压缩数据，第二种数据压缩方法包括使用根据实验 测量的并被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据压缩设备，该设备包括：　搜索器，通过搜索在搜索范围中前向排列的域块来计算范围块和域块之间的代价，并通过后向搜索代价来产生范围块和导致最低代价的域块之间的距离信息和差异信息；　编码器，将距离信息和差异信息编码为范围块的压缩数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴成祚，魏荣彻，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]