A Novel VLSI Architecture for Parallel Adaptive Dictionary-Base Text Compression

가변 적응형 사전을 이용한 텍스트 압축방식의 병렬 처리를 위한 VLSI 구조

Among a number of approaches to text compression, adaptive dictionary schemes based on a sliding window have been very frequently used due to their high performance. The LZ77 algorithm is the most efficient algorithm which implements such adaptive schemes for the practical use of text compression. This paperpresents a VLSI architecture designed for processing the LZ77 algorithm in parallel. Compared with the other VLSI architectures developed so far, the proposed architecture provides the more viable solution to high performance with regard to its throughput, efficient implementation of the VLSI systolic arrays, and hardware scalability. Indeed, without being affected by the size of the sliding window, our system has the complexity of O(N) for both the compression and decompression and also requires small wafer area, where N is the size of the input text.

컴퓨터 통신망의 발달로 다량의 텍스트(Text) 또는 영상(Image) 정보의 전달이 이루어 지고 있다. 텍스트 압축과정에서 주어진 어휘를 이전에 나타난 같은 어휘를 가리키는 포인터로 대치시키는 원리에 준하여 설계된 LZ77 알고리즘은 가변적응형(adaptive) 사전을 이용한 텍스트 압축 방식으로 실제적으로 가장 많이 사용되는 알고리즘이다. 본 논문은 LZ77의 병렬 처리를 위해 LZ77의 Parallelism에 대한 분석 결과를 보여주며, 그 분석 결과를 적용한 병렬 LZ77 알고리즘의 설계, 그리고 그러한 병렬 LZ77 알고리즘을 처리하도록 고안된 VLSI 시스템 구조에 관한 연구 내용을 기술한다. 이전의 유사한 연구 내용과 비교하여, 본 논문에서 제안된 VLSI 시스템은 사전 윈도우(dictionary window)의 크기에 제한이 없으므로 확장성이 뛰어난 장점을 갖으며, 입력 텍스트의 길이가 (N)일때, 사전 윈도우의 크기에 관계없이 그 처리속도가 O(N)이며 VLSI 구현시 다른 유사한 시스템보다 향상된 집적도를 갖는다.