基于FPGA的LZW-RS數(shù)據(jù)壓縮編碼系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)

基于FPGA的LZW-RS數(shù)據(jù)壓縮編碼系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)一、任務(wù)背景隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸變得越來(lái)越重要。在眾多數(shù)據(jù)壓縮算法中，LZW-RS是一種基于無(wú)損壓縮的編碼方式，它不僅可以有效減少存儲(chǔ)空間，同時(shí)還可以在數(shù)據(jù)傳輸中減少帶寬消耗。因此，針對(duì)這一需求，本項(xiàng)目旨在研究并設(shè)計(jì)基于FPGA的LZW-RS數(shù)據(jù)壓縮編碼系統(tǒng)。二、任務(wù)目標(biāo)本項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)基于FPGA的LZW-RS數(shù)據(jù)壓縮編碼系統(tǒng)，具體目標(biāo)如下：1.研究LZW-RS算法原理，進(jìn)行軟件仿真，得到壓縮效率和壓縮速度的數(shù)據(jù)。2.設(shè)計(jì)基于FPGA的LZW-RS數(shù)據(jù)壓縮編碼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流的實(shí)時(shí)壓縮編碼，并輸出壓縮后的數(shù)據(jù)流。3.實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮后的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解壓縮，并輸出原始數(shù)據(jù)流。4.通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，改進(jìn)LZW-RS算法，提高壓縮效率和壓縮速度，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行比較評(píng)估，獲得實(shí)際壓縮效率和壓縮速度的數(shù)據(jù)。三、任務(wù)內(nèi)容1.系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)：通過(guò)分析LZW-RS算法原理，設(shè)計(jì)基于FPGA的實(shí)時(shí)壓縮編碼系統(tǒng)的硬件架構(gòu)。2.系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)：根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)各個(gè)模塊的功能，并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。3.系統(tǒng)調(diào)試和性能測(cè)試：通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能進(jìn)行分析，得出實(shí)際的壓縮效率和壓縮速度數(shù)據(jù)。四、預(yù)期成果1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：根據(jù)要求，完成基于FPGA的LZW-RS數(shù)據(jù)壓縮編碼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。2.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)代碼：完成系統(tǒng)的各個(gè)模塊的FPGA代碼實(shí)現(xiàn)。3.系統(tǒng)性能評(píng)估分析報(bào)告：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，編寫(xiě)系統(tǒng)性能評(píng)估分析報(bào)告。4.項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告：對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)，包括任務(wù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況、難點(diǎn)和解決方法、創(chuàng)新點(diǎn)等，以及后續(xù)工作的展望。五、工作進(jìn)度安排1.第一周：調(diào)研LZW-RS算法原理，進(jìn)行軟件仿真。2.第二周：設(shè)計(jì)基于FPGA的LZW-RS數(shù)據(jù)壓縮編碼系統(tǒng)的硬件架構(gòu)。3.第三周：完成系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。4.第四周：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和性能測(cè)試，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。5.第五周：對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)LZW-RS算法。6.第六周：編寫(xiě)項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告和發(fā)布演示視頻分享。六、參考文獻(xiàn)1.Witten,I.H.,Neal,R.M.,&Cleary,J.G.(1987).Arithmeticcodingfordatacompression.CommunicationsoftheACM,30(6),520-540.2.Welch,T.A.(1984).Atechniqueforhigh-performancedatacompression.IEEEComputer,17(6),8-19.3.Zaki,M.E.,&Hasan,M.A.(2006).FPGAimplementationofaHuffmanencoderanddecoder.In2006IEEEInternationalSymposiumonCircuitsandSystems(pp.4-pp).IEEE.4.Bilavarn,S.,&Akkarajitsakul,K.(2009).FPGAimplementationofLZWdatacompressionalgorithm.In2009ThirdInternation