СПЕЦІАЛІЗОВАНИЙ ПРОЦЕСОР ДЛЯ УЩІЛЬНЕННЯ ДАНИХ

Анотація

Одним із ефективних підходів щодо ущільнення даних є підхід, що базується на використтанні оптимізуючих властивостей чисел Фібоначчі. Суть підходу полягає в тому, що в процесі ущільнення блок цифрових даних розглядається як надвелике ціле додатне число, що подається у вигляді лінійної форми Фібоначчі. Реалізація методів ущільнення даних на основі лінійної форми Фібоначчі програмними засобами вимагає великих витрат часу, які пов’язані з обчисленнями над числами великої розрядності (до 8000 двійкових розрядів). Для деяких застосувань такі витрати часу є неприпустимими, тому існує потреба створення спеціалізованого процесора, який забезпечить пришвидшення процесу ущільнення даних. Розроблення математичних і структурних моделей спеціалізованого процесора та його компонентів здійснено з використанням функціонально-структурного підходу щодо проектування цифрових пристроїв. Виходячи з узагальненої моделі процесу адаптивного ущільнення даних на основі лінійної форми Фібоначчі визначено основні функції, які має реалізовувати спеціалізований процесор. Цей процесор входить до складу комп’ютерної системи і певним чином підключений до центрального процесора комп’ютера. Оскільки файли, що підлягають ущільненню, та ущільнені файли зберігаються в пам’яті комп’ютера, то передбачається, що центральний процесор буде виконувати зчитування і запис файлу, формування послідовностей Р і Р^* та  реалізовувати функцію оптимізації на рівні послідовностей. На спеціалізований процесор покладаються обчислення над числами великої розрядності. Для реалізації сукупності всіх функцій запропоновано побудувати не один операційний автомат, а здійснити його декомпозицію на автомати, кожен з яких реалізує відповідну функцію. Розглянуто математичні моделі та структури таких модулів спеціалізованого процесора: моделювання джерела даних, кодування, декодування, оптимізації на рівні блоків, формування структури послідовності Р^*. Апаратна реалізація обчислень над числами великої розрядності і можливість реалізації основних функціональних перетворень окремими модулями у конвеєрному режимі забезпечує пришвидшення процесу ущільнення даних порівняно з програмною реалізацією.