I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.   10 ,   No .   2 ,   J u ly   2 0 2 1 ,   p p .   99 ~ 1 0 8   I SS N : 2 0 8 9 - 4864 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es. v 1 0 . i2 . p p 99 - 1 0 8          99       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   FP G i m p le m en t a tion o Le m pel - Z iv   d a ta  c o m p res sio n       G eha d M o hey 1 Abdelh a li m   Z e kry 2 H a t em   Z a k a ria 3   1 El e c tro n ics   a n d   Co m m u n ica ti o n s E n g in e e rin g   De p a rtm e n t,   El - M a d in a   Hig h e I n stit u te  f o r   En g in e e r in g   a n d   T e c h n o lo g y ,   Eg y p t   2 El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n D e p a rtm e n t,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   A in   sh a m s Un iv e rsit y ,   Eg y p t   3 El e c tri c a En g in e e rin g   De p a rtm e n t ,   Be n h a   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Be n h a   Un iv e rsity ,   Eg y p t       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   3 0 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   J an   1 0 ,   2 0 2 1   A cc ep ted   A p r   2 9 ,   2 0 2 1       W h e n   tran sm it ti n g   th e   d a ta  in   d ig it a c o m m u n ica ti o n ,   it   is  w e ll   d e sire d   th a th e   tran sm it ti n g   d a ta  b it s h o u ld   b e   a m in im a a p o ss ib le,   so   m a n y   tec h n iq u e a re   u se d   to   c o m p re ss   th e   d a ta.   In   th is   p a p e r,   a   L e m p e l - Zi v   a lg o rit h m   f o d a ta  c o m p re ss io n   w a i m p le m e n ted   th ro u g h   V HD L   c o d in g On e   o f   th e   m o st   lo ss les d a ta   c o m p re ss io n   a lg o rit h m s   c o m m o n ly   u se d   is   L e m p e l - Zi v .   T h e   w o rk   in   th is  p a p e is  d e v o ted   t o   im p ro v e   th e   c o m p re ss io n   ra te,  sp a c e - s a v in g ,   a n d   u ti li z a ti o n   o f   th e   Le m p e l - Zi v   a lg o rit h m   u sin g   a   s y sto li c   a rra y   a p p ro a c h .   T h e   d e v e lo p e d   d e sig n   is  v a li d a ted   w it h   V HD sim u latio n u sin g   X i li n x   IS 1 4 . 5   a n d   sy n th e siz e d   o n   V irt e x - 6   F P G A   c h ip .   T h e   re su lt sh o w   th a o u d e sig n   is  e ff icie n in   p ro v id in g   h ig h   c o m p re ss io n   ra tes   a n d   sp a c e - sa v in g   p e rc e n ta g e   a s   w e ll   a s   i m p ro v e d   u ti li z a ti o n .   T h e   T h ro u g h p u is  in c re a se d   b y   5 0 %   a n d   th e   d e sig n   a re a   is  d e c re a se d   b y   m o re   th a n   2 3 %   w it h   a   h ig h   c o m p re ss io n   ra ti o   c o m p a re d   t o   c o m p a ra b le  p re v io u s   d e sig n s.   K ey w o r d s :   Data   co m p r ess io n     FP GA   L o s s less   co m p r e s s io n   L Z 7 7   L Z S S   S y s to lic  ar r a y   d esi gn   VHDL   T h is  is  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Geh ad   Mo h e y   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icat io n s   El - Ma d in H ig h er   I n s t itu te  f o r   E n g i n ee r in g   a n d   T ec h n o lo g y   Fais l s tr ee t,  Giza ,   E g y p t   E m ail:  g eh ad eld o n ea 9 1 @ g m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   C o m p u ter s   ca n   d ea w it h   s e v e r al  d if f er en s o r ts   o f   d ata  li k tex t,  g a m e s ,   s o u n d ,   p h o to s ,   an d   f il m .   p er ce n tag o f   t h ese  in f o r m atio n   s o u r ce s   n ee d   lar g a m o u n t   o f   d ata  w h ic h   ca n   al s o   q u ic k l y   f ill  u p   y o u r   h ar d   d is k   o r   tak lo n g   ti m to   tr a n s m it  o v er   n e t w o r k .   I t   is   r eg u lar l y   a n   is s u to   b ab le  to   s to r lo o f   d ig ital   in f o r m atio n   u s i n g   li m ited   a m o u n o f   s p ac e.   Fo r   t h is   r ea s o n ,   it  is   in ter e s ti n g   to   c h ec k   if   t h e   d ata  ca n   b r e w r itte n   s u c h   th a it   ta k es   u p   les s   s p ac e.   T h i s   m a y   ap p ea r   l ik m a g ic,   b u d o es,  in   f ac t,  w o r k   w ell   f o r   s o m e   d ata  ty p e s .   Data   co m p r ess io n   is   u s ed   m u l ti m ed ia  f o r m at s   f o r   im a g es,  Vid eo   an d   au d io   [1 ,   2] .   T h lo s s les s   d ata  co m p r ess io n   i n d icate s   th at  d ata  is   th e   s a m a t h s o u r c an d   d esti n atio n   [3 ,   4] .   Hu f f m a n   co d [5 ,   6] r u n - le n g t h   co d [ 7 ] ,   ar ith m eti co d [ 8 ] ,   an d   L e m p el - Z i v   ( L Z )   co m p r ess io n   alg o r it h m s   [ 9 ]   ar w id el y   u s ed   [ 1 0 ]   lo s s less   d ata  co m p r es s io n   tech n iq u e.   Am o n g   th e m ,   th L Z   alg o r it h m   t h at  is   d ictio n ar y - b ased   alg o r it h m   th at  ca n   ac h ie v a n   a v er ag co m p r es s io n   r atio   f o r   lo s s les s   d at co m p r es s io n   a n d   i s   co n s id er ed   u n i v er s al.   Statis t ical  lo s s les s   d ata  co m p r e s s o r s   ar b etter   t h a n   d ictio n ar y - b ased   in   co s t,  ar ea   r eq u ir e m e n a n d   co m p r es s io n   r atio s   [ 1 1 ] .   I n   th h ar d w ar i m p le m e n tatio n   o f   d ictio n ar y - b ased   m eth o d s ,   t h r ee   ap p r o ac h es  ar e   d is tin g u is h ed C AM   ( C o n te n t   A d d r ess ab le  Me m o r y )   ap p r o ac h   [ 1 2 ] ,   th m icr o p r o ce s s o r   ap p r o ac h   [ 1 3 ]   an d   th s y s to lic  ar r a y   ap p r o ac h   [ 5 ] .   T h m ai n   a d v a n ta g o f   t h S y s to lic   ar r a y   ap p r o ac h   i s   th a it  is   ea s il y   i m p le m en ted   an d   a   h ig h er   cl o ck   r ate  ca n   b ac h ie v ed   [ 1 4 ] C o m p ar is o n   b et w ee n   t h t h r ee   ap p r o ac h es  i s   s h o w n   i n   T ab le  1 .   Du to   th co n s id er ab le  a m o u n t   o f   p ar allel  co m p ar is o n   in v o l v ed   b y   L Z   al g o r ith m ,   s o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  10 ,   No .   2 J u l y   2 0 2 1 :   99     1 0 8   100   ac h iev in g   v er y   h i g h   t h r o u g h p u u s i n g   s o f t w ar ap p r o ac h es  m a y   b d if f ic u lt.  S y s to lic  A r r a y   ap p r o ac h   w i ll   b u s ed   in   t h is   r esear c h   to   ac h i ev h i g h   th r o u g h p u w i th   lo w e r   H/W   r eq u ir em e n ts .   T h r e m ain in g   o f   t h i s   p ap er   i s   o r g a n ized   as:   T h is   p ap er   co n s i s t s   o f   s i x   s ec tio n s t h r ela t ed   w o r k   is   ex p lain ed   i n   s ec tio n   2 .   L Z SS   co m p r ess io n   al g o r ith m   is   ex p lain ed   i n   Sectio n   3 .   Secti o n   4   d escr ib es  t h e   s y s to lic  ar r a y   d esi g n   f o r   L Z .   Sectio n   5   co n tai n s   th s i m u l atio n   an d   i m p le m en ta tio n   r es u lts   o f   o u r   d esi g n .   Fin all y ,   co n cl u s io n s   ar g iv e n   in   s ec tio n   6 .       T ab le  1 .   C o m p ar is o n   b et w ee n   h ar d w ar ap p r o ac h es o f   d ictio n ar y - b ased   m et h o d   A p p r o a c h   F e a t u r e s   M i c r o p r o c e sso r   L a r g e   a mo u n t   o f   a v a i l a b l e   f l e x i b i l i t y - l o ss  o f   p e r f o r man c e - d o e s n o t   c o mp l e t e l y   e x p l o r e   p a r a l l e l i s m   C o n t e n t   a d d r e ssab l e   me mo r y   ( C A M )   V e r y   f a st - h i g h   p o w e r   c o n su m p t i o n - e x p e n si v e   d u e   t o   h i g h   h a r d w a r e   r e q u i r e me n t s - f u l l   p a r a l l e r   sea r c h i n g   S y st o l i c   a r r a y   L o w e r   h a r d w a r e   r e q u i r e me n t s - b e t t e r   t e st a b i l i t y - p i p e l i n e   se a r c h i n g h i g h e r   c l o c k   r a t e       2.   RE L AT E WO RK   Sin ce   lo s s y   d ata  co m p r ess io n   allo ca tes  th b it s   n ec es s ar y   f o r   d ata  r esto r atio n   w ith in   a   s p ec if ied   f id elit y   le v el  m ea s u r ed   b y   a   d is to r tio n   f ea tu r e.   T h is   th eo r y   i s   ca lled   r ate - d is to r tio n   [ 8 ] .   I n   lo s s less   d ata  co m p r es s io n   [ 7 ] ,   th e   d ata  s h o u ld   b p r ec is el y   r ec o n s tr u ct ed   [ 1 5 ] .   L e m p el Z i v   co m p r e s s io n   m et h o d   is   a   d ictio n ar y   m e th o d   b ased   o n   th s u b s tit u tio n   o f   tex s u b s tr i n g s   w i th   it s   p r ev io u s   o cc u r r e n ce s .   T h L e m p el - Z iv   co m p r es s io n   d ict io n ar y   s tar ts   w it h   a   ce r tain   p r ed eter m i n ed   s tate,   b u d u r i n g   t h e n co d in g   p r o ce s s ,   th co n t e n t   ch an g es  d ep en d i n g   o n   th d at th at  h a s   alr ea d y   b ee n   e n co d ed .   L Z 7 7   [ 9 ]   an d   L Z 7 8   [ 1 6 ]   a r th m o s f a m o u s   alg o r ith m s .   L Z S is   th m o s t   p o p u lar   v er s io n s   o f   L Z 7 7   [ 1 7 - 19 ] .   T h er e   ar m a n y   r esear ch es  w o r k s   o n   L Z   d esig n   f o r   d ata  co m p r ess io n .   W w ill  in tr o d u ce   s o m o f   th r ec en an d   p r ev io u s   w o r k s   s u c h   as  in   [ 2 0 ] ,   in   [ 1 4 ]   an d   in   [ 2 1 ] .   In   [ 2 2 ] Ma r s h   an d   Kn a p p   p r esen ted   d etailed   an al y s is   o f   h o w   th s ize  o f   t h b u f f er s   i n   th L Z 7 7   alg o r ith m   a f f ec t s   t h t h r o u g h p u a n d   co m p r es s io n   r atio .   B y   ch o o s in g   a   s p ec i f ic  b u f f er   s iz e,   th e   r eq u ir ed   ar ea   ca n   b ev alu ated ,   th co m p r es s io n   r atio ,   an d   th e   th r o u g h p u t   th at  th e   c o m p r es s o r   ca n   ac h ie v e.   U s in g   Xi lin x   XC 2 V1 0 0 0   FP GA   d ev ice,   th i m p le m e n tatio n   o f   th co m p r ess o r   w a s   d o n u s i n g   5 1 2 - b y te  s ea r ch   b u f f er   an d   co d in g   b u f f er   o f   1 5 - b y te.   B ased   o n   p o s t - la y o u t   s i m u latio n s ,   ar ch i tectu r ca n   a ch iev e   1 1   Mb p s   th r o u g h p u t.   I n   [ 2 3 ] ,   B y   u s i n g   s y s te m atic  d es ig n   m eth o d o lo g ies,  an   ar ea /p o w er -   ar c h it ec t u r f o r   L Z   d ata   co m p r es s io n   w a s   d ev elo p ed .   I n   o r d er   to   in d icate   ea r ly   co m p letio n ,   t h e y   u s ed   co n tr o v ar iab le  to   im p r o v e   th la ten c y T h eir   ar ch itectu r allo w s   a   h ig h - lev e u n d er s tan d in g   o f   t h tr ad eo f f s   i n v o lv ed .   B y   u s i n g   a   co m m o n   esti m atio n   f r a m e w o r k ,   a   b r o ad   r an g o f   o p tio n s   ca n   b co n s id er ed ,   s in ce   t h ar ch itect u r is   s ca lab le   an d   p ar am e ter ized .   I n   [ 2 4 ] ,   L Z   co m p r es s io n   p ar allel  alg o r it h m   w a s   d escr ib ed   b y   Mo h a m ed   A .   A b d   E Gh a n y .   T o   d is p la y   ea r l y   co m p letio n ,   co n tr o v ar iab le  w as  u s ed   to   f u r th er   i m p r o v t h lat en c y .   T h p r o p o s ed   i m p le m en ta tio n   is   e f f ic ien i n   ter m s   o f   s p ee d   an d   ar ea   r e q u ir e m en ts .   T h d esig n   ar ea   is   d ec r ea s ed   b y   m o r th an   3 0 %   an d   th co m p r es s io n   r ate  is   in cr ea s ed   b y   m o r th an   4 0 %.  His   co m p r es s io n   r ate   w as  ab o u 1 3 Mb p s .   I n   [ 2 5 ] Desig n   a n d   FP GA   i m p le m en ta tio n   f o r   GZ I P   co m p r ess o r   b ased   s y s to lic  ar r a y   w as   p r esen ted .   A   s in g l e   GZ I P   co m p r ess io n   co r w as   i m p le m e n ted   i n   Vir te x   6   F P GA   M L 6 0 5   d ev elo p m e n b o ar d ,   d ata  tr an s f er s   Xill y b u s   u tili za tio n   w a s   d o n o v er   P C I   E x p r ess .   T h th r o u g h p u o f   t h eir   i m p le m en tatio n   w a s   o v er   1 . 3   Gb p s   an d   t h s o f t w ar a v er ag e   t h r o u g h p u t   w as   5 2   Mb p s   u s i n g   th C al g ar y   co r p u s .   I n   [ 2 6 ] ,   H. L u o ,   Ye  C ai,   a n d   Q. Ma o   p r esen ted   m u lti - co r GZ I P   co m p r ess o r   f o r   HDFS.   T o   in cr ea s th r o u g h p u t,  t h co r w a s   d esig n ed   v ia  e x p an d i n g   m u l tip le  s y s to li ar r a y   co m p r es s io n   co r es.  T h Har d w ar i m p le m e n tatio n   was  ev a lu ated   u s in g   A lp h Data   A d m - P cie - KU3   F P GA   d ev elo p m e n b o ar d ,   R I FF A   d ata   tr an s f er s   u tili za t io n   w a s   d o n o v er   P C I   E x p r ess .   T h p ea k   th r o u g h p u o f   th co m p r es s o r   ex ce ed s   1 . 1   GB /s .       3.   LZ SS   CO M P RE SS I O A L G O RI T H M   L Z S is   o n o f   t h i m p r o v e m en ts   o f   L Z 7 7   th at  w i ll  b u s e d   in   th i s   p ap er .   w in d o w   ( n   9 )   s h o w n   in   Fi g u r 1   an d   lo o k - a h ea d   b u f f er   ( L 3 )   as  an   ex a m p le.   A s s u m th a X i i   0 ,   1 . . .   n - 1   w il b r ep r esen ted   as   th w i n d o w   co n ten a n d   th at  Y j j   0 ,   1 …  L s - 1   ( i.e . ,   Y j   X i+ n - Ls )   as  t h lo o k - a h ea d   b u f f er   co n ten t.  T h lo o k - ah ea d   b u f f er   co n te n is   co m p ar ed   w ith   t h c o n te n o f   t h d ictio n ar y   ac co r d in g   to   L Z   co n ce p to   f in d   t h e   len g th   o f   th lo n g es m atc h   L m ax   w h ic h   s tar f r o m   I p   p o s itio n .   T h en   o u tp u w il b r ep r esen ted   b y   a   co d e w o r d   ( I p L max ) .   T h co d w o r d   len g th   L c   is   g iv e n   b y :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4864       F P GA   imp leme n ta tio n   o Lem p el - Ziv   d a ta   co m p r ess io n   ( Ge h a d   Mo h ey )   101                                                                      ( 1 )     T o   r ep r esen s y m b o in   t h w i n d o w ,   w   b its   ar n ee d ed ,   lo g 2   (L s )   b its   to   r ep r esen L m ax ,   an d   p   lo g 2   (n - Ls )   b its   to   r ep r esen I p .   T h en   ( l +   p )   ( L max   w )   is   t h e   co m p r es s io n   r atio .           Fig u r 1 .   E x a m p le  o f   L Z   c o m p r ess o r   w i n d o w       I n   th DG  I   F i g u r 2 ,   m atch   l en g t h   a n d   m a tch   s i g n al  ar p r o p ag ated   f r o m   ce ll  to   ce ll.  T h w i n d o w   co n ten t   ( X)   a n d   t h lo o k - a h e ad   b u f f er   co n ten ( Y)   ar b r o ad ca s to   all  ce lls   h o r izo n ta ll y   a n d   d ia g o n all y   r esp ec tiv el y .   B y   t h DG  p r o jectio n   in to   th s u r f ac n o r m a to   th p r o j ec tio n   v ec to r   s elec ted ,   th p r o ce s s o r   ass i g n m e n t c an   b d o n e.             Fig u r 2 .   Dep en d en ce   g r ap h   o f   t h L Z   c o m p r es s io n   a l g o r ith m       4.   SYST O L I ARRA D E S I G F O L Z   DA T CO M P RE SS I O N   T h co m p r ess io n   d esi g n   o f   L e m p el  Z i v   is   s h o w n   i n   Fi g u r 3 .   T h s y s to lic  ar r a y   d esig n   ar ch itect u r e   co n s is ts   o f   t h r ee   m aj o r   co m p o n en t s th e   S AL Z C   co m p r e s s o r   m o d u le,   th e   R A M   b lo ck ,   a n d   th h o s t c o n tr o ller .   S A L Z C   m o d u le  d o esn ' in cl u d b lo ck   R A M.   T h d ictio n ar y   s ize  ca n   b in cr ea s ed   b y   e x ch an g i n g   t h b lo ck   R A w it h   lar g er   o n e.   A ls o ,   th h o s co n tr o ller   is   n o co m b i n ed   in to   t h S AL Z C   m o d u le,   to   b ab le  to   mo d i f y   w h e n   t h d ictio n ar y   s ize  is   ch a n g ed .   T h w in d o w   s ize  len g t h   n   in   o u r   i m p le m e n tatio n   1 K,   a n d   th e   len g th   o f   lo o k - a h ea d   b u f f er   L s   1 6 .           Fig u r 3 .   L e m p el - Z i v   c o m p r es s io n   c h ip   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  10 ,   No .   2 J u l y   2 0 2 1 :   99     1 0 8   102   4 . 1 .     SAL Z m o du le   S A L Z C   m o d u le   co n tai n s   1 6   p r o ce s s o r   ele m e n ts   ( P E S),   o n L - en co d er ,   1 6   b y tes   s h i f t r e g is ter ,   an d   4 - b it c o u n ter .   T h SALZ C   m o d u le  is   d ep icted   in   Fi g u r 4 .           Fig u r 4 .   SALZ C   m o d u le  b lo ck   d iag r a m       Fro m   t h D s h o w n   i n   Fig u r e   2 ,   all  t h n o d es i n   a   s p ec i f ic  r o w   ar in te g r ated   i n to   s i n g le   p r o ce s s o r   ele m e n ( P E ) .   A   li n ea r   ar r a y   o f   le n g t h   L s   is   p r o d u ce d .   T h la y o u i s   s i m p le  d u to   th e   r eg u lar it y   o f   t h ar r a y .   s i n g le  ce ll   ( P E )   o n l y   w ill   h an d     laid   o u t,  t h e n   t h o t h er   1 5   P E s   ar its   co p ies.   R o u tin g   i s   al s o   s i m p li f ied   d u to   s y s to lic  ar r a y   d esi g n .   T h r esu lti n g   ar r a y   o f   De s i g n - P   ar g i v en   in   Fig u r 5   an d   th s p ac e - ti m d iag r a m   is   s h o w n   i n   T ab le  2 .   As  s h o w n   i n   F i g u r 5   th e   ar ch itectu r co n s is t s   o f   1 6   p r o ce s s in g   ele m e n ts   t h at  i s   u s ed   f o r   co m p ar is o n ,   an d   L - en co d er   t h at  is   u s ed   f o r   m a tch i n g   le n g t h   o u tp u t.   T h u s ,   t h lo o k - a h ea d   b u f f er   s y m b o ls   Yj  th at  r e m ai n   i n   P E s   d u r in g   t h en co d in g   s tep   an d   d o   n o ch an g e.   T h Xi  d ictio n ar y   v ar iab le  m o v es  s y s to licall y   f r o m   le f to   r i g h t,  w it h   1   clo ck   c y c le  d ela y .   T h p r o ce s s i n g   e le m e n t 's  m atch   s i g n a E i   m o v e s   o n to   t h L - en co d er .   T h en co d er ' s   o u tp u L i s   t h m atc h in g   lo n g i tu d r esu lti n g   f r o m   t h i - 1   co m p ar is o n s .   Af ter   o n e   clo ck   c y c le,   th e   f ir s L i   w ill  b o b tain ed   an d   ea c h   clo ck   c y c le  w ill  b o b tai n ed   f o r   t h f o ll o w i n g   o n es.  T h Yj   is   p r elo ad ed   to   b p r o ce s s ed   b ef o r th e n co d in g   p r o ce s s   an d   t h is   w ill  tak e   L s   e x tr c y cles.  T h ti m e   o f   p r elo ad in g   n e w   s o u r ce   s y m b o ls   d u r in g   t h e n co d in g   p r o ce s s   d ep en d s   o n   t h n u m b er   o f   s o u r ce   s y m b o ls   w ill   b co m p r ess ed   i n   th p r ec ed in g   co m p r ess io n   s tep ,   L m a x .           Fig u r 5 .   A r r a y   o f   d esi g n - p       T ab le  2 .   Sp ac e - ti m d iag r a m   sp a c e   P E1 5   P E1 4   ….   P E1   P E1   Li   t i me               1   X 1 5   Y 1 5   X 1 4   Y 1 4   ….   X1   Y1   X1   Y1     2   X 1 6   Y 1 5   X 1 5   Y 1 4   ….   X2   Y1   X2   Y1   L0   3   X 1 7   Y 1 5   X 1 6   Y 1 4   ….   X3   Y1   X3   Y1   L1   ….   ….   ….   ….   ….   ….   ….   16   X 3 0   Y 1 5   X 2 9   Y 1 4   ….   X 1 6   Y1   X 1 6   Y1   L 1 4   17             L 1 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4864       F P GA   imp leme n ta tio n   o Lem p el - Ziv   d a ta   co m p r ess io n   ( Ge h a d   Mo h ey )   103   T h P E   b lo ck   d iag r a m   i s   p r es en ted   i n   Fi g u r 6 .   T h co m p ar is o n   o f   Y j   a n d   i n co m i n g   X i   r eq u ir es  o n l y   o n eq u alit y   co m p ar ato r .   T h E i   ( m atc h   s i g n al)   r es u lt  f o r   t h e   co m p ar ato r   p r o p ag ates  to   th L - en co d er .   T h L - en co d er   b lo ck   d iag r a m   is   d ep icted   in   Fig u r 7 .   T h m atc h - le n g t h   L i s   c o m p u ted   ac co r d in g   to   m a tch   s ig n al s .               Fig u r 6 .   Fu n c tio n al  b lo ck   o f   p r o ce s s in g   e le m e n t   Fig u r 7 .   T h l - en co d er       4. 2 .   H o s t   c o ntr o ller   T h Ho s co n tr o ller   in clu d es  m atc h   r esu lt s   b lo ck   ( MRB ) ,   c o d w o r d   g en er ato r ,   a n d   en d   o f   p r o ce s s in g   b lo ck   ( E OP B ) ,   as  s h o w n   i n   Fi g u r 8 Fro m   Fig u r 5 ,   it  is   clea r   th at  th L - en co d er   d o esn ' g e n er ate  th m ax i m u m   m a tch i n g   le n g t h .   So ,   in   o r d er   to   d eter m i n L max   a m o n g   t h g e n er ated   L i s ' ,   a   m atc h   r esu lts   b lo c k   ( MRB )   is   n ee d ed   as sh o w n   in   Fig u r 9               Fig u r 8 .   Ho s c o n tr o ller   b lo c k   d iag r a m   Fig u r 9 .   Ma tch   r esu lts   b lo ck       T h en d   o f   p r o ce s s i n g   b lo ck   a s   s h o w n   in   Fi g u r 1 0   i n clu d e s   4 - b it c o u n ter   a n d   Dete r m in a tio n   b lo ck   ( DB ) .   T h is   co u n ter   is   n ee d ed   t o   s u cc e s s f u ll y   h an d le   th e   las p ar t o f   t h d ata   s tr ea m .   E n d   o f   s tr ea m   s ig n al   d o es   n o m ea n   th en d   o f   th co m p r ess io n   o p er atio n ,   b u o n ce   th en d   o f   s tr ea m   s ig n al  is   g en e r ated   u s in g   th 4 - b it   co u n ter   I t ' s   u s ed   to   tr ig g er   th en co d in g   p r o ce s s   o f   t h u n p r o ce s s ed   d ata  in   th lo o k - ah ea d   b u f f er .   A f ter   r ec eiv in g   t h e n ab le  s ig n al  t h co u n ter   w i ll  co u n t   th e   n u m b er   o f   s h i f o p er atio n s .   DB   d et er m in e s   t h n u m b er   o f   p r o ce s s   ele m en t s   th at  w i ll  o p er ate  d u r in g   th en co d in g   s tep   ac co r d in g   to   th co u n ter   o u tp u a n d   g en er ate s   th e n d   s i g n a af ter   th e   co m p r ess io n   o p er atio n   is   co m p lete.   D eter m i n atio n   b lo ck   ( DB )   is   s h o w n   in   Fi g u r 1 1 .   W ith o u th e   DB   th e   last   p ar w il b co m p r es s ed   in co r r ec tl y .   T h n u m b er   o f   P E s   i n   t h f o r w ar d   b u f f er   s h o u ld   b eq u al  to   th n u m b er   o f   u n p r o ce s s ed   d ata.   C o m p ar ato r   an d   Su b tr ac to r   ar th p r in cip al  co m p o n e n t s   o f   DB .   I f   th co u n ter   o u tp u ( th n u m b er   o f   d ata  p r o ce s s ed   in   th lo o k - a h ea d   b u f f er )   is   les s   th a n   t h n u m b er   o f   P E s ,   th e y   ca n   b s u b tr ac ted   b y   t h Su b tr ac to r .   T h n u m b er   o f   P E s   is   cr ea ted   w h ic h   w i ll  o p er ate  d u r in g   th e   en co d in g   s ta g e.   I f   t h c o u n ter   o u tp u t i s   eq u a l to   t h P E S n u m b er ,   i m ea n s   t h e n tire   lo o k - ah ea d   b u f f er   d ata  i s   p r o ce s s ed .   Hen ce   th en d   s i g n al  ( f in i s h )   w i ll g e n er ate.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  10 ,   No .   2 J u l y   2 0 2 1 :   99     1 0 8   104           Fig u r 1 0 .   E n d   o f   p r o ce s s in g   b lo ck   ( E OP B )   Fig u r 1 1 .   Dete r m i n atio n   b lo ck   ( DB )       4 . 3 .     B lo ck   RAM   W u s th b lo ck   R A as  t h e   f ir s t - in - f ir s t - o u ( FIFO) ,   s o   we  n ee d   to   u s t w o   co u n ter s ,   as  illu s tr ated   in   Fi g u r 1 2 .   T h f ir s o n is   t o   g en er ate  w r ite   ad d r ess .   A t   f ir s t,  i is   lo ad ed   b y   t h lo o k - ah ea d   b u f f er ' s   f ir s t   ad d r ess ,   th en   it  co u n ts   to   in iti alize   th e   lo o k - a h ea d ,   b u f f er .   Af ter w ar d ,   it  w ill  p o in to   w h er an   in p u s y m b o l   s h o u ld   b in s er ted .   T h s ec o n d   o n i s   to   g e n er ate  t h ad d r ess   f o r   r ea d in g .   I w i ll  p o in t   to   th FI FO ' s   f ir s t   lo ca tio n   ( eq u al  to   th ad d r ess   w r itte n   1 ) .   U p o n   r ea ch in g   th m a x i m u m   v alu e   o n o f   t w o   co u n ter s .   I n   th e   n ex s tep ,   it ' ll i m m ed iate l y   g o   d o w n   to   0 .           F i g u r 1 2 .   First - in - f ir s t - o u t ( F I FO)       5.   RE SU L T   5 . 1 .     So f t w a re   s i m ula t io ns     T h R T L   ar ch itectu r o f   S AL Z C   m o d u le  d ep icted   in   f i g u r 4   is   VHDL   m o d eled   w i th   it s   s i m u latio n   r esu lt  as  s h o w n   i n   F i g u r 1 3 .   T h SA L Z C   r ec eiv es  s eq u en ce   o f   1 6   b y tes  o f   d ata  f r o m   te x v ec to r   f ile.   T h u s ,   t h f ir s 1 6 - b y tes   o f   d at s to r ed   in   Y j   t h en   it   r ea d s   X i   a n d   t h en   it   co m p ar ed   Y j   w it h   X i   an d   t h e   r esu lt  i s   i n   L i   an d   Y 0 - o u s in ce   L i   1 1 1 1   an d   th i s   i s   d u to   th f ir s 1 6 - b y te   o f   X i   eq u al  t h f ir s 1 6 - b y tes  o f   Y j   an d   Y 0 - o u t   0 1 1 1 0 0 1 1   an d   th is   is   d u to   th f ir s t b y te  o f   f ile  0 1 1 1 0 0 1 1 .           Fig u r 1 3 .   Si m u latio n   r es u lt s   o f   S AL Z C   m o d u le   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4864       F P GA   imp leme n ta tio n   o Lem p el - Ziv   d a ta   co m p r ess io n   ( Ge h a d   Mo h ey )   105   T h s i m u latio n   r es u lt   o f   t h e   Ho s co n tr o ller   i s   s h o w n   i n   F ig u r e   1 4 .   T h co d w ill   o u tp u t h co d e   w o r d   d u to   t h r ec eiv ed   s i g n al  f r o m   S AL Z C   s i n ce   i f   t h er is   n o   m atch   it   w ill   o u tp u co d e w o r d   t h at  co n tain s   M 0   if   t h er is   m atc h   it  w ill  o u tp u t h co d w o r d   th at  co n ta in s   L e n g t h   o f   t h m atc h   an d   it s   p o i n ter .   T h f ir s b it in   th co d e w o r d   s p ec i f ies t h at  i f   th er is   m atc h   o r   n o t.            Fig u r 1 4 .   T h h o s c o n tr o ller   s i m u lat io n   r es u lt       T h e   co d e   also   w i ll  d o   s h if if   en - s h ift   1   o r   if   lo a d   = 1   s in ce   en - s h ift   is   co n tr o s ig n a to   d o   1 6   s h i f t s   in itiall y   t h en   i f   lo a d   =1   it  w ill  lo ad   n e w   b y te.   T h Ho s co n tr o ller   o u tp u a ls o   d ep en d s   o n   L - r ea d y w h ic h   s h o w s   t h at  t h m atc h   is   r ea d y   o r   n o t.  L i   s h o w s   th len g th   o f   t h m atch   a n d   ac co r d in g   to   th i s   le n g th ,   t h e   co d w il d o   s h if ( L n u m b er   o f   b y tes).   I f   w as s u m t h at  L i   0 1 1 0   th en   Q - R ea d y   1   th en   s h ift - left   1   f o r   6   clo ck   c y cle  th e n   s h i f lef r et u r n   to   ze r o   w ai tin g   f o r   n e co n d itio n   o f   L o r   lo ad   if   th er is   n o   m atc h as   s h o w n   in   Fi g u r 1 5   W in d o w   a ct  as  d ict io n ar y   in   o u r   co d s in ce   R A i s   FIFO  its   d ep th   1 0 2 4   an d   w id t h   =   8 .   T h co d r ea d s   th d ata  in p u t f r o m   th te x f ile  t h en   t h o u tp u t i s .           Fig u r 1 5 .   W in d o w   s i m u latio n   r esu lt       Af ter   v er i f y i n g   th VHD L   c o d o f   all  th co m p o n en W in d o w ,   S AL Z C   a n d   Ho s t   c o n tr o ller ,   th e   m atc h - len g t h   o f   co m p ar is o n   a n d   th e   f ir s b y te   s to r ed   in   th f ir s P E   is   f ed   to   Ho s co n tr o ller   th en   it  d ec id es  i f   it  w as  a   m a tch - le n g th   th e n   i t   co m p ar es  it  w it h   t h m ax i m u m   le n g t h   s to r ed   p r ev io u s l y   th en   it  o u tp u t s   t h e   co d e w o r d   th at  co n s is t s   o f   ( 1 6 - b its )   co n tain   m a tch - le n g th   o f   co m p r es s io n   a n d   th p o in ter   o f   th i s   len g t h ,   th e n   it   d o es  s ev er al   s h i f ts   eq u al   to   t h m atc h - le n g t h   an d   lo ad   n e w   n u m b er   o f   b y te   to   t h s h i f t   r eg is ter   a n d   co m p ar e   ag ain .   I f   it  w a s n ' s u cc ess f u co m p ar is o n   it  o u tp u t h e   f ir s b y te  th a w as  s to r ed   in   th f ir s P E   an d   it  d o es  o n s h i f ( lo ad   o n n e w   b y te)   an d   d o   th co m p ar is o n   ag a in   as  s h o w n   i n   F i g u r 1 6 .   I f   it  h as  m atc h - le n g t h   af ter   th co m p ar is o n ,   S AL Z C   m o d u le  h as  s i g n al  th at  s h o w s   t h at  t h co d h as  m atch - len g th   as   s h o w n   i n   F ig u r 1 6   ( Q_ r ea d y )   s ig n a 1   at  th ti m t h o u tp u h as  len g th   a n d   p o in ter   an d   th f ir s b it  o f   th e   co d e w o r d   eq u al  o n th is   i s   an o th er   v er if y   f o r   th o u tp u t,  b u if   t h o u tp u h as  ze r o   len g t h   it  w il o u s i g n a ( lo a d )   =   1   th at  v er if y   th er is   n o   co r r ec t c o m p ar is o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  10 ,   No .   2 J u l y   2 0 2 1 :   99     1 0 8   106       Fig u r 1 6 .   T h L Z   c o m p r ess io n   c h ip   s i m u latio n   r esu lt       5 . 2 .     I m ple m e nta t io n   I n   t h is   s ec tio n ,   w p r ese n t h e   ac h ie v ed   d esi g n   lo s s le s s   co m p r ess io n   e f f icie n c y .   T h i m p le m en tatio n   o f   o u r   d esi g n   i s   ca r r ied   o u u s i n g   Xili n x   Vir te x - 6   FP G A ,   f o r   n   1 k ,   L s   1 6 ,   w   8 .   FP GA   u tili za t io n   s u m m ar y   i s   s h o w n   i n   T ab le  3 .   T h co m p r ess io n   r ate  R c   c an   b esti m ated   as:                                                         ( 2 )     I n   o u r   i m p le m e n tatio n ,   w u s e   w i n d o w   s ize  ( n )   is   1 K,   L s 1 6 ,   w 8 ,   an d   C LK 1 7 5 . 4 0 8 ,   O u r   m o d u l e   d o es  s p ac e - s a v i n g   ab o u t   5 5 an d   o n   a v er ag co m p r es s io n   r ate  u p   to   2 5 . 7 5   Mb p s .   Sav i n g   p er ce n ta g i n   o u r   FP GA   i m p le m en tat io n   is   5 5 %   an d   th co m p r ess io n   r atio   is   6 7 . 8 %.  T h to tal  o n - ch ip   p o w er   is   3 . 4 2 2   W .       T ab le  3 .   I m p le m e n tatio n   r esu l t o f   th e   p r o p o s ed   d esig n   D e v i c e   u t i l i z a t i o n   su m mary   ( e st i mat e d   v a l u e s)   L o g i c   U t i l i z a t i o n   U se d   A v a i l a b l e   U t i l i z a t i o n   N u mb e r   o f   S l i c e   R e g i st e r s   3 7 3   3 0 1 4 4 0   0%   N u mb e r   o f   S l i c e   L U T s   2 6 2   1 5 0 7 2 0   0%   N u mb e r   o f   F u l l y   U s e d   L U T - F F   P a i r s   1 1 7   5 1 8   2 2 %   N u mb e r   o f   b o u n d e d   I O B s   65   6 0 0   1 0 %   N u mb e r   o f   B l o c k   R A M / F I F O   1   4 1 6   0%   N u mb e r   o f   B U F G / B U F G / C T R L / B U F H C Es   3   1 7 6   1%       T ab le  4   d ep icts   th co m p ar is o n   b et w ee n   C o m p r es s io n   r ate  o f   t h p r o p o s ed   d esig n   a n d   th liter atu r e.   I n   [ 2 6 ] ,   p r esen ts   p ar allel  m u l ti - co r GZ I P   co m p r es s o r   v ia  HDFS  an d   i m p le m e n ted   th d esig n   u s i n g   A d m - P cie - KU3   FP GA   d ev ice.   T h e y   ac h ie v ed   co m p r es s io n   r at ab o u 2 2 %.   I n   [ 2 5 ] ,   p r ese n ted   d esig n   an d   i m p le m en ta tio n   o f   co m p let GZ I P   co r ar ch itectu r e.   T h e y   d o   th i m p le m e n tatio n   u s i n g   Vir tex   6   M L 6 0 5   an d   ac h ie v ed   co m p r es s io n   r at io   ab o u 2 1 . 7 % .   I n   [ 2 4 ] ,   P r es en ts   d esig n   a n d   i m p le m en ta ti o n   o f   L Z S u s i n g   Sp ar ten - I I   FP G A   d ev ice  an d   ac h iev ed   1 3   M bp s.   C o m p ar ed   to   th r esu lts   i n   [ 1 6 ]   th th r o u g h p u is   in cr ea s e d   b y   5 0 an d   th d esi g n   ar ea   is   d ec r ea s ed   b y   m o r th an   2 3 th at  p r o v id es  an   ex ce l len p lat f o r m   f o r   R ea l - ti m e   co m p r es s io n   ap p licatio n s .         T ab le  4 C o m p r ess io n   r ate  an d   co m p r es s io n   r atio   co m p ar is o n   D e si g n   D i c t i o n a r y   si z e   C o mp r e ssi o n   R a t i o   C o mp r e ssi o n   R a t e   F P G A   D e v i c e   D e si g n ,   2 0 1 9   -------   ……   2 2 %   A d m - P c i e - K U 3   F P G A   D e si g n ,   2 0 1 7     1 0 2 4   …. .   2 1 . 7 %   X i l i n x   V i r t e x   6   D e si g n ,   2 0 0 7     1 0 2 4   1 3   M b p s   …. .   S p a r t e n - II   T h e   p r o p o se d   d e si g n     1 0 2 4   2 6   M b p s   6 7 . 8 %   X i l i n x   V i r t e x   6   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t   I SS N:  2089 - 4864       F P GA   imp leme n ta tio n   o Lem p el - Ziv   d a ta   co m p r ess io n   ( Ge h a d   Mo h ey )   107   6.   CO NCLU SI O NS    In   th i s   p ap er ,   th d esig n   an d   i m p le m en ta tio n   o f   lo s s les s   d ata  co m p r es s io n   w as  d escr ib ed   u s i n g   t h e   L Z   al g o r ith m .   X ili n x   I SE  1 4 . 5   to o is   u s ed .   T h p r o g r a m m i n g   is   d o n e   i n   VHD L   lan g u ag e   an d   t h w h o le   alg o r ith m   is   d escr ib ed   in   th a lan g u a g e.   Ou r   s y s to lic  ar r a y   L Z   co m p r ess io n   ( S AL Z C )   m o d u le  p r o v id es  s p ac e - s av i n g   ab o u 5 5 an d   o n   av er ag co m p r ess io n   r ate  u p   to   2 5 . 7 5   Mb p s .   C o m p ar in g   to   liter atu r w o r k   we   p r o v ed   th at  L Z SS   b ased   s y s to l ic  ar r ay   d es ig n   ca n   ac h ie v h i g h   co m p r ess io n   r atio   co m p ar ed   to   GZ I P   an d   also   ca n   ac h iev e   h i g h   co m p r es s io n   r a te  co m p ar ed   to   o th er   L Z   d esig n .   As  f u t u r w o r k ,   o n m a y   m o d i f y   t h h o s t   co n tr o ller   s in ce   it c a n   b u s ed   f o r   o th er   alg o r ith m s   s tr i n g - m a tch i n g   b ased   L Z ,   s u c h   as  L Z W   an d   L Z 7 8 .         RE F E R E NC E S   [1 ]   J .   L a ti f ,   P .   M e h ry a r,   L .   Ho u ,   Z.   Ali,   " A n   e ff icie n d a ta  c o m p re ss io n   a lg o rit h m   f o re a l - ti m e   m o n it o ri n g   a p p li c a ti o n s   in   h e a lt h c a re , "   2 0 2 0   5 th   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   C o mp u ter   a n d   C o mm u n ica ti o n   S y ste ms   ( ICC CS ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   71 - 75.   [2 ]   J.  Uth a y a k u m a r,   T .   V e n g a tt a ra m a n ,   " P e rf o rm a n c e   e v a lu a ti o n   o f   lo ss les c o m p re ss io n   tec h n iq u e s:  A n   a p p li c a ti o n   o f   sa telli te  im a g e s, "   2 0 1 8   S e c o n d   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   El e c tro n ics ,   C o mm u n ic a ti o n   a n d   Aer o sp a c e   T e c h n o l o g y   ICEC A ,   2 0 1 8 ,   p p .   7 5 0 - 7 5 4 .   [3 ]   H.   D.  Ko t h a ,   M .   T u m m a n a p a ll y ,   V .   K.  Up a d h y a y ,   " Re v ie w   o n   lo ss les c o m p re ss io n   tec h n iq u e s,"   J o u rn a o f   Ph y sic s:  Co n fer e n c e   S e rie s,  Vo l u me   1 2 2 8 ,   I n ter n a ti o n a c o n fer e n c e   o n   c o m p u ter   v isio n   a n d   m a c h in e   lea rn in g A n d h ra   P ra d e sh ,   I n d ia ,   2 7 - 2 8   De c .   2 0 1 8 .   [4 ]   A .   G o p in a th ,   M .   Ra v isa n k a r,   " Co m p a riso n   o f   lo ss les s   d a ta  c o m p re ss io n   tec h n i q u e s,"   2 0 2 0   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   In v e n t ive   Co mp u t a ti o n   T e c h n o l o g ies   ( ICICT ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   6 2 8 - 6 3 3 .   [5 ]   A .   M o ff a t,   " Hu ffm a n   c o d in g ,"   ACM   Co mp u ti n g   S u rv e y s v o l.   5 2 ,   n o .   4 ,   p p .   1 - 3 5 ,   2 0 1 9 .   [6 ]   S .   T .   Kle in ,   S .   S a a d ia,   D.  S h a p ira,   " F o rw a rd   lo o k in g   Hu f fm a n   c o d in g , "   T h e o ry   o f   Co mp u ti n g   S y ste ms 2 0 2 0 .   [7 ]   M .   P a n d e y ,   S .   S h r iv a sta v a ,   S .   P a n d e y ,   S .   S h r id e v i,   " A n   e n h a n c e d   d a ta  c o m p re ss io n   a lg o rit h m , "   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Eme rg in g   T re n d s i n   In f o rm a t i o n   T e c h n o lo g y   a n d   En g in e e rin g   ic - ET IT E ,   2 0 2 0 ,   p p .   1 - 4.   [8 ]   C.   W .   Hu a n g ,   J.   J.  Din g ,   " Eff i c ien EE G   S ig n a c o m p re ss io n   a lg o rit h m   w it h   lo n g   len g th   i m p ro v e d   a d a p ti v e   a rit h m e ti c   c o d in g   a n d   a d v a n c e d   d iv isio n   a n d   e n c o d in g   tec h n i q u e s , "   2 0 1 8   IEE E   2 3 rd   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Dig it a l   S i g n a Pr o c e ss in g   D S P v o l.   2 0 1 8 - No v . ,   n o .   1 ,   p p .   1 - 5 ,   2 0 1 9 .   [9 ]   J.  Zi v ,   A .   L e m p e l,   " A   u n iv e rsa l   a lg o rit h m   f o se q u e n ti a d a ta  c o m p re ss io n , "   in   IEE T ra n sa c ti o n o n   In fo rm a ti o n   T h e o ry ,   v o l.   2 3 ,   n o .   3 ,   p p .   3 3 7 - 3 4 3 ,   M a y   1 9 7 7 .   [1 0 ]   P a re k a P .   M ,   T h a k a re   S .   S ,   " L o ss les Da ta  c o m p re ss io n   a lg o rit h m - a   re v ie w , "   In ter n a ti o n a J o u rn a o Co m p u ter   S c ien c e   a n d   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g ies ,   v o l .   5 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 6 - 2 7 8 ,   2 0 1 4 .   [1 1 ]   A .   G u p ta,  A .   Ba n sa l,   V .   Kh a n d u j a ,   " M o d e rn   lo ss les c o m p re ss io n   tec h n iq u e s:  Re v iew ,   c o m p a riso n   a n d   a n a ly sis, "   2 0 1 7   S e c o n d   In ter n a ti o n a Co n f e re n c e   o n   El e c trica l,   Co mp u ter   a n d   C o mm u n ica t io n   T e c h n o lo g ies   ( ICECCT ) 2 0 1 7 ,   p p .   1 - 8.   [1 2 ]   K.  P a g ia m tzis,  A .   S h e ik h o les lam i,   " Co n ten t - a d d re ss a b le  m e m o r y   (CA M c ircu it a n d   a rc h it e c t u re s:  tu to rial  a n d   su rv e y , "   in   IEE J o u r n a l   o S o li d - S ta te Ci rc u it s ,   v o l.   4 1 ,   n o .   3 ,   p p .   7 1 2 - 7 2 7 ,   M a r .   2 0 0 6 .   [1 3 ]   Ud a y a   Ku m a H,  " De sig n   a n d   I m p le m e n tatio n   o f   lo ss les d a ta  c o m p r e ss io n   c o p ro c e ss o u si n g   F P G A , "   In ter n a t io n a J o u rn a o E n g in e e rin g   Res e a rc h   &   T e c h n o lo g y v o l.   4 ,   n o .   0 5 ,   p p .   8 1 8 8 2 2 ,   2 0 1 5 .   [1 4 ]   S h ih - A rn   Hw a n g ,   Ch e n g - W e n   W u ,   " Un if i e d   V L S s y sto li c   a rr a y   d e sig n   f o r   L d a ta  c o m p re s sio n , "   in   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Ver y   L a rg e   S c a l e   In teg ra ti o n   VL S S y ste ms ,   v o l.   9 ,   n o .   4 ,   p p .   4 8 9 - 4 9 9 ,   A u g .   2 0 0 1 .   [1 5 ]   Him a li   P a tel,   Un n a ti   I tw a la,  Ro s h n Ra n a ,   Kru t Da n g a rwa la,  " S u rv e y   o f   lo ss les d a ta   c o m p re ss io n   a lg o rit h m s,"   I   In ter n a t io n a J o u rn a o E n g in e e ri n g   Res e a rc h   &   T e c h n o lo g y   ( IJ ER T ) ,   v o l.   4 ,   n o .   4 ,   p p .   9 2 6 - 9 2 9 ,   2 0 1 5 .   [1 6 ]   J.  Zi v ,   A .   L e m p e l,   " Co m p re s sio n   o f   i n d iv id u a se q u e n c e v ia  v a riab le - ra te  c o d in g , "   i n   IEE T ra n sa c ti o n o n   In fo rm a t io n   T h e o ry ,   v o l.   2 4 ,   n o .   5 ,   p p .   5 3 0 - 5 3 6 ,   S e p .   1 9 7 8 .   [1 7 ]   J.  A .   S to re r,   T .   G .   S z y m a n s k i,   " Da ta  c o m p re ss io n   v ia  tex tu a l   su b st i tu ti o n , "   J o u rn a o f   th e   Asso c ia ti o n   fo r   Co mp u t in g   M a c h i n e ry ,   v o l.   2 9 ,   n o .   4 ,   p p .   9 2 8 - 9 5 1 ,   1 9 8 2 .   [1 8 ]   S .   Be lu ,   D.  C o lt u c ,   " Ro L -   T h e   re d u c e d   o f fse L d a ta  c o m p re ss i o n   a lg o ri th m , "   2 0 1 9   I n ter n a ti o n a l   S y mp o si u m o n   S ig n a ls,   Circ u it a n d   S y ste ms   IS S CS ,   2 0 1 9 ,   p p .   1 - 4 .   [1 9 ]   G .   W a n g ,   H.  P e n g ,   Y.  Tan g ,   " R e p a ir  a n d   re sto ra ti o n   o f   c o rru p te d   L ZS S   f il e s , "   in   IEE Acc e ss ,   v o l.   7 ,   p p .   9 5 5 8 - 9 5 6 5 ,   2 0 1 9 .   [2 0 ]   T .   Be ll ,   D.  Ku lp ,   " L o n g e st‐m a tch   strin g   se a rc h i n g   f o Ziv L e m p e l   c o m p re ss io n , "   S o ft wa re Pra c ti c e   a n d   Exp e rie n c e ,   v o l.   2 3 ,   n o .   7 ,   p p .   7 5 7 - 7 7 1 ,   1 9 9 3 .   [2 1 ]   N.  Ra n g a n a th a n ,   S .   He n ri q u e s,  " Hig h - sp e e d   V L S d e sig n f o L e m p e l - Ziv - b a se d   d a ta  c o m p re s sio n , "   in   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Circ u it a n d   S y st e ms   II:  An a l o g   a n d   Di g it a S ig n a l   Pro c e ss in g ,   v o l.   4 0 ,   n o .   2 ,   p p .   9 6 - 1 0 6 ,   1 9 9 3 .   [2 2 ]   E.   R.   M a rsh ,   B.   R.   Kn a p p ,   " On   th e   d e sig n   a n d   im p le m e n tatio n   o f   a n   in stru m e n ted   g rin d in g   t e stb e d , "   S e n so Rev iew ,   v o l.   2 5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 5 5 - 1 6 1 ,   2 0 0 5 .   [2 3 ]   B   Bo n g ji n   Ju n g ,   W .   P .   B u rles o n ,   " Eff i c ien V L S f o L e m p e l - Zi v   c o m p re ss io n   in   w irele ss   d a ta  c o m m u n ica ti o n   n e tw o rk s,"   in   IEE T ra n sa c ti o n o n   Ver y   L a rg e   S c a le In te g ra ti o n   ( VL S I)  S y ste ms ,   v o l.   6 ,   n o .   3 ,   p p .   4 7 5 - 4 8 3 ,   1 9 9 8 .   [2 4 ]   M .   A .   A .   El   g h a n y ,   A .   E.   S a la m a ,   A .   H.  Kh a li l,   " De sig n   a n d   I m p lem e n tatio n   o f   F P GA - b a se d   S y sto li c   A rra y   f o L Z   Da ta Co m p re ss io n , "   2 0 0 7   IEE E   I n ter n a ti o n a S y mp o si u m o n   Circ u it s a n d   S y ste ms ,   2 0 0 7 ,   p p .   3 6 9 1 - 3 6 9 5   [2 5 ]   O.  P lu g a riu ,   A .   D.  G e g iu ,   L .   P e tri c a ,   " F P GA   s y sto li c   a rra y   G ZIP   c o m p re ss o r, "   2 0 1 7   9 th   I n ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   E lec tro n ics ,   C o mp u ter s a n d   A rt if icia I n telli g e n c e   ECA I ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 6.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N 2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  10 ,   No .   2 J u l y   2 0 2 1 :   99     1 0 8   108   [2 6 ]   H.  L u o ,   Y.  Ca i,   Q.  L u o ,   R.   M a o ,   " F P GA - b a se d   p a ra ll e m u lt i - c o re   G ZIP   c o m p re ss o in   HD F S , "   2 0 1 9   2 0 t h   In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   Pa r a ll e a n d   Distrib u ted   Co mp u ti n g ,   Ap p li c a ti o n s   a n d   T e c h n o lo g ies   ( PDCAT ) ,   2 0 1 9 ,   p p .   31 - 3 5 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       En g .   G e h a d   M o h e y   w a s   b o rn   o n   A p ril   1 9 9 1 .   S h e   re c e iv e d   th e   B. S c .   W it h   Ho n o in   2 0 1 3   in   Co m p u ter  De p a rtm e n t,   f ro m   Be n h a   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g   a Be n h a   Un iv e rsity ,   Eg y p t.   S h e   is  a   d e m o n stra to a Co m m u n ica ti o n   En g i n e e rin g   De p a rtm e n   M a d in a   Hig h e I n stit u te  o f   T e c h n o lo g y     Eg y p t.   He r   re se a rc h   in tere st  in c lu d e e m b e d d e d   s y ste m a n d   d ig it a s y ste m d e sig n .         Pro f.   Abd e l h a li m   Z e k r y   is  a   p ro f e ss o o f   e lec tro n ics   a fa c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   A in   S h a m Un iv e rsit y ,   Eg y p t.   He   w o rk e d   a a   sta ff   m e m b e in   se v e ra u n iv e rsiti e s.  He   p u b li s h e d   m o re   th a n   2 5 0   p a p e rs.  He   a lso   su p e rv ise d   m o re   th a n   1 0 4   M a ste th e sis  a n d   2 8   Do c t o ra te.  P ro f .   Zek r y   f o c u se h is  re s e a rc h   p ro g ra m s   o n   th e   f ield   o f   m icro e lec tro n ics   a n d   e lec tro n ic  a p p li c a ti o n s   in c lu d in g   c o m m u n ica ti o n a n d   p h o t o v o lt a ics .   He   g o se v e ra p rize f o h is  o u tsta n d i n g   re se a rc h   a n d   tea c h in g   p e rf o rm a n c e .           Dr .   H a te m   M .   Z a k a r ia   re c e iv e d   h is  P h . D.  d e g re e   in   2 0 1 1   in   M icro   a n d   Na n o   e lec tro n ics   f ro m   G re n o b le  Un iv e rsit y ,   G r e n o b le,   F ra n c e .   He   is   c u rre n tl y   a n   A s sista n P ro f e ss o a M S Un iv e rsit y .   Dr.  Ha t e m   h a m o r e   th a n   1 3   y e a rs   o f   e x p e rien c e   in   a s y n c h ro n o u c ircu it   d e sig n ,   n a n o sc a le  CM OS  tec h n o lo g y   a n d   Co m p lex   S OC  d e sig n   tec h n iq u e s.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   h a rd w a re   i m p le m e n tatio n o f   F EC  a l g o rit h m f o c o m m u n ica ti o n a p p li c a ti o n s,  a n d   p h y sic a la y e h a rd w a re   d e sig n   f o w irele ss   c o m m u n ica ti o n sy st e m su c h   a DV B - C,   DV B S / S 2   a n d   D V B - RCS 2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.