一种基于GZIP 的压缩与高效解压系统

李 博，袁兴峰，李 隆

（合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥 230009）

在一些嵌入式系统中，系统的正常工作需要大量的数据支持，数据量的大小和数据的传递速度直接影响了工作系统的成本和性能。采用数据压缩的方法可以很好地缓解数据量巨大给嵌入式系统带来的压力。但是，在一般压缩与解压系统中无法满足对任意段数据的解压和提取[1-3]，即如果需要压缩包中的某段数据时，必须对所有数据进行解压[4-6]。这种做法将降低解压效率和系统性能。文中提出了一种优化的压缩与解压系统，提高了解压的效率，降低了数据传输对带宽的压力。

1 系统构架

该文完成的是一种软件压缩硬解压的数据压缩与解压系统。数据压缩是利用压缩软件完成的，解压是在FPGA 端离线进行的，系统并不需要关注软件压缩时的耗时，如液晶仪表显示系统[7-8]和识别系统[9-11]等。在软件压缩端，需要关注的是压缩数据和校验码生成的正确性。在硬件解压端，需要关注解压的正确性、速度和效率。系统框架图如图1 所示。

图1 系统构架

据图1 可以看到数据首先通过PC 端进行软件压缩，在压缩过程中保证数据的准确性。数据压缩完成后，将压缩后的数据烧录至嵌入式系统中的存储器件如flash 等。至此，数据完成了压缩与存储。之后的操作脱离PC 端，数据的解压操作将在嵌入式系统中进行，系统运行步骤如下所示：

1）嵌入式系统发出指令和地址到硬件数据解压模块；

2）硬件解压模块接收指令和地址，将地址转化为压缩后数据存储的地址；……