FPGA上8位并行RICE解码器的设计与高速应用

本文主要探讨了基于FPGA的并行RICE解码技术的研究与实现。RICE算法作为无损压缩系统中的重要工具，因其采用了变长的自适应熵编码方式，解码过程中需要逐位判断和解析压缩流，这对实现高速解压缩提出了挑战。当前的RICE解码器在解码速度和通用性方面存在不足。 针对这一问题，作者设计了一种创新的并行RICE解码结构，它结合了有限状态机（Finite State Machine, FSM）和查找表（Look-up Table, LUT）的设计思路。通过在FPGA（Field-Programmable Gate Array）平台上进行实现，这种结构能够同时处理8比特宽度的数据，从而显著提高了解码速度，理论峰值可以达到176兆比特每秒（176 MB/s）。这种并行化设计极大地提升了解码效率，对于数据处理密集型应用具有明显优势。 此外，该并行解码结构考虑到了编码参数k的变化情况，表现出极高的通用性。这意味着无论输入数据的压缩参数如何变化，该解码器都能有效地进行解码，无需频繁调整硬件，节省了硬件资源和开发时间。这对于需要处理多种不同数据源或实时压缩传输的场景来说，具有很高的实用价值。 本文的研究成果不仅优化了RICE算法在FPGA上的并行解码性能，还提升了解码的灵活性和适应性，为无损压缩系统的高效实现提供了新的解决方案，对相关领域的硬件设计和优化具有重要意义。