一種壓縮編碼方法技術

本發明專利技術公開了一種壓縮編碼方法，編碼采用由標識位加前綴再加后綴組成，其中標識位是在每個碼字前增加一位指示位0和1，用于區別該碼字是對0游程的編碼還是對1游程的編碼；前綴與EFDR編碼中前綴相同；后綴長度與前綴長度相差一個N值；基于游程編制碼表；統計過去S個游程中出現頻率最高的游程數量Y，并按出現頻率由高到低的順序依次與上述碼表中第1至Y?1的游程互換，S和Y為自然數。本發明專利技術是基于原EFDR編碼的自適應算法，通過固定碼字前后綴差值參數N，根據輸入比特流的特性，賦予出現頻率最高的游程最短的碼字，自行調整來實現壓縮率的提升和自適應性的增強，同時采用了選擇Y參數的編碼方法，進一步提升了測試數據的壓縮率和壓縮速度。

Compression coding method

The invention discloses a compression encoding method, encoding by using bit prefix and suffix, which is a bit indicating in each codeword before 0 and 1, for the difference of the codeword is 0 or 1 of the run length encoding run length encoding; the same prefix and EFDR encoding; suffix length and prefix length is a N value; run compile the code table based on the highest frequency of the number of runs; Y S run past statistics, and according to the frequency from high to low in the order and the table in first to 1 Y run swap, S and Y is a natural number. The present invention is the original adaptive algorithm based on EFDR encoding, the fixed codeword difference parameters before the suffix N, according to the characteristics of the input bit stream, with the highest frequency appeared run the shortest codeword, adjusted to achieve compression rates and adaptive enhancement, and encoding method with Y parameter selection, further to enhance the test data compression ratio and compression speed.

【技術實現步驟摘要】
一種壓縮編碼方法
本專利技術屬于集成電路芯片測試
，涉及一種壓縮編碼方法，用于對集成電路芯片測試數據進行壓縮。
技術介紹
測試成本的迅速增長是目前集成電路設計制造中的一個主要問題。一方面，隨著特征尺寸的減小，集成電路中所包含的IP核與集成的邏輯門數量增多，使得所需測試數據規模增大；而另一方面，自動測試儀(ATE)的工作頻率、I/O通道數目、傳輸帶寬、存儲能力卻增長有限。兩者之間的矛盾是導致測試時間增加，測試成本上升的主要原因。對測試數據進行壓縮是一種能有效解決該矛盾的方法。目前測試數據壓縮方法主要分為三類：基于線性解壓結構的壓縮方法、基于廣播掃描的壓縮方法和基于編碼的壓縮方法。其中編碼壓縮方法主要針對給定測試集，將測試集中的測試數據分割成多個符號(字符串)，再將每個符號用一個新碼字替代，形成壓縮后的數據，存儲在ATE中。編碼壓縮方法主要分為兩類，其中一類是基于游程的編碼方法，它的基本原理是對原始測試數據中連續的0或1的長度(稱作游程)進行編碼；另一類是基于數據塊的編碼方法，它是將原始數據劃分為定長或變長的數據塊，根據不同數據塊的出現頻率進行編碼，對高頻率的數據塊賦予較短的碼字。目前基于游程的編碼壓縮方法，大都是根據整個測試集的游程分布情況提出的，沒有考慮到在測試集的不同測試向量之間，游程分布存在著巨大差異。最初的基于游程的編碼方法是FDR編碼，是為了解決原始的定長游程編碼在短游程時的劣勢而提出的。FDR編碼是在每個碼字前增加了一位指示位，用于區別該碼字是對0游程的編碼還是對1游程的編碼，相比于針對0游程的FDR編碼擴大了范圍。EFDR編碼是一種重要的基于游程的編碼壓縮方法。EFDR編碼被稱之為FDR編碼的擴展碼，在FDR編碼的基礎上增加了一位標識位，0表示對0游程編碼，1表示對1游程編碼。由于可同時對兩種游程編碼，因此經過對無關位X的適當填充，EFDR編碼的游程總數會遠遠小于僅基于0游程的FDR編碼，其壓縮率也比FDR編碼有較大提高。然而，EFDR的優勢體現在長游程較多的碼流中，一旦游程長度的分布不同，壓縮的效果會大大下降。比如EFDR編碼施加在變化頻繁的碼流上，由于短游程特別多，編碼后的碼字甚至可能比原始的數據還要多，無法起到編碼的效果。針對這一缺陷，AEFDR(AdaptiveEFDR)編碼得以提出。AEFDR編碼在EFDR的基礎上增加了參數N，表示碼字前綴和后綴的長度差。這樣，根據輸入碼流的游程分布，通過選擇合適的N值就可以在不同的輸入碼流壓縮中取得較為理想的效果。AEFDR(AdaptiveEFDR)編碼較原EFDR編碼的平均壓縮率有了一定提高。隨著集成電路制造工藝的日益改進，仍需進一步提高對芯片測試數據的壓縮率和壓縮速度。本專利技術正是在AEFDR(AdaptiveEFDR)編碼的基礎上進一步提升了對芯片測試數據的壓縮率和壓縮速度。
技術實現思路
本專利技術的目的正是針對EFDR編碼在游程分布不同時難以取得很好的壓縮效果的缺點，采用了固定前后綴長度差N值的方法，選取一定數量的游程并統計出現頻率，壓縮效果迅速大幅提升。本專利技術提供了一種壓縮編碼方法，編碼采用由標識位加前綴再加后綴組成，其中標識位是在每個碼字前增加一位指示位0和1，用于區別該碼字是對0游程的編碼還是對1游程的編碼；前綴與EFDR編碼中前綴相同；后綴長度與前綴長度相差一個N值；基于游程編制碼表；統計過去S個游程中出現頻率最高的游程數量Y，并按出現頻率由高到低的順序依次與上述碼表中第1至Y-1的游程互換，S和Y為自然數。作為優選，N值為0或1。本專利技術是基于原EFDR編碼提出的自適應算法，通過固定該自適應算法的碼字前后綴差值參數N，根據輸入比特流的特性，賦予出現頻率最高的游程最短的碼字，自行調整來實現壓縮率的提升和自適應性的增強。采用本專利技術進一步提升集成電路芯片測試數據壓縮率，經測試壓縮比至少可達10％以上。同時由于采用了選擇Y參數的編碼方法，進一步提升了測試數據的壓縮率和壓縮速度。附圖說明圖1是本專利技術的實施例中5-50隨機游程的頻率分布圖；圖2是AEFDR原碼表轉換為本專利技術的新碼表；圖3是本專利技術與AEFDR編碼的1-30隨機游程的壓縮率比較圖。圖表中：Run-length為游程；Coding為編碼；CompressionRatio為壓縮率。具體實施方式下面將結合實施例對本專利技術作進一步詳細描述：本專利技術的壓縮編碼方法同樣是針對EFDR編碼的缺點，即在游程分布不同時難以取得都很好的壓縮效果，保留了EFDR編碼同時對0和1游程編碼的特點，同時也借鑒了AEFDR可以將其編碼方式應用于游程分布未知或者隨時間變化的碼流的優勢，進一步改善測試數據壓縮率。因此，本專利技術的編碼具有原EFDR編碼的基本特征，也是采用由標識位加前綴再加后綴組成。其中，標識位是在每個碼字前增加一位指示位0和1，用于區別該碼字是對0游程的編碼還是對1游程的編碼。前綴與EFDR編碼中前綴相同，對于不同組別Ak(k＝1，2，3)，前綴編碼由k減1(k-1)個1和一個0構成。本專利技術中后綴長度與前綴長度相差一個固定的N值。編碼表中，起始的游程長度為1位，對應的起始編碼長度為(3+N)位，同一組別的游程編碼長度不變，跨組別的相鄰游程編碼長度增量為2；每一個組別Ak中，包含的游程長度個數為2k+N個。在上述條件下，基于游程編制碼表。統計過去S個游程中出現頻率最高的游程數量Y，并按出現頻率由高到低的順序依次與上述碼表中第1至Y-1的游程互換，S和Y為自然數。這里利用了從1開始的極短游程出現頻率一般不高的特點，賦予出現頻率最高的游程最短的碼字，很大提升了壓縮率。由于希望出現頻率最高的游程對應的碼字盡量短，即希望原碼表中游程為1的碼字盡可能短，所以選取較小的N值。N一般取0或1時效果較好。Y值較大時壓縮率一定會大幅提升，但是時間消耗也較大，所以需要在測試實驗時做出平衡。實施例為了更好地理解本專利技術，現結合具體測試實驗對本專利技術作詳細闡述。實驗選取由游程從1隨機到30的碼流作為測試基準(benchmark)，分別應用AEFDR編碼和本專利技術Y參數的EFDR編碼(選定N＝0)。具體選取Y值時，設定游程隨機變化為5到50，在S＝500的游程序列中統計每種游程的出現次數，可得游程分布，如附圖1所示。根據附圖1，按游程出現次數(頻率)進行排序后即可得到出現次數最多的游程為15，次多為47、36，以此類推。為簡便說明原理，在本例中取Y＝3，依次將15、47、36游程與原碼表(N＝0)中前3個游程互換，具體內容詳見附圖2。圖3示出了本專利技術與AEFDR編碼的1-30隨機游程的壓縮率比較圖。從圖3所示壓縮比的比較可以看出，Y較小時，采用了本專利技術編碼方法的壓縮效果與AEFDR編碼方法的壓縮效果相近。但是從Y＝5開始，本專利技術編碼方法的壓縮效果提升得很快，幾乎呈線性關系。而當Y超過30時，曲線持平是因為被統計的S個游程中只有30種不同的游程，碼表不再變化，壓縮效果維持不變。由上述測試可以看出，Y值小時，本專利技術的編碼壓縮效果與AEFDR編碼幾乎相同，隨著Y值得增大，本專利技術的編碼方法壓縮效果迅速提升，最好的壓縮比可達到10％。對于本領域技術人員而言，顯然本專利技術不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本專利技術的精神或基本特征的情本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓縮編碼方法，其特征在于：編碼采用由標識位加前綴再加后綴組成，其中標識位是在每個碼字前增加一位指示位0和1，用于區別該碼字是對0游程的編碼還是對1游程的編碼；前綴與EFDR編碼中前綴相同；后綴長度與前綴長度相差一個N值；基于游程編制碼表；統計過去S個游程中出現頻率最高的游程數量Y，并按出現頻率由高到低的順序依次與上述碼表中第1至Y?1的游程互換，S和Y為自然數。

【技術特征摘要】
1.一種壓縮編碼方法，其特征在于：編碼采用由標識位加前綴再加后綴組成，其中標識位是在每個碼字前增加一位指示位0和1，用于區別該碼字是對0游程的編碼還是對1游程的編碼；前綴與EFDR編碼中前綴相同；后綴長度與前綴長度相差一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李梓萁，
申請(專利權)人：杭州清本科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33