| 研究課題/領域番号 |
15H02674
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
山際 伸一 筑波大学, システム情報系, 准教授 (10574725)
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| 研究分担者 |
河原 吉伸 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00514796)
和田 耕一 筑波大学, システム情報系, 教授 (30175145)
坂本 比呂志 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50315123)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ストリームデータ圧縮 / ロスレスデータ圧縮 / 動的ヒストグラム / ハードウェア |
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| 研究実績の概要 |
通信・映像・センサといった情報源が発するデータ量の爆発的な増加に伴い、それらが流れるデータ伝送路に超高周波での実装が要求され、困難を極める状況にある。一定のデータ塊を単位として圧縮・復号するブロッキング圧縮によるデータ量の削減は従来から行われているが、常に流れ出る高速データ源では処理が間に合わず破綻する。流れ出るデータを伝送路で直に圧縮できればよいがハードウェアで効果的に実装できる技術がない。そこで、本研究は伝送路に流れるデータの出現統計をリアルタイムに生成し、それを使って圧縮・復号するストリーム圧縮ハードウェア技術を開発する事を目的として、本研究を推進した。この技術は伝送路の物理的容量限界を超え、データの高濃度化を実現でき、毎秒ペタバイト級のデータ処理が可能な高信頼コンピューティングへの基盤技術を確立できる。本年度は、研究計画に照らし、ストリームデータ圧縮のためのハードウェアについて、IPコア化を進めた。IPコア化にあたっては、必要となるハードウェアリソースの縮小と、周波数の向上に注目し、ハードウェア構成上の新しい方式を取り入れた。その際の研究成果をジャーナル論文にまとめ公表すると共に、本ストリームデータ圧縮技術の知財化を推し進めた。さらに、性能面での実証実験に際して、基板開発を行った。その十分な評価として、適用先のアプリケーションを探し、実用化を推し進めることを試みた。その活動のアウトリーチの場として、国内では組込みシステム技術展、海外では、米国サンノゼにてTieCon2016に出展し、技術的なアピールと実用化への適用先の探索を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度の計画として、LSI化を予定していたが、アプリケーションをもう少し開発して、インタフェースに関する地券が必要であることがわかった。このように計画の一部は先送りにしたが、元々の研究計画では、ロスレスデータ圧縮のためのアルゴリム開発に時間がかかる予定であったため、それを昨年度完了しており、全体としては概ね順調に進んでいると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究はアプリケーションでの実証実験に注力し、また、圧縮率を改善する課題がアプリケーションごとに多々残っている。当初研究計画のなかでは本年度はソフトウェアによるアルゴリズム検証を計画しており、まさにそのフェーズをじっくり研究することに注力し、以下のような計画を立てる。
（１）圧縮率制御のためのアルゴリズムの改善：アプリケーションの動的振る舞いを解析し、有効な圧縮率を得るためのアルゴリズム開発をする。
（２）圧縮LSIの開発および実用化：ストリームデータ圧縮技術のFPGAでの最初のプロトタイプ実装は現在のところできているため、その回路情報を元に、LSIを制作することを計画する。
（４）国内外の産業界、学術会へのアウトリーチ活動：本研究成果を世界に広めるために、国内外の展示会への出展を計画している。
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