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4K 초고해상도 미디어 전송을 위한 GPU 기반 실시간 DXT 압축 모듈 설계 및 구현
김남곤(Namgon Lucas Kim),김종원(JongWon Kim) 한국정보과학회 2011 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.38 No.2D
HD (1920x1080)를 뛰어 넘어 4K (4096x2160)와 같은 초고해상도 (UHD: Ultra High Definition) 미디어를 실시간으로 획득/처리/전송하는 방법의 중요성은 점차적으로 증가하고 있으며 많은 관심이 집중되고 있다. 4K 미디어를 압축하지 않고 네트워크로 전송하면 명목상으로 6Gbps 수준의 대역폭이 필요하므로 효율적인 네트워킹을 위해 미디어를 압축하여 전송해야 한다. 수신 단에서 그래픽 카드 GPU (Graphic Processing Unit)의 가속 (acceleration) 기능을 이용하도록 개발된 DXT (DirectX Texture) 압축 기법은 경량(lightweight)의 소프트웨어 중심 부호화 방법으로 PC 기반 압축/전송 환경에 쉽게 적용되는 실용적인 기법으로 알려져 있다. 하지만 부호화 머신에 탑재된 CPU의 계산 성능에 따라서 HD급 미디어를 실시간으로 압축/전송의 가능 여부가 달라지며 일반적인 듀얼코어 CPU 급의 머신에서는 실시간 처리가 어렵다. 따라서 GPU의 병렬연산 기능을 활용하는 CUDA (Computer Unified Device Architecture) 프로그래밍을 통하여 DXT 압축을 빠르게 처리하는 방식이 개발되었으며 본 논문에서는 이를 HD의 4배 규모인 4K 급으로 저지연 (low-latency) 실시간성을 개선하면서 확장하기 위해 파이프라이닝 기법의 적용을 포함하는 실시간 DXT 압축모듈을 설계/구현하고 성능을 평가한다.