움직임 추정기의 병렬처리 구조 하드웨어 구현시 비유효 데이터의 효율적인처리 방법

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 H.264/AVC 부호화기의 실시간 동영상 부호화를 위한 하드웨어 구현과정 중 파이프라인 구조의 병렬 처리로 인한 데이터 부재문제의 해결방안을 제시하였다. 참조 소프트웨어(JM)의 움직임 추정연산은 순차적인 처리가 가능하기 때문에 모든 데이터가 유효하지만, 파이프라인 구조로 하드웨어를 구현시 데이터가 병렬적으로 처리되므로 이전데이터가 유효하지 않은 경우가 발생한다. 본 논문에서는 MVp 연산시의 부재되는 데이터 문제를 해결하였다. 제안된 방법은 유효하지 않은 주변블록의 데이터(MV)로 인한 화질저하를 최소화하기 위하여 유효하지 않은 MV를 대신하여, 정수화소 움직임벡터, MVp(Motion Vector Predictor), MVcol(Motion vector of the Co-located block)을 사용하는 방법이다. BDPSNR로 실험 결과 같은 주제로 이전에 연구된 Huang[7]의 실험결과에 비하여 최대 QCIF영상에서 0.555dB, CIF 영상에서 0.834dB의 성능향상을 나타내고 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we propose the efficient processing technique for unavailable data in hardware implementation of motion estimator in H.264/AVC with parallel processing architecture. Motion estimation processing in the hardware is generally based on pipe-lining, some MV data of neighbor blocks are not available, whereas all MV data are valid in software processing where the data are sequentially processed. In this paper, we solve the problem of data being unavailable in MVp computation. To minimize the quality degradation caused by unavailable MVs, in the proposed method, the unavailable MV of a neighboring block is replaced with an integer pel unit MV, an MVp of neighboring blocks, or an MVcol (MV of co-located block). Comparing to the conventional method [7], our method outperformed maximally 0.832㏈ and 0.179㏈ for QCIF and CIF, respectively, in terms of BDPSNR.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 관련연구
• Ⅲ. 하드웨어 구현 시 비유효 데이터 발생의 문제점과 해결 방법
• Ⅳ. 실험 및 결과
• Ⅴ. 결론
• 참고문헌
• 저자소개

참고문헌 (Reference)

1 한국정보통신기술협회, "초단파 디지털라디오 방송(지상파 DMB) 비디오 송수신 정합 표준, Doc. TTAS/KO_07.0026"

2 최민석, "움직임 벡터의 시공간적 상관도에 따른 효율적인 움직임 추정 기법" 한국방송공학회 12 (12): 2007

3 이성수, "디지털 멀티미디어 방송을 위한 저전력 H.264 복호기 설계" 대한전자공학회 44 (44): 62-68, 2007

4 J. Zhang, "Performance and complexity Joint Optimization For H.264 Video Coding" 25-28, 2003

5 F. Dufaux, "Motion estimation techniques for digital TV: A review and a new contribution" 858-879, 1995

6 S. Eckart, "ISO/IEC MPEG-2 software video codec" 100-118, 1995

7 "ISO/IEC 14496-10:2003, Coding of Audio-visual Objects-Part 10: Advanced Video Coding"

8 Y. W. Huang, "Hardware architecture design for variable block size motion estimation in MPEG-4 AVC/JVT/ITU-T H.264" 796-799, 2003

9 L. V. Agostini, "FPGA Based Architectures for H.264/AVC Video compression Standard" 1-2, 2006

10 G. Biontegarrd, "Calculation of average PSNR differences between RD-curves" ITU-T 2001

11 P. Kuhn, "Algorithms, Complexity Analysis and VLSI Architectures for MPEG-4 Motion Estimation" Kluwer Academic Publishers 1999