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대한전자공학회 전자공학회논문지-SD 電子工學會論文誌 SD編 第46卷 第6號
발행연도
2009.6
수록면
6 - 15 (10page)

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본 논문에서는 H.264 움직임추정의 고속처리를 위하여 2D PE 아키텍처의 메모리 대역폭을 개선할 수 있는 새로운 4-방향 검색윈도우를 설계 및 구현하였다. 기존의 2D PE 아키텍처는 메모리 대역폭을 줄이기 위하여 스캔경로 내에서 인접한 검색윈도우간 중복되는 데이터를 재사용하였으나, 본 연구에서는 재사용을 증대시키기 위하여 인접한 스캔경로 간의 검색윈도우에 대해서도 재사용할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해서 검색윈도우를 하나의 스캔경로 내에서 래스터 및 사행 스캐닝을 수행하는 기존 방식을 개선하여, 인접한 복수 스캔경로를 4방향(상, 하, 좌, 우)으로 스캐닝하면서 이동할 수 있는 검색윈도우를 설계하였다. 기존 검색윈도우가 제한적인 데이터 재사용으로 7.7～11회 정도의 중복적인 검색(redundancy access factor)을 요구하는데 비하여, 제안된 4-방향 검색윈도우는 3.1/1.4회 정도로 중복검색을 감소시킨 성능을 보인다. 이에 따라서 4-방향 검색윈도우는 기존의 1-방향 검색윈도우에 비하여 70%, 3-방향 검색윈도우에 비하여 60%/81%의 메모리 대역폭 개선 효과를 가져올 수 있게 된다. 제안된 4-방향 검색윈도우의 H.264 정수화소 움직임추정 아키텍처는 절대차분 연산을 위한 16×16의 2D PE어레이와 인접 스캔경로 간 검색윈도우 데이터를 재사용하기 위한 5×16의 RE어레이로 구성되어 있다. 2D PE어레이는 스캔방향에 따라 상/하 양방향으로 참조데이터를 입력받을 수 있으며, 인접한 복수 스캔경로들의 데이터 재사용을 위한 RE 어레이가 2D PE어레이와 함께 좌/우 양방향으로 로테이트가 가능하도록 구성되어 있다. 4방향 검색윈도우는 Magnachip 0.18㎛공정으로 구현되어, H.264 움직임추정 메모리대역폭을 개선하여 2D PE 아키텍처 사양 참조 프레임 1장, 검색영역 48×48, 매크로블록 16×16의 HD영상(1280×720)을 149.25㎒에서 실시간처리하는 성능을 보였다.
#H.264 #motion estimation #2D PE #4-way #scanning #memory bandwidth #search window

목차

요약
Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 메모리 대역폭 개선
Ⅲ. 4방향 검색윈도우 지원 정수화소 움직임추정기 아키텍처
Ⅳ. 실험 및 고찰
Ⅴ. 결론
참고문헌
저자소개

참고문헌 (10)

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