The Hardware Design of Adaptive Search Range Assignment for High Performance HEVC Encoder

고성능 HEVC 부호기를 위한 적응적 탐색영역 할당 하드웨어 설계

In this paper, we propose an adaptive search range allocation algorithm for high-performance HEVC encoder and a hardware architecture suitable for the proposed algorithm. In order to improve the prediction performance, the existing motion vector is configured with the motion vectors of the neighboring blocks as prediction vector candidates, and a search range of a predetermined size is allocated using one motion vector having a minimum difference from the current motion vector. The proposed algorithm reduces the computation time by reducing the size of the search range by assigning the size of the search range to the rectangle and octagon type according to the structure of the motion vectors for the surrounding four blocks. Moreover, by using all four motion vectors, it is possible to predict more precisely. By realizing it in a form suitable for hardware, hardware area and computation time are effectively reduced.

본 논문에서는 고성능 HEVC 부호기를 위한 적응적 탐색영역 할당과 제안하는 알고리즘에 적합한 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 움직임 벡터는 예측 성능을 향상하기 위하여 주변 블록의 움직임 벡터들을 예측 벡터 후보로 구성하고 현재 움직임 벡터와 최소의 차이를 가지는 하나의 움직임 벡터를 이용하여 일정한 크기의 탐색영역을 할당한다. 제안하는 알고리즘은 주변 네 개의 블록에 대한 움직임 벡터들의 구조에 따라 탐색영역의 크기를 직사각형과 옥타곤 형태로 할당함으로써 탐색영역의 크기를 축소하여 연산시간을 감소시켰다. 또한, 네 개의 움직임 벡터들을 모두 사용함에 따라 더 정확한 예측이 가능하며, 하드웨어에 적합한 형태로 구현함으로써 하드웨어 면적 및 연산시간을 효과적으로 감소시켰다.