An efficient VLSI Implementation of the 2-D DCT with the Algorithm Decomposition

알고리즘 분해를 이용한 2-D DCT

This paper introduces a VLSI (Very Large Scale Integrated Circuit) implementation of the 2-D Discrete Cosine Transform (DCT) with an application to image and video coding. This implementation, which is based upon a state space model, uses both algorithm and data partitioning to achieve high efficiency. With this implementation, the amount of data transfers between the processing elements (PEs) are reduced and all the data transfers are limitted to be local. This system accepts the input as a progressively scanned data stream which reduces the hardware required for the input data control module. With proper ordering of computations, a matrix transposition between two matrix by matrix multiplications, which is required in many 2-D DCT systems based upon a row-column decomposition, can be also removed. The new implementation scheme makes it feasible to implement a single 2-D DCT VLSI chip which can be easily expanded for a larger 2-D DCT by cascading these chips.

정지영상이나 동영상 코딩에 적용되는 2-D DCT의 효율적인 VLSI 구현을 위한 방법을 제시하였다. 2차원 상태공간식에 근거한 알고리즘 및 데이타 분할기법을 활용하여 다중프로세서 구조에서 문제가 되는 프로세서간의 통신량을 크게 감축시켰으며, 모든 통신을 국부적(local)이 되도록 하였다. 순차 주사 방식의 영상데이타를 입력할 수 있도록 설계하여 입력장치에 소요되는 하드웨어를 최소화하였으며, 계산의 순서를 조정함으로써 일반적인 행.열 분할 방법을 사용하는 2-D DCT에서 필요로 하는 Transposition RAM을 제거하였다. 제안된 VLSI 구조는 실시간 one-chip 2-D DCT 및 보다 큰 2-D DCT로 확장될 수 있다.