Abstract
In this paper, we propose a new frame prediction filtering technique and a hardware(H/W) architecture for scalable video coding. We try to evaluate MCTF(motion compensated temporal filtering) and hierarchical B-picture which are a technique for eliminate correlation between video frames. Since the techniques correspond to non-causal system in time, these have fundamental defects which are long latency time and large size of frame buffer. We propose a new architecture to be efficiently implemented by reconfiguring non-causal system to causal system. We use the property of a repetitive arithmetic and propose a new frame prediction filtering cell(FPFC). By expanding FPFC we reconfigure the whole arithmetic architecture. After the operational sequence of arithmetic is analyzed in detail and the causality is imposed to implement in hardware, the unit cell is optimized. A new FPFC kernel was organized as simple as possible by repeatedly arranging the unit cells and a FPFC processor is realized for scalable video coding.
본 논문에서는 스케일러블 비디오 코딩을 위한 새로운 프레임 예측 필터링 기법과 하드웨어 구조를 제안하였다. MCTF와 hierarchical B-picture는 비디오 프레임간의 상관성을 제거하는 기술의 일종으로 본 논문에서 다루고자 하는 대상이다. 두 기술은 시간에 대해서 비인과성 시스템에 해당하므로 소프트웨어 및 하드웨어 구현 시에 프레임 버퍼링을 위한 대기지연시간이 매우 길고 대용량의 프레임 버퍼를 요구하는 단점이 있다. 이러한 비인과성 시스템을 인과성 시스템으로 재구성하여 효율적으로 구현할 수 있는 구조를 제안하고자 한다. 동일한 연산이 반복으로 수행되는 특성을 이용하여 단위 연산을 수행할 수 있는 프레임 예측 필터링 셀(FPFC : frame prediction filtering cell)을 제안하고 이를 확장하여 전체 연산구조를 재구성하였다. 먼저, 연산의 동작 순서를 분석하고 하드웨어의 구현을 고려한 인과성을 부여한 후 단위 프레임 처리를 위한 셀을 최적화하였다. 제안한 셀의 단순한 확장을 통해서 FPFC 커널을 구성하고, 이를 이용하여 스케일러블 비디오 코딩을 위한 FPFC 프로세서를 구현하였다.
