코드 테이블 패턴 분석을 통한 저비용 H.264/AVC 엔트로피 코딩 유닛 설계
Design of Low Cost H.264/AVC Entropy Coding Unit Using Code Table Pattern Analysis
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초록
본 논문에서는 H.264/AVC 베이스라인 프로파일을 위한 엔트로피 코딩 유닛을 제안한다. 엔트로피 코딩에서는 매크로블록 부호화를 위해 코드 테이블들을 사용한다. 이 코드 테이블에 있는 코드워드들 간에는 일정한 패턴이 존재하는데, 본 논문에서는 코드워드의 패턴을 분석하여 하드웨어 비용을 줄였다. 제안하는 엔트로피 코딩 유닛은 Exp-Golomb 유닛과 CAVLC 유닛으로 구성된다. Exp-Golomb 유닛은 하나의 유닛에서 5가지 코드타입을 처리 하고, 코드 패턴을 이용하여 두 개의 덧셈기만으로 복잡한 Exp-Golomb 연산을 처리 할 수 있다. 기존의 CAVLC 유닛은 큰 사이즈의 코드 테이블을 필요로 한다. 본 논문에서는 테이블에 차분 코드워드들을 저장하여 기존 방식 대비 테이블 크기를 40% 이하로 줄인다. 엔트로피 코딩 유닛은 생성된 코드워드들이 MSB에 코드값 0이 분포되는 패턴을 이용하여 쉬프터 사이즈를 대폭 줄였다.
Abstract
This paper proposes an entropy coding unit for H.264/AVC baseline profile. Entropy coding requires code tables for macroblock encoding. There are patterns in codewords of each code tables. In this paper, the patterns between codewords are analyzed to reduce the hardware cost. The entropy coding unit consists of Exp-Golomb unit and CAVLC unit. The Exp-Golomb unit can process five code types in a single unit. It can perform Exp-Golomb processing using only two adders. While typical CAVLC units use various code tables which require large amounts of resources, the sizes of the tables are reduced to about 40% or less of typical CAVLC units using relationships between table elements in the proposed CAVLC unit. After the Exp-Golomb unit and the CAVLC unit generate code values, the entropy unit uses a small size shifter for bit-stream generation while typical methods are barrel shifters.
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