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Advanced SIMD를 이용한 화면 간 예측 고속화방법
Acceleration Method of Inter Prediction using Advanced SIMD 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.16 no.4, 2012년, pp.382 - 388  

김완수 (Dept. of Computer Engineering, Hanbat University) ,  이재흥 (Dept. of Computer Engineering, Hanbat University)

초록
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본 논문에서는 ARM Cortex-A9 듀얼코어 플랫폼에서 지원하는 병렬처리 기법 중 하나인 Advanced SIMD기반의 NEON을 적용한 H.264/AVC 고속화 움직임추정 방법론을 연구하였다. 다양한 움직임추정 방법 중 하나인 전역탐색기법에 NEON을 적용하여 각 매크로블록의 SAD 연산횟수를 1/4 감소시켰다. 해당 매크로블록의 픽셀 값들을 8개의 16bit NEON 레지스터에 할당하였고, NEON에서 지원하는 Intrinsic 함수를 사용하여 동시에 128bit 연산을 수행하였다. 이러한 방법으로 계산된 SAD 값들 중 최소 SAD 값을 가지고 정확한 모션벡터를 선정했다. 그 결과 영상의 크기 및 매크로블록의 크기에 따라 성능이 평균 30% 이상 향상되는 효과를 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

An H.264/AVC fast motion estimation methodology is presented in this paper. Advanced SIMD based NEON which is one of the parallel processing methods is supported under the ARM Cortex-A9 dual-core platform. NEON is applied to a full search technique with one of the various motion estimation methods a...

주제어

#H   #264/AVC   #Inter Prediction   #Parallel Processing   #NEON   #SIMD  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 H.264/AVC 부호화기에서 가장 많은 연산량과 시간을 차지하는 ME를 Advanced SIMD기반의 NEON을 부분적으로 적용한 결과를 실험을 통해 알아보았다. NEON을 적용함으로써 수행시간이 영상 크기와 매크로블록 크기(4x4, 8x8, 16x16)에 따라 각각 다르게 개선됨을 확인하였다.
  • 본 논문에서는 다양한 ME 탐색기법 중 전역탐색 기법을 NEON에 적용하여 최소의 SAD를 계산하고 정확한 모션벡터를 구하는 방법을 제안한다. 먼저 NEON 오퍼레이션은 스칼라가 아닌 벡터방식으로 연산이 이루어진다.
  • NEON 미디어처리엔진은 효율적인 데이터 조작과 최소화환 메모리 액세스를 통해 데이터 처리성능을 향상시키는 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 시스템 아키텍처 접근을 통하여 H.264/AVC 중에서 가장 많은 시간과 연산량을 갖는 화면 간 예측 기술 중에서 ME를 고속화하여 처리할 수 있는 방법론을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
현존하는 비디오 코덱 중 가장 좋은 성능을 발휘하는 코덱은? 현존하는 비디오 코덱 중 가장 좋은 성능을 발휘하는 H.264/AVC는 많은 형태의 변환과정을 거쳐 최적화되고 우리 실생활 여러 곳에 사용되고 있다. TV나 모바일기기, 태블릿PC 등에서는 하드웨어 전용 칩셋을 사용하여 실시간으로 부호화 및 복호된 영상 데이터를 인터넷을 통해 스트리밍 하는 등 다양한 분야의 고부가가치 산업으로 발전하고 있는 추세이다.
H.264/AVC의 다른 이름은? 264/AVC는 ISO/IEC와 전기통신에 관한 국제표준화기구인 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector, 국제전기통신연합-전기통신표준화부문)의 두 표준화 기구가 비디오코덱 표준화 작업을 위해 JVT(Joint Video Team)를 조성하여 만든 비디오코덱이다[1]. 이 표준을 ITU-T 에서는 H.264 라고 하며 ISO/IEC 에서는 MPEC-4 Part10 또는 AVC로 부르고 있다. 이전의 H.
H.264/AVC란? H.264/AVC는 ISO/IEC와 전기통신에 관한 국제표준화기구인 ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector, 국제전기통신연합-전기통신표준화부문)의 두 표준화 기구가 비디오코덱 표준화 작업을 위해 JVT(Joint Video Team)를 조성하여 만든 비디오코덱이다[1]. 이 표준을 ITU-T 에서는 H.
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참고문헌 (9)

  1. Jae-Chang Jung, H.264/AVC Video Compress Standard, Hong-Rling Pub, Seoul, pp.2-5, 2005. 

  2. ARM, Cortex-A9 MPCore Technical Reference Manual, http://infocenter.arm.com/, 2010. 

  3. ARM, Introducing NEON - Development Article, http://infocenter.arm.com/, 2009. 

  4. Iain E. G. Richardson, H.264 and MPEG-4 Video Compression: Video Coding for Next generation Multimedia, John Wiley & Sons, Hoboken, pp.32-33, 2003. 

  5. Yu-Wen Hung, Bing-Yu Huang ,Tu-Chih Wang, "Analysis and Reduction of Reference Frames for Mo tion Estimation in MPEG-4 AVC/JVT/H.264", Multimedia and Expo, Vol.2, pp.II-809-12, July. 2003. 

  6. Chirag Pujara et al, "H.264 Video Decoder Optimization on ARM Cortex-A8 with NEON", INDICON 2009 Anual IEEE, pp.1-3, Dec. 2009. 

  7. ARM, RealView Compiler Tools v3.1 - NEON Compiler, http://infocenter.arm.com/, 2007. 

  8. Young-Hoon Jung, SIMD Parallel Programming, Freelec, Bucheon, pp.215-544, 2012. 

  9. Wing-Yee Lo, Daniel Pak-Kong Lun, Wan-Chi Siu, "Improved SIMD Architecture for High Performan ce Video Processors", Circuits and System for Video Technology, IEEE Transaction on, Vol.21, pp.1769-1783, Dec. 2011. 

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