Efficient Image Data Processing using a Real Time Concurrent Single Memory Input/Output Access

실시간 단일 메모리 동시 입출력을 이용한 효율적인 영상 데이터 처리

A memory access method that data are read with different sequences with writing order is a simple but important procedure in many image compression standards, such as JPEG, MPEG1/2/4, H.264, and HEVC. For real time processing, double buffering is widely used using two block sized buffers, that accesses buffers concurrently with alternative way to read and write. In some cases like a transpose memory in 2D DCT with a simple and regular access order, a single buffering which requires only single block sized buffer can be used. This paper shows that even in complex access orders there is a regularity among updating orders within a finite turns, and suggested an effective implementation method using a single block sized buffer to process concurrent read/write operation with different access orders.

실시간 영상신호압축에서 일정 분량의 신호를 저장한 후 다른 순서로 읽어내는 과정은 간단하지만 JPEG, MPEG1/2/4, H.264, HEVC 등의 거의 모든 표준에서 필수적으로 사용하고 있는 중요한 과정이다. 실시간 처리가 중요하기 때문에 지금까지는 필요한 영상 블럭 크기의 메모리를 두 개 이용하여 동시에 번갈아 가며 읽고 쓰는 이중 버퍼링 방법을 사용하였다. 예외적으로 2D DCT에서의 전치버퍼의 경우는 입출력 순서가 단순하기 때문에 단일 버퍼링을 이용하여 입출력 순서의 변환이 가능하다. 본 논문에서는 불규칙한 임의의 입출력 순서에서도 유한한 횟수 안에 규칙적 형태의 입출력 순서열이 반복됨을 보이고, 그것을 이용하여 단일 메모리를 사용하는 효율적인 실시간 메모리 입출력 기법을 구현하였다.