Hardware Design of Intra Prediction Angular Mode Decision for HEVC Encoder

HEVC 부호기를 위한 Intra Prediction Angular 모드 결정 하드웨어 설계

In this paper, we propose a design of Intra Prediction angular mode decision for high-performance HEVC encoder. Intra Prediction works by performing all 35 modes for efficient encoding. However, in order to process all of the 35 modes, the computational complexity and operational time required are high. Therefore, this paper proposes comparing the difference in the value of the original image pixel, using an algorithm that determines Angular mode efficiently. This new algorithm reduces the Hardware size. The hardware which is proposed was designed using Verilog HDL and was implemented in 65nm technology. Its gate count is 14.9k and operating speed is 2GHz.

본 논문에서는 고성능 HEVC 부호기를 위한 효율적인 Intra Prediction Angular 모드 결정 하드웨어 설계를 제안한다. Intra Prediction에서는 35가지 모드 중에서 최적의 모드를 결정한 후 예측하여 부호화 성능을 향상 시킨다. 하지만 35가지의 모드를 모두 처리하기 위해서는 많은 연산 복잡도와 처리시간이 요구된다. 그러므로 본 논문에서는 원본 영상 픽셀의 차이 값을 비교하여 Angular 모드를 효율적으로 결정하는 알고리즘을 적용한 하드웨어 설계를 제안한다. 효율적인 알고리즘의 사용을 통해 하드웨어 면적을 감소시켰다. 제안된 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 설계하였으며, 65nm 공정으로 합성하였다. 합성 결과 14.9K개의 게이트로 구현되었고 최대 동작주파수는 2GHz이다.