PC 기반 MPEG-4 비디오 코덱 구현을 위한 하드웨어 아키텍쳐

Hardware Architecture for PC-based MPEG-4 Video CODEC

현재 급속히 성장하고 있는 다양한 멀티미디어 응용 분야들은 기존의 MPEG-1 및 MPEG-2에서는 제공할 수 없는 객체 기반의 영상 표현 및 조작 등의 새로운 기능들을 요구하고 있다. 이러한 기능들을 수용하기 위해 표준화가 진행 중인 MPEG-4 비디오는 하나의 영상을 여러개의 객체들로 분할한 뒤 각각의 영상 객체들을 독립적으로 부호화 함으로써 각 객체에 대한 사용자의 용이한 조작을 허용한다. 반면에 MPEG-4 비디오의 복잡하고 융통성 있는 구조는 VLSI 기술을 이용한 전용 하드웨어의 구현을 매우 어렵게 하며, 프로그램이 가능한 범용 DSP로 구현할 경우에도 높은 압축율을 제공하기 위해 요구되는 많은 계산량으로 인해 성능면에서 큰 제약을 받는다. 본 논문에서는 많은 계산량을 요구하는 동시에 융통성 있는 구조를 갖는 MPEG-4 비디오 코덱을 구현하기 위한 방법으로 프로그램이 가능한 고성능 DSP와 많은 계산량이 요구되는 움직임추정 및 보상을 수행하기 위한 전용 칩으로 구성된 하드웨어 아키텍쳐를 제안한다.

Fast growth of multimedia applications requires new functions for video data processing. such as obj;cted-based video representation and manipulation. which are not supported by 11PEG-l and 11PEG-2. To support these requirements. 11PEG-4 video coding allows users to manipulate every video object easily by decomposing a scene into several video objects and coding each of them independently. However. the large amount of computations and flexible structure of 11PEG-4 video CODEC make it difficult to be implemented by either the general purpose DSP or a dedicated VLSI. In this paper, we propose a hardware architecture using a hybrid of a high performance programmable DSP and an application specific IC to implement a flexible 11PEG-4 video codec requiring the large amount of computations. The application specific IC has the functions of motion estimation and compensation.