한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

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영상 프레임 디코딩 복잡도 예측을 통한 DVFS 전력감소 방식

Power-Minimizing DVFS Algorithm Using Estimation of Video Frame Decoding Complexity

  • 안희준 (서울과학기술대학교 전기정보시스템공학과) ;
  • 정승호 ((주) 윈포넷)
  • 투고 : 2012.10.02
  • 심사 : 2012.12.25
  • 발행 : 2013.01.31
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초록

최근 영상 디코더 시스템에서 소모전력을 절감하기 위한 방안으로 DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) 방식을 적용한 알고리즘 들이 제안되고 있다. 이에 저자들은 논문[1]에서 전력소모를 최소화할 수 있는 스케줄링 알고리즘을 제시하였다. 이 알고리즘은 수학적으로 최적의 결과를 보장하지만, 사전에 화면 당 디코딩 계산양을 알 수 있다는 조건이 만족하여야 한다. 그러나 실제응용에서 이 조건은 만족되기 어려운 경우가 종종 존재한다. 본 논문에서는 이 제약사항을 극복하는 방안으로, 프레임의 데이터크기로 프레임의 디코딩 계산양을 예측하는 기법에 기초한 수정된 알고리즘을 제안한다. 실제 영상에서 추출된 데이터를 이용한 결과, 계산양 예측 알고리즘은 평균적으로 90%이상의 정확도를 보였으며, 따라서 계산양 예측 기법과 임계점에서의 프래임 크기 20% 내외의 완충버퍼 마진을 적용한 수정한 알고리즘은 버퍼 고갈과 넘침이 일어나지 않으며, 최적알고리즘과 비교할 때 거의 동일한 성능 (1~2% 이하의 성능저하)을 보이는 것을 확인하였다.

Recently, intensive research has been performed for reducing video decoder energy consumption, especially based on DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) technique. Our previous work [1] has proposed the optimal DVFS algorithm for energy reduction in video decoders. In spite of the mathematical optimality of the algorithm, the precondition of known frame decoding cycle/complexity limits its application to some realistic scenarios. This paper overcomes this limitation by frame data size-based estimation of frame decoding complexity. The proposed decoding complexity estimation method shows over 90% accuracy. And with this estimation method and buffer underflow margin of around 20% of frame size, almost same power consumption reduction performance as the optimal algorithm can be achieved.

키워드

참고문헌

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피인용 문헌

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