전자공학회논문지 (Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers)

  • 제51권5호
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  • Pages.114-124
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  • 2014
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  • 2287-5026(pISSN)
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  • 2288-159X(eISSN)
대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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HEVC 복호화기의 메모리 접근 복잡도 분석

An Analysis of Memory Access Complexity for HEVC Decoder

  • 조송현 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과) ;
  • 김영남 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과) ;
  • 송용호 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학과)
  • Jo, Song Hyun (Department of Electronics and Computer Engineering, Hanyang University) ;
  • Kim, Youngnam (Department of Electronics and Computer Engineering, Hanyang University) ;
  • Song, Yong Ho (Department of Electronics and Computer Engineering, Hanyang University)
  • 투고 : 2014.04.05
  • 심사 : 2014.04.29
  • 발행 : 2014.05.25
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초록

HEVC는 JCT-VC에 의해 개발된 최신 비디오 코딩 표준이다. HEVC는 H.264/AVC에 비해 약 2배의 주관적 코딩효율을 제공한다. HEVC 개발의 주요목표 중 하나는 UHD급 비디오를 효율적으로 코딩하는 것이기 때문에, HEVC는 UHD급 비디오를 코딩하는데 널리 사용될 것으로 예측된다. 이러한 고해상도 비디오의 복호화는 많은 양의 메모리 접근을 발생시키기 때문에 복호화 시스템은 고대역폭의 메모리 시스템 및 내부 통신 아키텍처가 필요하다. 이러한 요구사항을 파악하기 위해서 본 논문은 HEVC 복호화기의 메모리 접근 복잡도를 분석한다. 우리는 먼저 임베디드 프로세서와 데스크탑에서 동작하는 소프트웨어 HEVC 복호화기의 메모리 접근량을 측정하였다. 또한 우리는 HEVC 복호화기의 데이터흐름을 분석하여 HEVC 복호화기의 메모리 대역폭 모델을 만들었다. 측정결과, 소프트웨어 복호화기는 6.9~40.5GB/s의 DRAM 접근을 하였다. 또한 분석결과에 따르면 하드웨어 복호화기는 2.4GB/s의 DRAM 대역폭을 요구하는 것으로 파악된다.

HEVC is a state-of-the-art video coding standard developed by JCT-VC. HEVC provides about 2 times higher subjective coding efficiency than H.264/AVC. One of the main goal of HEVC development is to efficiently coding UHD resolution video so that HEVC is expected to be widely used for coding UHD resolution video. Decoding such high resolution video generates a large number of memory accesses, so a decoding system needs high-bandwidth for memory system and/or internal communication architecture. In order to determine such requirements, this paper presents an analysis of the memory access complexity for HEVC decoder. we first estimate the amount of memory access performed by software HEVC decoder on an embedded system and a desktop computer. Then, we present the memory bandwidth models for HEVC decoder by analyzing the data flow of HEVC decoding tools. Experimental results show the software decoder produce 6.9-40.5 GB/s of DRAM accesses. also, the analysis reveals the hardware decoder requires 2.4 GB/s of DRAM bandwidth.

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참고문헌

  1. G. J. Sullivan, J.-R. Ohm, W.-J. Han, and T. Wiegand, "Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard," IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 22, no. 12, pp. 1649-1668, Dec. 2012. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2012.2221191
  2. H.-H. Jo, E.-K. Ryu, J. Nam, D.-G. Sim, D.-H. Kim, J.-H. Song, "Efficient parallel design for HEVC decoder," IEEK Summer Conference, Jun. 2012, pp. 1940-1943.
  3. J. Ohm, G. J. Sullivan, H. Schwarz, Thiow Keng Tan, T. Wiegand, "Comparison of the Coding Efficiency of Video Coding Standards-Including High Efficiency Video Coding (HEVC)," IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol.22, no.12, pp.1669-1684, Dec. 2012. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2012.2221192
  4. "AVC & HEVC: The Future of Encoding, Matthew Goldman," TECHCON12.
  5. F. Bossen, "On software complexity decoding 720p content on a tablet," JCTVC-J0128, ISO/IEC-JCT1/SC29/WG11, Jul. 2012.
  6. Y. J. Ahn, W. J. Han, and D. G. Sim, "Study of decoder complexity for HEVC and AVC standards based on tool-by-tool comparison," SPIE Applications of Digital Image Processing XXXV, Proceedings of SPIE, vol. 8499, pp. 8499-32, San Diego, USA, August, 2012.
  7. Bossen, F.; Bross, B.; Suhring, K.; Flynn, D., "HEVC Complexity and Implementation Analysis," IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol.22, no.12, pp.1685-1696, Dec. 2012. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2012.2221255
  8. I.-K. Kim, J. Min, T. Lee, W.-J. Han, and J. Park, "Block Partitioning Structure in the HEVC Standard," IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 22, no. 12, pp. 1697-1706, Dec. 2012. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2012.2223011
  9. The Magazine of the IEEK, Vol. 38, No. 8,.Aug. 2011, pp. 40-45.
  10. Xtensa(R) Instruction Set Simulator (ISS) User's Guide, 2011.
  11. F. Bossen, "Common HM test conditions and software reference configurations," JCTVC-L1100, ISO/IEC-JCT1/SC29/WG11, Jan. 2013.