Abstract
HEVC/H.265 is the latest joint video coding standard proposed by ITU-T SG 16 WP and ISO/IEC JTC 1/SC29/WG 11. In H.265, pictures are divided into a sequence of coding tree units(CTUs), and the CTU further is partitioned into multiple CUs to adapt to various local characteristics. Its coding efficiency is approximately two times high compared to previous standard H.264/AVC. However according to the size of extended CU(coding unit) and transform block, the hardware size of PMR(prediction/mode decision/reconstruction) block within video encoder is about 4 times larger than previous standard. In this study, we propose a new less complex hardware architecture of PMR block which has the most high complexity within encoder without any noticeable PSNR loss. Using this simplified block, we can shrink the overall size the H.265 encoder. For FHD image, it operates at clocking frequency of 300 MHz and frame rate of 60 fps. And also for the test image, the Bjøntegaard Delta (BD) bit rate increase about average 30 % in PMR prediction block, and the total estimated gate count of PMR block is around 1.8 M.
HEVC/H.265는 ITU-T SG 16 WP와 ISO/IEC JTC 1/SC29/WG 11에서 제안된 가장 최근의 비디오 코딩 표준안이다. H.265에서 영상은 연속된 코딩 트리 유닛(CTU)들로 나누어지고, CTU는 다양한 지역적 특성을 받아들이기 위해 다수의 코딩 유닛(CU)들로 나누어진다. H.265의 코딩 효율은 이전 표준인 H.264/AVC와 비교하면 약 2배 정도 우수하나 확장된 CU와 변환블록(Transform)의 크기가 증가함에 따라 인코더 내에서 예측 (Prediction), 모드결정 (Mode decision) 그리고 복원(Reconstruction) 블록의 하드웨어 크기가 이전 표준과 비교하여 4배 정도 증가하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 인코더 내에서 복잡도가 가장 큰 Prediction/Mode Decision/Reconstruction (PMR) 블록에 대하여 코딩효율(PSNR)을 저하시키지 않는 범위 내에서 하드웨어 복잡도를 줄이기 위한 새로운 구조를 제안한다. 복잡도가 감소된 하드웨어를 이용하면 전체 비디오 인코더의 사이즈를 줄일 수 있으며, Full-HD 영상에 대하여 300 Mhz의 클록 주파수와 60 fps의 프레임율로 동작한다. 테스트 영상에 대하여 PMR 예측 블록에서 Bjøntegaard Delta (BD) 비트율의 증가는 평균 30 % 이며, PMR 블록의 전체 게이트 수는 약 1.8 M 이다.
