The Hardware Architecture of Efficient Intra Predictor for H.264/AVC Decoder

In this paper, we described intra prediction which is the one of techniques to be used for higher compression performance in H.264/AVC and proposed the design of intra predictor for efficient intra prediction mode processing. The proposed system is consist of processing elements, precomputation processing elements, an intra prediction controller, an internal memory and a register controller. The proposed system needs the reduced the computation cycles by using processing elements and precomputation processing element and also needs the reduced the number of access time to external memory by using internal memory and registers architecture. We designed the proposed system with Verilog-HDL and verified with suitable test vectors which are encoded YUV files. The proposed architecture belongs to the baseline profile of H.264/AVC decoder and is suitable for portable devices such as cellular phone with the size of $176{\times}144$. As a result of experiment, the performance of the proposed intra predictor is about 60% higher than that of the previous one.

H.264/AVC 복호기를 위한 효율적인 인트라 예측기 하드웨어 구조

본 논문에서는 H.264/AVC에서 압축 성능을 높이기 위해 사용된 기법중 하나인 인트라 예측에 대해 기술하고 인트라 예측 모드 연산을 효율적으로 수행하기 위한 인트라 예측기의 구조를 제안한다. 제안하는 인트라 예측기는 공통 연산기, 전처리 연산기, 인트라 예측 컨트롤러, 내부 메모리, 레지스터 컨트롤러로 구성된다. 공통 연산기와 전처리 연산기를 사용하여 연산량을 줄이고, 내부 메모리와 레지스터를 사용하여 외부 메모리와의 접근을 최소화 하였다. 제안한 인트라 예측기는 Verilog-HDL을 이용하여 설계하였으며, YUV 파일을 부호화 한 테스트 벡터를 이용하여 검증하였다. 설계된 인트라 예측기는 주로 핸드폰과 같은 휴대용 단말기에 사용하는 베이스라인 프로파일에 속하며 영상크기는 $176{\times}144$ 픽셀이다. 제안한 인트라 예측기의 예측 수행 사이클의 비교 분석 결과 기존에 비해 평균 약 60%의 향상된 결과를 얻었다.