Abstract
This paper proposes a H.264/AVC entropy decoder without embedded processor nor memory fabrication process. Many researches on H.264/AVC entropy decoders require ROM or RAM fabrication process, which is difficult to be implemented in general digital logic fabrication process. Furthermore, many researches require embedded processors for bitstream manipulation, which increases area and power consumption. This papers proposes hardwired H.264/AVC entropy decoder without embedded processor, which improves data processing speed and reduces power consumption. Furthermore, its CAVLC decoder optimizes lookup table and internal buffer without embedded memory, which reduces hardware size and can be implemented in general digital logic fabrication process without ROM or RAM fabrication process. Designed entropy decoder was embedded in H.264/AVC video decoder, and it was verified to operate correctly in the system. Synthesized in TSMC 90nm fabrication process, its maximum operation frequency is 125MHz. It supports QCIF, CIF, and QVGA image format. Under slight modification of nC register and other blocks, it also support VGA image format.
본 논문에서는 메모리 공정이 필요 없고 내장 프로세서를 사용하지 않는 H.264/AVC 엔트로피 복호기를 제안한다. 기존에 발표된 H.264/AVC 엔트로피 복호기의 경우 상당수의 연구가 내부의 ROM 또는 RAM이 필요하기 때문에 일반적인 디지털 로직 공정에서 구현이 어렵다. 또한 상당수의 연구가 비트열 처리를 위하여 내장 프로세서를 사용하기 때문에 면적이 크고 전력소모가 많은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 내장 프로세서를 사용하지 않는 H.264/AVC Hardwired 엔트로피 복호기를 제안함으로써 데이터 처리 속도를 증가시키고 전력 소모를 줄인다. 또한 CAVLC 복호기에서 복호 시에 이용되는 룩업 테이블 및 저장 공간을 최적화하고 내장 메모리를 사용하지 않는 구조를 제안함으로써, 기존 연구에 비해 하드웨어 크기를 줄이고 ROM 또는 RAM이 지원되지 않는 디지털 로직 제조 공정에서도 쉽게 구현이 가능하다. 설계된 엔트로피 복호기는 H.264/AVC 비디오 복호기의 일부로 내장되어 전체 시스템에서 동작하는 것을 검증하였다. TSMC 90nm 공정으로 합성한 결과 최대동작주파수는 125MHz이며, QCIF, CIF, QVGA 영상을 지원할 뿐만 아니라 nC 레지스터 등 약간의 수정을 통해서 VGA 영상도 지원이 가능하다.
