일반기술

여현변환/역여현변환/양자화/역양자화 연산을 수용하는 벡터 처리 장치

본 기술은 영상 부호화 과정의 필수 코스인 여현변환(DCT)/역여현변환(IDCT)/양자화(Q)/역양자화(IQ) 연산을 계산 종류에 따라 제어함으로서 효율적인 하드웨어의 공유가 가능한 벡터 처리 장치와 관련된 기술이다. DCT 전처리 수단은 데이터를 입력받아 각각의 연산에 따른 전처리 과정을 수행하고, 데이터 저장 수단은 1/양자화 파라메타(QP)를 저장하고 인덱스 값에 의해 출력한다. 곱셈 연산 수단은 DCT 전처리 수단과 데이터 저장 수단의 출력 값을 2단계에 걸쳐 곱하여 출력하고, 누적 수단은 DCT/IDCT 연산의 경우 4번 반복 수행된 곱셈 연산 수단의 출력 값을 누적해 출력하고, Q 연산의 경우 곱셈 연산 수단의 출력 값에 '0'을 더해 출력하고, IQ 연산의 경우 곱셈 연산수단의 출력 값에 QP 나 QP-1의 값을 더해 출력한다. IDCT 후처리 수단은 IDCT 연산의 경우 누적 수단의 출력 중 4번 누적한 값만 저장하고 나머지는 버리며, 그 중 저장된 2개의 값을 가산 연산하여 IDCT 값을 출력한다.대부분의 영상 압축기는 DCT 기반의 영상 압축 방식을 주로 사용하는 데, 영상 부호화 과정의 DCT/IDCT/Q/IQ 연산 중 DCT와 IDCT는 내적 연산을 수행하는 벡터 연산이며, Q와 IQ는 스칼라 연산이다. 이렇게 각각의 장치들을 구현하기 위한 DCT/IDCT/Q/IQ 연산은 상당한 수의 곱셈기와 덧셈기가 필요한 데, 기존에는 DCT/IDCT/Q/IQ 연산 장치를 구성하는 경우 한 블록은 CT/IDCT, 다른 한 블록은 Q/IQ을 할당함으로서 서로 다른 하드웨어로 구현하기 때문에 하드웨어 구성이 복잡했다. 그러나, 본 기술은 네 가지 연산 모두 기본 연산으로 곱셈기가 하나 이상이라는 점에 착안하여, 곱셈기를 중심으로 하는 연산자 공유를 통해 훨씬 적은 면적으로 DCT/IDCT/Q/IQ 연산을 수행하게 되었다. 다시 말해, DCT/IDCT/Q/IQ의 단위 연산은 가산(감산), 승산으로 구성되어 계산 순서와 입력 데이터에 차이가 있으므로, 공통점을 가진 단위 연산을 분석하여 기본적인 계산 구조를 정하고 계산 종류에 따라 이를 제어한다. 이러한 과정을 통해 본 기술의 벡터 처리 장치는 하드웨어를 효율적으로 공유하여 복잡하지 않게 하드웨어를 구성할 수 있다.