일반기술

MPEG-2 오디오 부호화기를 위한 연산처리장치

본 기술은 ASIC으로 나타내기 위한 MPEG-2 오디오 부호화기 전용의 DSP 코아를 설계하는데 있어서 가장 핵심이라 할 수 있는 실시간으로 MPEG-2오디오 압축을 수행하는데 적합한 전용의 DSP에 채용되는 연산처리부(ALU)의 연산처리장치에 관한 것이다. 본 기술은 단일의 전용 DSP로 실시간 MPEG-2 오디오 압축을 수행하는데 적합한 전용의 DSP에 채용되는 연산처리장치이며 MPEG-2 오디오 부호화기에 적용하기 위하여 고속처리에 중점을 둔 설계로 실시간 처리가 가능하기 위해 모든 수는 2의 보수 형식으로 표현된다. 로그 및 지수 연산이 가능하며 이들의 연산을 위하여 별도의 모듈을 두어 한 싸이클에 계산이 모두 이루어지고 최대, 최소값 연산 등 MPEG-2 연산에 특유하게 빈발하게 사용되는 연산을 1 싸이클 명령으로 설계하여 복잡한 부호화기의 알고리즘을 실시간에 나타낼수 있게 한다. 기존의 범용 DSP에 기반을 둔 장치는 MPEG-2 의 MPEG-2 오디오 부호화 과정은 분석 필터, 1024 포인트 FFT(Fast Fourier Transform)를 포함한 심리 음향 모델, 비트할당과정, 양자화, 다채널 처리, 비트열 형성의 다양한 종류의 작업으로 구성되어 5개의 입력 채널에 대해 이러한 과정을 적합하지 않게 모두 적용해 실시간 구현이 불가능 하다. 그러나 본 기술은 이러한 MPEG-2 오디오 부호화를 위한 전용의 DSP에 적합한 연산처리장치의 구조를 단일의 DSP 코아를 이용하여 복수의 채널을 지원하는 MPEG-2 오디오 코딩을 실시간에 지원하기 위하여 필요한 산술논리연산을 고속으로 수행가능하게 한다. 본 기술은 연산처리장치(ALU)는 빠른 연산 처리를 하여 실시간 처리가 가능하고 모든 수는 2의 보수 형식으로 음수의 표현이 가능하고 로그(log)와 지수 연산이 가능하다. 사용되는 로그 연산은 96dB의 정밀도를 위해 32비트 연산을 한다. 지수 연산은 다음에 다시 로그 연산을 해야 하므로 16비트를 입력으로 하여 32 비트 결과를 출력하는 특징이 있다. (연산처리부가 수행해야할 연산은 명세표 참조)