Design of High-performance Unified DST-7/DCT-8 Circuit for Video Encoding based on H.266/VVC
Yongwook Kwon, Kyeongsoon Cho · Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers · 2022
가장 최신의 동영상 압축 표준인 H.266/VVC에서 채택한 변환 기법은 기존의 H.265/HEVC에 비해 다양한 크기의 PU 블록을 지원할 뿐만 아니라 변환 커널로서 DCT-2에 DST-7과 DCT-8을 추가하였다. 여기에 세 가지 변환 커널 중 하나를 선택하는 MTS 기능과 변환 계수 중 일부를 모두 0으로 만드는 ZO 기술도 추가적으로 적용하였다. 이러한 변화를 통해서 압축의 효율은 향상되지만 연산의 복잡도는 크게 증가한다. 본 논문은 이러한 기법들을 모두 고려한 H.266/VVC 기반의 고성능 통합 DST-7/DCT-8 회로의 구조를 제안한다. 제안하는 회로는 DCT-2보다 연산량이 많은 DST-7과 DCT-8을 효율적으로 구현하기 위해 비트플레인에 기반을 둔 가산기-쉬프터 구조를 이용한다. 또한 변환 회로의 성능을 높이기 위해 병렬 구조, 2단 파이프라인 구조, 쉬프트 레지스터 기반의 전치 버퍼 구조를 활용한다. 제안하는 회로는 매 사이클 당 64개의 차분 데이터를 처리하며, 65nm 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성한 결과, 최대 동작주파수 500MHz에서 모든 크기의 PU 블록에 대해 32 GPPS의 속도로 처리하는 성능을 나타낸다.