Akcelerator predykcji wewnątrzramkowej H.264 do kompresji obrazu w sensorach wizyjnych

• Autorzy: Kłosowski M. , Pankiewicz B. , Wójcikowski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2016.10.12

Warianty tytułu

EN

H.264 intra-prediction accelerator for image compression in vision sensors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W komunikacie przedstawiono konfigurowalny cyfrowy akcelerator predykcji wewnątrzramkowej przeznaczony dla enkodera wideo standardu H.264. Akcelerator realizuje predykcję typu „intra” dla makrobloków luminancji o wymiarach 4×4 i 16×16. Akcelerator wstępnie zaimplementowano w układzie FPGA, gdzie został on pomyślnie zweryfikowany, a następnie zaimplementowano go w układzie ASIC w technologii UMC 90 nm. Szczegółowe wyniki testów akceleratora ASIC zostały porównane z innymi dostępnymi w literaturze. Funkcjonalność akceleratora została szczegółowo opisana w komunikacie. System testujący został zoptymalizowany do współpracy z programem x.264 pracującym pod kontrolą systemu operacyjnego Linux i jest przeznaczony do sprzętowej akceleracji kompresji wideo w standardzie HD. Ze względu na niewielki pobór mocy oraz małą powierzchnię rdzenia opisany akcelerator może łatwo zostać zintegrowany z sensorem wizyjnym.

EN

In the paper a customizable digital intra-prediction accelerator for the H.264 video compression encoder has been described. The accelerator performs 4×4 and 16×16 luma macroblock prediction. The accelerator was initially implemented in the FPGA, where it has been successfully verified and then it has been implemented in an ASIC using the 90 nm UMC technology. Detailed test results of the accelerator ASIC were compared to other results available in the literature. Functionality of the accelerator has been described in detail in the paper. The testing system has been optimized for easy integration with the x.264 encoder software running under Linux OS and is devoted to accelerate HD video compression. Due to the low power consumption and a small area of the core described accelerator can be easily integrated with the video sensor.

Słowa kluczowe

PL

kompresja wideo; H.264; predykcja wewnątrzramkowa; predykcja intra; sensor wizyjny; ASIC

EN

video compression; H.264; intra prediction; vision sensors; ASIC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 57, nr 10
• Strony: 43--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kłosowski M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

autor

Pankiewicz B.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

autor

Wójcikowski M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Bibliografia

• [1] M. Shafique, L. Bauer, J. Henkel, (2009) „A parallel approach for high performance hardware design of intra prediction in H.264/ AVC Video Codec“, Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition, 2009; Pages: 1434–1439; DOI: 10.1109/ DATE.2009.5090889.
• [2] Ziyi Hu, Jianhong Peng, Xu Zhang, Lei Zhao, Xin’an Wang, (2011) „Implementation of intra prediction in H.264 based on a novel design methodology“, IEEE International Conference on Computer Science and Automation Engineering (CSAE), Year: 2011,Volume: 2, Pages: 650-655, DOI: 10.1109/CSAE.2011.5952553.
• [3] Yu-Kun Lin, Chun-Wei Ku, De-Wei Li, Tian-Sheuan Chang, (2009) „A 140-MHz 94 K Gates HD1080p 30-Frames/s Intra-Only Profile H.264 Encoder“, IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, Volume: 19, Issue: 3, Pages: 432–436, DOI: 10.1109/TCSVT.2009.2013511.
• [4] Heng-Yao Lin, Kuan-Hsien Wu, Bin-Da Liu, Jar-Ferr Yang, (2010) „An Efficient VLSI Architecture for Transform-Based Intra Prediction in H.264/AVC“, IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, Volume: 20, Issue: 6, Pages: 894–906, DOI: 10.1109/TCSVT.2010.2046059.
• [5] M. Kłosowski, (2013) „Wireless intelligent audio-video surveillance prototyping system”, Przegląd Elektrotechniczny, nr 10 (2013), s. 97–99.
• [6] x.264 encoder, http://www.videolan.org/x264.html
• [7] M. Kłosowski, B. Pankiewicz, M. Wójcikowski: (2014) „Cyfrowy akcelerator wybranych modułów standardu kompresji wideo H.264“, Przegląd Elektrotechniczny, nr 9 (2014), s. 54–57.
• [8] M. Kłosowski, B. Pankiewicz, M. Wójcikowski: (2015) „Akcelerator transformacji DCT do kompresji obrazu w sensorach wizyjnych“, Przegląd Elektrotechniczny, nr 9 (2015), s. 97–100.