The Hardware Design of CABAC for High Performance H.264 Encoder

본 논문에서는 공통 연산기(Common Operation Unit)를 이용한 CABAC의 이진 산술 부호화기를 제안한다. 제안한 공통 연산기는 모드에 상관없이 하나의 공통 연산기를 이용하여 산술 부호화 및 재정규화를 수행하는 이진 산술 부호화기의 하드웨어 구조를 단순하게 구현할 수 있다. 제안하는 CABAC의 이진 산술 부호화기는 Context RAM, Context Updater, Common Operation Unit, Bit-Gen으로 구성되며 매 클럭당 하나의 심볼이 부호화될 수 있는 4단 파이프라인으로 구성하였다. 제안한 CABAC의 이진 산술 부호화기는 기존 CABAC의 이진 산술 부호화기와 비교하여 게이트 수는 최대 47% 감소하였고, 동작 주파수는 최대 19% 성능이 향상됨을 확인하였다. This paper proposes a binary arithmetic encoder of CABAC using a Common Operation Unit including the three modes. The binary arithmetic encoder performing arithmetic encoding and renormalizer can be simply implemented into a hardware architecture since the COU is used regardless of the modes. The proposed binary arithmetic encoder of CABAC includes Context RAM, Context Updater, Common Operation Unit and Bit-Gen. The architecture consists of 4-stage pipeline operating one symbol for each clock cycle. The area of proposed binary arithmetic encoder of CABAC is reduced up to 47%, the performance of proposed binary arithmetic encoder of CABAC is 19% higher than the previous architecture.