This thesis introduces an implementation of real-time variable length coding/decoding architecture in the Real-time Encoding/Decoding System (REDS) for HDTV applications. It is very difficult to implement a real-time variable length encoder/decoder due to very high data rate of HDTV. The bandwidth of video signal in HDTV systems exceeds 140 Mbytes/sec. The REDS is a high-performance image processing system with parallel architecture, which is designed for real-time image processing.
The several architectures for real-time operation of variable length coding/decoding are described as follow: Parallel architecture is considered and the large high-definition image is spatially partitioned for multiprocessors. A parallel architecture for entropy coding system can achieve high throughput with low speed requirement. In order to reduce memory size and get fast accessing time for variable length coding/decoding, the address of PROM is mapped with run-level pairs efficiently. The PROM contains both the code and the length at the same address so that the logic size is reduced. Also, the separation structure is used to improve the encoding/decoding rates. The simulation results show that the introduced implementation can perform variable length encoding/decoding in real-time.
TV 방송이 발전하면서 기존의 방송 화질보다 한 차원 높은 수준의 방송이 가능하게 되었다. 따라서, 앞으로는 이러한 고 해상도의 영상을 처리할 수 있는 시스템이 일반화 될 것이므로, 이에 따른 고속 영상 압축/복원 시스템을 개발이 필요하다. 이 논문은 HDTV 편집을 위한 실시간 압축/복원 시스템에서 실시간 가변 길이 부호화/복호화기를 구현하는 것에 관한 것이다. HDTV 해상도의 디지털 영상 신호는 처리할 데이터량이 방대하고 데이터의 입/출력이 고속으로 이루어지기 때문에 실시간으로 가변 길이 부호화/복호화기를 구현하는 것은 매우 힘들다.
실시간 가변 길이 부호화기 알고리즘을 구현하기 위한 아이디어는 다음과 같다. 첫째, 실시간 압축/복원 시스템은 병렬 구조를 가지고 실시간 입출력이 가능하도록 대역폭을 넓혀 시스템에서 64 bit로 처리 가능하도록 설계하였다. 또한 원활한 병렬 처리를 위하여 입력 데이터를 분할 한다. 둘째, VLC 테이블을 가지고있는 메모리의 용량을 효과적으로 줄이고 빠르게 읽을 수 있도록 하기위해 Address를 재 정리하였다. 세째, 부호화기를 설계 할 때 필요한 부호의 길이를 메모리에 함께 저장하여 논리회로의 양을 줄였다. 넷째, 분리 개념을 도입하여 부호화/복호화의 속도를 보다 빠르게 하였다.
실험 결과, 구현된 실시간 가변 길이 부호화/복호화기는 150 프레임의 세가지 종류의 MPEG-2 test 영상에 적용하여 시뮬레이션 해본결과 가장 낮은 양자화를 하였을 때에도 실시간으로 가변 길이 부호화/복호화가 가능하게 구현하였다.
