H.264/AVC Baseline Profile Decoder의 성능 예측 모델의 구현과 분석

Abstract

오늘날 멀티미디어 분야의 기술은 방송, 가전, 통신, 컴퓨터 등의 광범위한 분야에서 활용되고 있다. 광대역 통신망의 보급에도 불구하고 고품질, 고화질의 멀티미디어 서비스에 대한 요구의 증가로 인하여 방대한 정보량을 처리할 수 있는 기술의 보급이 필요하게 되었다. 이러한 추세에 따라 다양한 동영상 압축, 재생 기술이 등장한 가운데 가장 높은 압축 성능을 보이는 H.264/AVC 표준이 핵심 기술로서 자리잡게 되었다. H.264/AVC 표준이 멀티미디어 어플리케이션 분야를 대표하는 기술로서 인정받게 되면서 H.264/AVC 표준의 성능 향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. H.264/AVC 표준에 대한 연구는 알고리즘의 분석과 개선 또는 성능 제한을 일으키는 구조적 문제에 대한 개선 등 여러 가지 방향으로 이루어지고 있는데, 연구의 대상과 방향이 동일하지 않아도 초기 단계에서는 공통적으로 H.264/AVC 표준의 성능에 대한 분석이 이루어지게 된다. 분석 단계는 H.264/AVC 표준이 가지고 있는 문제점을 파악하고, 파악된 문제점에 어떠한 요소가 가장 큰 영향을 미치는지를 결정하는 과정으로서 연구의 전체 방향과 대상을 결정짓는 중요한 단계이다. 하지만 많은 연구에서 초기 분석 단계에서 다양한 H.264/AVC 표준의 특성을 반영하지 못함으로써 연구의 효율을 극대화하지 못하는 결과를 낳고 있다. 본 논문은 H.264/AVC Baseline Profile 디코더의 성능 향상을 위한 연구 진행 시 초기의 성능 분석 단계에서 활용이 가능한 성능 예측 모델을 제안한다. 제안된 모델은 H.264/AVC 디코더의 동작 중 나타나는 다양한 가변 요소들을 반영하여 설계되었으며 각 요소의 변화에 따라 성능이 어떻게 예측되는지를 쉽게 알 수 있도록 고안되었다.; Advanced technology in multimedia is widely used in a variety of fields such as broadcasting, appliances, telecommunications and computers. In spite of wideband network rapidly expanded around the world, advanced technology is needed to handle a large volume of multimedia information to meet requests for high quality and high definition multimedia service. With various image compression and play technology springing up to keep up with current trend, H.264/AVC standard becomes one of the key technologies because of its high compression quality. As H.264/AVC standard has proven to be a key technology of multimedia application, many researches to improve H.264/AVC standard are actively conducted. Those researches are conducted in various ways such as algorithm analysis and improvement or structure enhancement for reducing bottlenecks of performance. Even though targets and directions of those studies are not the same, performance of H.264/AVC standard is commonly analyzed in the early phase. In analysis phase, potential problems with H.264/AVC standard are identified and the most critical problem which has serious effects on performance is determined. Therefore, analysis phase is one of the important steps to decide overall directions and targets of the research. Unfortunately, however, most of the studies do not consider various characteristics of H.264/AVC standard in the early analysis phase, leading to inefficiency and ineffectiveness. This research proposes a mathematical model which can be used in the early performance analysis phase to estimate performance in conducting research of improving the performance of H.264/AVC Baseline Profile decoder. The proposed model is designed by considering many variables of H.264/AVC decoder operation so that it is easy to predict its performance according to changes in each element.