Approximate-SAD Circuit for Power-efficient H.264 Video Encoding under Maintaining Output Quality and Compression Efficiency

Le Dinh Trang Dang; Nguyen Thi My Kieu; Ik Joon Chang; Jinsang Kim

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저자정보: Le Dinh Trang Dang (Kyunghee University) Nguyen Thi My Kieu (Kyunghee University) Ik Joon Chang (Kyunghee University) Jinsang Kim (Kyunghee University)

저널정보: 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.16 No.5

발행연도: 2016.10

수록면: 605 - 614 (10page)

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We develop a novel SAD circuit for power-efficient H.264 encoding, namely a-SAD. Here, some highest-order MSB’s are approximated to single MSB. Our theoretical estimations show that our proposed design simultaneously improves performance and power of SAD circuit, achieving good power efficiency. We decide that the optimal number of approximated MSB’s is four under 8-bit YUV-420 format, the largest number not to affect video quality and compression-rate in our video experiments. In logic simulations, our a-SAD circuit shows at least 9.3% smaller critical-path delay compared to existing SAD circuits. We compare power dissipation under iso-throughput scenario, where our a-SAD circuit obtains at least 11.6% power saving compared to other designs. We perform same simulations under two-and three-stage pipelined architecture. Here, our a-SAD circuit delivers significant performance (by 13%) and power (by 17% and 15.8% for two and three stages respectively) improvements.

#Approximate computing #motion estimation #MSB-approximation #SAD circuit

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[학술지(정기간행물)] - Frederic Dufaux / 1995 / Motion Estimation Techniques for Digital TV: A Review and a New Contribution / Proceeding of the IEEE 83 (6) : 858 ~ 876

[단행본] - Fore June / 2010 / Image Prediction and Motion Compensation / CSIPP : 127 ~ 147

[학술지(정기간행물)] - T. -C. Chen / 2006 / Analysis and architecture design of an HDTV720p 30frames/s H.264/AVC encoder / IEEE Trans. Circ. Syst. Video Tech 16 (6) : 673 ~ 688

[학술대회논문] - Kimiyoshi U. / 1998 / Design Methodology of Ultra Low-power MPEG4 Codec Core Exploiting Voltage Scaling Techniques / Proc. DAC 19 (19) : 19 ~ 19

[학술대회논문] - Gupta V. / 2011 / IMPACT : IMPrecise adders for low-power Approximate Computing / ISLPED : 1 ~ 3

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