早稲田大学大学院情報生産システム研究科（北九州市若松区）の後藤敏研究室は、上海交通大学のペイリン・リュ研究室と共同で、次世代フルハイビジョン向けの低消費電力のビデオ復号LSIの開発に成功しました。この成果については2010年6月18日に米国ハワイ市ホノルルで開催されるVLSI シンポジウム(2010 Symposia on VLSI Technology and Circuits) で発表致します。
ビデオデータはそのままのデータはサイズが極めて大きいために、1/10～1/20程度の圧縮処理を行い（符号化）、データの転送後、伸張処理（復号化）でデータを復元することが行われます。ハイビジョン用ビデオは家庭用ビデオレコーダにおいて広く使われてきており、圧縮方式としてMPEG2と呼ばれる世界標準規格が使われてきました。最近、圧縮度を約2倍に向上させたH.264規格が出現し、画素数も現在のフルハイビジョン(1920×1080)に代わって、(4096×2160)というより高精細なビデオカメラやレコーダが注目され、世界各国で研究開発競争が始まっております。またグリーンITの一環として、低消費電力を実現するビデオレコーダの開発が強く要請されています。
早稲田大学と上海交通大学は共同で世界に先駆けて4096×2160対応のH.264復号LSIを低消費電力で実現することに成功しました。開発したビデオ復号LSIの特徴は以下の通りです。
（１）H.264/AVC ハイプロファイル標準仕様に基づくデコーダで、4096×2160画素の動画を60枚／秒処理できます。
（２）処理するマクロブロック順序の最適化、フレームのロスレス圧縮方式、並列処理による高速化等の新技術を開発することで、外部DRAMとデコーダエンジン間の転送量を従来と比べて38%削減しました。
（３）復号チップの電力消費を4096×2160@60fpsで189mWを達成し(SMIC 0.90nmルール)、従来の復号チップに比べて、55%～64%の消費電力削減、DRAMも60%の消費電力削減を図りました（設計ルールが異なるためスケーリングを行った結果）極めて低消費電電力で回路規模の小さなLSIを開発できたことで、高品質な家庭用ビデオカメラ等のより大きなマーケットを開拓できると期待できます。本研究開発は文部科学省が福岡県へ委託した知的クラスタプロジェクト（第２期）の中で生まれたであり、今後、成果を企業へ移転し事業化に向けて努力する予定です。
問合せ先
早稲田大学大学院情報生産システム研究科教授 後藤 敏 http://www.f.waseda.jp/goto/index.html
発表論文(This work)
A 530Mpixels/s 4096×2160@60fps H.264/AVC High Profile Video Decoder Chip
Dajiang Zhou1, Jinjia Zhou1, Xun He1, Ji Kong2, Jiayi Zhu2, Peilin Liu2, and Satoshi Goto1
1 Graduate School of Information, Production and Systems, Waseda University, 2-7 Hibikino, 808-0135, Japan
2 Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, China
[1] Dajian Zhou, Peilin Liu and Satoshi Goto,”A 1080P@60fps Multi-standard Decoder Chip Designed for Power and Cost Efficiency in a System Perspective”, Symposia on VLSI Technology and Circuits, Kyoto, Japan
[2] C.-C. Lin, et al., “A 160k gates/4.5kB SRAM H.264 video decoder for HDTV applications,” IEEE JSSC, vol. 42, no. 1, pp. 170-182, Jan. 2007.
以 上
