I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 01 9 ,   pp .   1401 ~ 1410   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 3 . pp 140 1 - 1410             1401       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   Ha r d w a r e   d e s i g n   o f   a   sc a l a b l e   a n d   f a st   2 - D   h a d a m a r d   t r a n s f o r m   f o r   HEVC   v i d e o   e n c o d e r       H e h   Wh i t   N e y 1 A b   A l - H ad i   A b   R ah m an 2 A i n y   H a z i y ah   A w ab 3 M o h d   S h ah r i z al   R u s l i 4   U s m an   U l l ah   S h e i k h 5 G o h   K am   M e n g 6   1 , 2 , 3 , 4 , 5 S c hoo l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng ,   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a   6 F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng   a nd   T e c hno l o gy ,   T unku   A b dul   R a hm a U n i v e r s i t y   C o l l e g e ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e N ov   30,   201 8   R e v i s e M a r   2 5,   20 1 9   A c c e pt e A p r   3 ,   2019     T hi s   p a pe r   pr e s e nt s   t h e   ha r dw a r e   de s i g o f   a   2 - di m e ns i o na l   H a da m a r d   t r a ns f o r m   us e t he   i t he   r a t e   d i s t o r t i o o pt i m i z a t i o m o dul e   i n   s t a t e - of - t he - a r t   H E V C   v i de o   e nc o de r .   T he   t r a n s f o r m   i s   m a i n l y   us e t o   qu i c kl y   de t e r m i ne   o pt i m um   b l o c s i z e   f o r   e nc o di ng   pa r t   o f   a   v i de o   f r a m e .   T he   pr o po s e d e s i g i s   bo t s c a l a b l e   a n f a s t   by   1)   i m pl e m e n t i ng   a   un i f i e a r c hi t e c t u r e   f o r   s i z e s   4x4  t o   32x32 ,   a nd  2 )   p i p e l i n i ng   a nd  f e e t hr o ug c o nt r o l   t ha t   a l l o w s   hi g pe r f o r m a nc e   f o r   a l l   bl o c s i z e s .   T he   d e s i g s t a r t s   w i t hi g h - l e v e l   a l g o r i t hm i c   l o o unr o l l i ng   o pt i m i z a t i o t o   d e t e r m i ne   s u i t a b l e   l e v e l   o f   p a r a l l e l i s m .     B a s e o t hi s ,   a   s u i t a bl e   ha r dw a r e   a r c hi t e c t u r e   i s   d e v i s e us i ng   t r a ns po s e   m e m o r y   buf f e r   a s   pi p e l i n e   m e m o r y   f o r   m a xi m um   pe r f o r m a nc e .   T h e   de s i g i s   s y nt he s i z e a n i m p l e m e nt e o X i l i nx  K i n t e U l t r a s c a l e   F P G A .   R e s ul t s   i nd i c a t e   v a r i a b l e   p e r f o r m a nc e   o bt a i ne f o r   di f f e r e n t   bl o c s i z e s   a nd  hi g he r   o pe r a t i ng   f r e qu e nc y   c o m pa r e t o   a   s i m i l a r   w o r i l i t e r a t ur e .   T h e   pr o po s e de s i g c a be   us e a s   a   ha r dw a r e   a c c e l e r a t o r   t o   s pe e up  t he   r a t e   di s t o r t i o o pt i m i z a t i o o pe r a t i o i n   H E V C   v i d e o   e nc o de r s .   Ke y w or d s :   FPGA   H a da m a rd  t r a n s f o r m     H E V   R T L   S A T D   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A b   A l - H a di   A b   R a hm a n   S c h o o l   of   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g ,   F a c ul t y   of   E n gi n e e ri n g ,     U n i v e r s i t i   T e kn o l o gi   M a l a y s i a ,     8131 S k uda i ,   J o h o B a hr u ,   M a l a y s i a ,   + 6 019 - 73 38914 .   E m a i l :   h a d i @ f ke . ut m . m y       1.   I N TR O D U C TI O N     In   a c c o r da n c e   w i t h   t h e   a dv a n c e m e n t   o f   m ul t i m e d i a   t e c hn o l o g y ,   t h e   de m a n f o r   h i g h e r   v i de r e s o l ut i o n   i s   g r o w i n g.   H i g h   de f i n i t i o n   v i de o   h a s   be c o m e   a   b a s i c   e xp e c t a t i o n   a m o n c o n s um e r s   a n t h e y   c o n t i n ue   t o   pus h   f o r   be t t e r   a n s m o o t h e r   v i e w i n e xpe ri e n c e .   In   r e l a t i o n,   v i de o   c o di n s t a n d a r h a s   e vo l v e d   gr e a t l y   f r o m   t h e   e a rl y   M P E G   s t a n da rd  t o   t h e   H 26x  f a m i l y .   H i gh   E f f i c i e n c y   V i de o   Co di n (H E V C)  o r   H . 265   i s   t h e   l a t e s t   s t a n da rd  f r o m   t h e   H 26x  f a m i l y .   B e i n g   t h e   s t a t e - of - t h e - a rt   v i de o   c o di n s t a n d a r d ,   i t   o ff e r s   a n   i de nt i c a l   qu a l i t y   t o   t h e   p r e v i o us   A dv a n c e V i de o   Co di n (A V C)  o r   H . 264   s t a n da rd,   b ut   o nl y   r e qui r e s   h a l f   t h e   b i t ra t e   o f   A V [1 - 3 ].   T h e   i m p r o v e m e n t   i n   c o di n e f f i c i e n c y   i s   c o n t ri b ut e m a i nl y   by   t h e   a dv a n c e m e n t   i n   t h e   v i de c o m pr e s s i o n   m e t h o d,   i . e .   i n t ra - f ra m e   p r e di c t i o n .   I nt r a - f r a m e   pr e di c t i o n   c o m p r e s s e s   a   f r a m e   by   l oo ki n f o r   r e du n d a n t   i n f o r m a t i o n   i n   t h e   s a m e   f r a m e .   W hi l e   A V C   o n l y   s uppo r t s   p r e d i c t i o m o de s ,   H E V i s   a b l e   t s uppo r t   a   t o t a l   o f   35  p r e di c t i o n   m o de s .   W i t h   m o r e   p r e di c t i o n   a n g l e s ,   t h e   p r e di c t i o i s   m uc h   m o r e   a c c u r a t e ,   l e s s   r e du n d a n t   a nd  h e n c e   m a s s i v e l y   r e duc e   t h e   s i z e   o f   b i t s   r e qui r e t o   e n c o de   e a c h   f r a m e   [4] .   L e s s e r   b i t s   m e a n s   s m a l l e f i l e   s i z e   a n d   r e duc e b a n dw i dt r e qui r e m e nt .   E v e r y   pr e di c t i o u n i t   ha s   t o   go   t hr o ugh  a l l   t h e   pr e di c t i o n   m o de s   t o   d e t e r m i n e   w h i c h   i s   t h e   b e s t   s ui t e p r e di c t i o n   m o de .   T h e s e   m o de s   a r e   e v a l ua t e by   a   c os t   f un c t i o c a l c ul a t e by   S um   o f   A bs o l ut e   T ra n s f o r m e D i f f e r e n c e   (S A T D ),   a   m a t h e m a t i c a l   m e t h o us e i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     1 4 0 1   -   1 4 1 0   1402   f a s t   R a t e   D i s t o r t i o n   O p t i m i z a t i o n   (R D O ).   T h e   c o r e   o pe r a t i o n   o f   t h e   S A T D   fo r   R D O   i s   t h e   H a da m a r T r a n s f o r m ,   w hi c h   i s   t h e   m a i f o c us   o f   t h i s   pa pe r.   A l t h o ug h   t h e   i n c r e a s e   i n   t h e   n u m b e r   o f   pr e di c t i o n   m o de s   e nha n c e   t h e   c o m pr e s s i o n   qu a l i t y ,   a t   t h e   s a m e   t i m e ,   t h e y   c a m e   a t   a   p ri c e :   s ub s t a nt i a l   c o m put a t i o n a l   c o m pl e xi t y .   T o   ove r c o m e   t h e   l i m i t a t i o n   c a us e b y   t h e   i n c r e a s e c o m pl e xi t y ,   t h e   H a da m a r t r a n s f o r m   i n   t h e   S A T D   m us t   b e   a c c e l e r a t e i n   ha r dw a r e   w i t h   t h e   c a pa b i l i t y   of   h a n d l i n v a ri a b l e   b l o c s i z e .   F r o m   h a rdw a r e   pe r s pe c t i v e ,   t h e   a r c hi t e c t u r a l   de s i g n   o f   t h e   H a da m a rd  t ra n s f o r m   a nd  t h e   c o n t r o l   o f   t h e   a r c h i t e c t ur e   de t e r m i n e s   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   H E V e n c o de r   [5] .   R e s e a r c o n   S A T D   i s   m a i n l y   r e po r t e d   i l i t e r a t u r e   f o r   H E V i n t ra   p r e di c t i o n   a s   g i v e n   by   [6,   7,   8 ,   9] .   T h e   f o l l ow i n r e v i e w s   s o m e   of   t h e   r e l a t e w o r ks   o n   ha r dw a r e   a r c hi t e c t u r e s   o f   t h e   H a da m a r d   t r a n s f o r m   f o r   S A T D .   T h e   w o r i n   [ 10 p r o po s e s   s i a r c h i t e c t ur e s   b a s e o n   t h e   F a s t   H a da m a r d   T ra n s f o r m   (F H T b ut t e r f l y   a n T r a n s f o r m   E xe m p t e (T E S A T D .   T h e   a ut h o r s   s h o w   t h a t   by   us i n F H T ,     t h e   c o m put a t i o n a l   c o m pl e xi t y   i s   r e duc e t o   2 2 l o g ( )   a s   c o m pa r e d   t o   3   us i ng   n a i v e   m a t ri x   m ul t i p l i c a t i o n.   A n   i m p r o v e m e n t   t o   t hi s   i s   g i v e n   i [ 11 w h e n   t h e   T E   S A T D   m e rge s   t h e   a b s o l ut e   s um   c a l c ul a t i o i nt o   t h e   s e c o n 1 - D   F H T ,   r e s ul t s   i n   m o r e   e n e r gy   e ff i c i e n t   de s i g n.   T h e s e   w o r ks   w e r e   s y n t h e s i z e t o   45 n m   A S IC  t e c hn o l o g y.   O t h e r   w o r ks   i n c l ude   a l go r i t hm s   de v e l o pm e nt   f o r   S A T D   [12,   13]  a nd  e ff i c i e n t   h a rdw a r e   a r c hi t e c t u r e s   [14 - 16 ].   T h e   w o r i n   [ 17 p r e s e n t s   a a pp r o a c t o   e xpl o r e   t h e   de s i g n   s p a c e   of   H E V t ra n s f o r m .   S o m e   of   t h e   de s i g m e t h o ds   i t h e s e   w o r ks   w e r e   i n c o r po r a t e i t h e   p r e s e n t   p a pe r.   T h e   w o r i n   [ 18 p r e s e n t s   a n   a r c h i t e c t ur e   f o r   a n   8 x8  H a da m a r t r a n s f o r m ,   m a i nl y   us e fo r   ul t ra - hi g h   r e s o l ut i o n   v i de o   s e que n c e .   Co m pa r e t o   a   4x4   t ra n s f o r m ,   t h e   8x t ra n s f o r m   r e s ul t s   i 9%   t o   19%   l e s s   t o t a l   e xe c ut i o t i m e   f o r   t h e s e   t y p e s   of   v i de o .   In   t h e   i m pl e m e nt a t i o n,   t h e   a u t h o r s   s p l i t   t h e   H a da m a rd  t ra n s f o r m   i n t o   t w o   s t a ge s   of   1 - D   t r a n s f o r m .   P i pe l i n e   r e gi s t e r s   a r e   us e be t w e e n   s t a ge s   fo r   h i g h e r   pe r f o r m a n c e .     T h e   de s i gn s   a r e   s y n t h e s i z e a nd  i m p l e m e n t e o n   b o t h   A S IC  45nm   a n A l t e ra   S t r a t i II F P G A .   T h i s   i s   a l s o   s i m i l a t o   t h e   w o r i n   [ 19 t ha t   f o c us e s   o n   s i z e   8x o nl y .   T h e   w o r i n   [ 20 a t t e m p t s   a t   de s i g ni n a l l   s i z e s   f r o m   4x4  t o   32x32 .   H ow e ve r ,   t h e   u n i t s   a r e   de s i g n e d   s e pa ra t e l y   w i t t h e   m a i n   o b j e c t i ve   i s   t o   e v a l ua t e   t h e   gr o w t h   i m p a c t   o f   t h e   t r a n s po s e   b uffe r s   a n d   h o w   l i n e a b uff e r s   c o ul be   us e i n s t e a f o r   b e t t e r   r e s o ur c e   ut i l i z a t i o n.   T hi s   w o r w a s   a l s o   s y n t h e s i z e t o   A S IC  45 n m   t e c h n o l o g y .   O t h e r   r e l a t e w o r ks   i n   t h e   de s i g n   o H a da m a rd  t r a n s f o r m   i n c l u de   [21]   f o r   A V e n c o de r s ,   a n d   [2 2 ]   o n e w   m e t h o ds   a n d   a l go r i t hm s .   T h e   i s s ue   w i t h   t ra n s po s e   v e r s us   l i n e a r   b uf fe r   w a s   a l s o   s t udi e i n   [ 23 w h e r e   i t   c o n c l ude s   t h a t   t r a n s po s e   b u ff e r   c o n s um e s   l a rge   a m o u n t   o f   pow e r   w i t h   t ra d e off   fo r   pe r f o r m a n c e .   L i n e a r   b uf f e r   o n   t h e   o t h e ha n r e s ul t s   i po w e r   e ff i c i e n c y   b ut   l ow   t h r o ug h pu t .   T h e   a ut h o r s   p r e s e nt e n e w   m e t h o ds   t o   e ff i c i e n t l y   c o n t r o l   t h e   l i n e a r   b uf fe r   us i n g   a   de di c a t e f i n i t e   s t a t e   m a c h i n e .   F urt h e r m o r e ,   t h e   s t udy   a l s o   c o n c l ude t ha t   f o r   s m a l l   s i z e   t r a n s f o r m ,   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t r a n s po s e   a n l i n e a r   b u ffe r s   a r e   a l m o s t   i de nt i c a l .   A s   t h e   t ra n s f o r m   s i z e   i n c r e a s e ,   t h e   t h e   t ra n s po s e   b uffe r   s h o w s   e xp o n e nt i a l   g r o w t h   i n   pe r f o r m a n c e .   T h e   w o r i n   [ 24 i m pl e m e nt s   a   u ni f i e a r c hi t e c t u r e   fo r   t h e   H a da m a r t ra n s f o r m   s i z e   f r o m   2x2  t 8x8.   T h e   s m a l l e s t   2x2   u ni t   i s   b e i n g   r e us e t o   i m pl e m e nt   4x4   a nd  8x8 .   H ow e v e r ,   t h e   a ut h o r s   di n o t   i m p l e m e nt   s i z e   16x 16  a nd  32x32  w hi c h   c a n   p r o v i de   a   gr e a t e r   c o m p r e s s i o n   e ff i c i e n c y .   A n o t h e r   i s s ue   w i t h   t h e   de s i gn   i s   t h e   f i xe l a t e n c y   f o r   a l l   i n put   b l o c s i z e ,   w h e r e   a   s i z e   of  2x2  h a s   t o   go  t hr o ug h   t h e   32x32  s t r uc t u r e .   T h i s   w o r h o w e ve r ,   w a s   i m p r o v e i n   [ 25 ]   w h e r e   a   n e w   a dde r - s ub t r a c t o r   c o m pr e s s o r   w a s   i m p l e m e n t e t o   a c hi e v e   be t t e r   po w e r   e ff i c i e n c y .   T h e   w o r i n   t h e   p r e s e n t   pa pe r   p r o po s e s   t w o   c o n t r i b ut i o ns   t h a t   a r e   n o t   de s c r i b e i n   a n y   of   t h e   pr e v i o us   w o r ks :   1)   a   u n i f i e a r c hi t e c t u r e   f o r   v a ri a b l e   b l o c s i z e s   f r o m   4x4  t o   32x32 ,   a n 2)  t hr o ug h put   o pt i m i z a t i o n   b y   pi pe l i n i ng  a n f e e dt hr o ug h   c o n t r o l .   P i p e l i n i n r e s ul t s   i n   h i g h e r   pe r f o r m a n c e ,   w h i l e   f e e dt hr o ug h   c o n t r o l   a l l o w s   v a r i a b l e   t hr o ug h pu t   de pe n d i ng   o n   t h e   i n pu t   b l o c s i z e .   T h e   de s i gn s   a r e   s y n t h e s i z e a n i m p l e m e n t e o n   X i l i n K i n t e U l t r a s c a l e   d e v i c e ,   a n c o m pa r e w i t h   t h e   w o r i n   [ 18 us i ng  A l t e ra   F P G A .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h i s   s e c t i o p r e s e n t s   b a s i c   t h e o r y   o n   t h e   H a da m a r d   t ra n s fo r m ,   i t s   a l go r i t hm ,   a n o u r   p r o po s e d   ha r dw a r e   a r c h i t e c t u r e .     2. 1 .       S A TD   an d   H ad am ar d   Tr an s fo r m   S A T D   c a l c ul a t i o f o r   a ×   b l o c i s   de f i n e a s   f o l l ow s :       × |  | = 1 = 1   (1 )     a n d,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H ar d w ar e   de s i g o f   a   s c al ab l e   and   f as t   2 - ha dam ar t r ans f or m   f or   H E V v i d e o   e n c od e r   ( H e W hi t   N e y )   1403   × = × × × × ×   (2)     W h e r e      i s   a   2 - D   t ra n s f o r m e di f f e r e n c e   b l o c k,   a n d     i s   a   s c a l i ng   c o n s t a nt .     i s   t y pi c a l l y   gi v e n   t h e   v a l ue s   1 , 0 . 5 , 0 . 25 , 0 . 125   a n d   0 . 0625   f o r   t r a n s f o r m   s i z e s   o f   2x2 ,   4x4 ,   8 x8,   16x 16,   a n d   3 2x32   r e s pe c t i v e l y .   In  e qua t i o 2 ,     r e p r e s e n t s   a   t ra n s f o r m a t i o m a t r i x   o f   a i nt e ge l i n e a r   t r a n s f o r m ,   n o rm a l l y   a   W a l s h - H a da m a r d   T r a n s f o r m   [12] .     r e p r e s e n t s   t h e   d i f f e r e n c e s   m a t ri x   o b t a i n e d   b e t w e e n   a o ri gi na l   b l o c   a n a   c a n di da t e   b l o c k   .   It   i s   a l s o   c o m m o n l y   kn o w n   a s   t h e   r e s i du a l   b l o c k.   T h e   H a da m a r m a t r i c a n   b e   gr o w n   a c c o r di ngl y   f o r   o r de r   hi g h e r   t ha n   f o ur   a s   i F i gu r e   1 .   T h e   H a da m a r m a t r i h a s   a   r e c u r s i v e   de f i n i t i o n   fo r   s i z e   2 × 2   a s   g i v e n   b y :     2 × 2 = 2 × 2 ×   (3)     T h e   s y m bo l     i s   t h e   K r o n e c ke r   p r o duc t   a n d   2 × 2   i s   t h e   l o w e s t - o rde r   H a da m a r m a t ri g i v e n   b y :     2 × 2 = [ 1 1 1 1 ]   (4)           F i gu r e   1 .   M e t h o t o   g r o w   t h e   H a da m a r d   m a t r i x   f r o m   s i z e   2 x t o   32x 32       2. 2 .       S A TD   A l go r i th m   an d   Lo o p   U n r o l l i n g   T h e   S A T D   a l go r i t hm   i s   g i v e n   i F i g u r e   2 ,   w h e r e   [ ]   i s   t h e     e l e m e nt   o f   a   r e s i du a l   b l o c a n d   [ ]   r e p r e s e n t s   t h e   t ra n s f o r m e v a l ue   o f   [ ] .   F r o m   e qu a t i o f o a   2x2   m a t r i x ,   i t   c a b e   o b s e r v e t ha t   t h e   o pe r a t i o n   c o n s t i t ut e s   f o ur   o pe r a t i o n s   w h i c h   c a b e   e xe c ut e i n   p a ra l l e l .   H e n c e   t h e   a l go r i t hm   i s   b e s t   t o   b e   unr o l l e by   a   f a c t o r   of   fo ur .   T h e   n e w   ps e udo   c o de   w i t h   a n   u nr o l l   f a c t o r   of   fo ur   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   3.     F o r   c a l c ul a t i ng  t h e   t r a n s f o r m   d i f f e r e n c e   of   4x4  m a t ri x ,   a   2x2  t ra n s f o r m   m us t   b e   pe r f o r m e p r i o r   t o   4x4 .   S i m i l a rl y   4x4  s h o ul b e   c a l c ul a t e f i r s t   i o r de r   t o   o b t a i 8x 8,   u n t i l   s i z e   32x32 .     2. 3 .       Pr o p o s e d   A r c h i te c tu r e s   T h e   p r o po s e da t a p a t a r c h i t e c t ur e   o f   t h e   4x4  2 - D   H a da m a rd  t ra n s f o r m   m o dul e   i s   g i v e n   i F i gu r e   4.   It   c o m pr i s e s   o f o ur   m a i n   p a r t s :   f i r s t   1 - D   t r a n s f o r m ,   s hi f t   re gi s t e r s ,   s e c o n 1 - D   t r a n s f o r m   a n s um m a t i o n .   T h e s e   fo ur   b a s i c   c o m po n e n t s   a r e   a pp l i c a b l e   t o   s i z e s   b e y o n 4x4  a s   w e l l .   F o r   4x t ra n s f o r m ,   t h e   i n c o m i ng  r e s i du a l   b l o c c o n t a i n s   1 e l e m e nt s .   T h e   m o dul e   c a a c c e pt   e l e m e nt s   i o n e   c l o c c y c l e   a t   i n p ut   3 : 0 H e n c e ,   t o   pr o c e s s   16  e l e m e n t s ,   c l o c c y c l e s   a r e   r e qui r e d.   A   gr o up  o f   e l e m e n t s   w i l l   b e   s t o r e i nt o   pi pe l i n e   r e gi s t e 3 : 0   i t h e   n e x t   c l o c c y c l e .   T h e s e   v a l ue s   w i l l   go   t hr o ugh  t h e   f i r s t   r o u n d   o f   t ra n s f o r m   i t h e   s m a l l e 2x2  b l o c k.   A f t e r   f i r s t   t ra n s f o r m a t i o n ,   t h e   v a l ue s   a r e   s t o r e i nt o   s hi f t   r e gi s t e r   a rra y   de n o t e by   .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     1 4 0 1   -   1 4 1 0   1404       F i gu r e   2 .   S A T D   a l go ri t hm   w i t 2x H a da m a rd  t r a n s f o r m   w i t h o ut   l o o unr o l l i n g           F i gu r e   3 .   S A T D   a l go ri t hm   w i t 2x H a da m a rd  t r a n s f o r m   w i t l o o u nr o l l i ng           F i gu r e   4 .   P r o po s e a r c h i t e c t u r e   f o r   4x4   2 - D   H a da m a r d   t ra n s f o r m       T h e   s hi f t i n b e ha v i o ur   o f     i s   i l l us t ra t e i F i gu r e   5 .   S hi f t   r e gi s t e a rra y   w i l l   s h i f t   t h e i da t a   i n   e i t h e r   ri g h t   o r   t o di r e c t i o b a s e o n   t h e   c o nt r o l   s i g na l   .   F o f r e s s t a r t ,   r e g i s t e r s   w i l l   s hi f t   t h e i r   da t a   t o   t h e   r i g ht .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H ar d w ar e   de s i g o f   a   s c al ab l e   and   f as t   2 - ha dam ar t r ans f or m   f or   H E V v i d e o   e n c od e r   ( H e W hi t   N e y )   1405   A f t e r   f o ur  c l o c c y c l e s ,   a l l   t h e   16   i n pu t s   a r e   t ra n s f o r m e a n d   s t o r e i 15 : 0 .   0 , 4 , 8   a n d   12   a r e   r e qu i r e d   t o   c o m put e   t h e   s e c o n t ra n s f o r m a t i o n   f o r   t h e   f i r s t   g r o up  o da t a .   T h e   m u l t i pl e xe r   x m ux  w i l l   s e l e c t   t h e s e   v a l ue s ,   w h i c h   a r e   l o c a t e i n   t h e   f i r s t   h o r i z o n t a l   r o w   of   t h e   s h i f t   r e gi s t e r   a rra y ,   a n f e e t h e m   i nt o   t h e   s e c o n t r a n s f o r m .   N o t e   t ha t   t h e   s h i f t   r e gi s t e r s   h e r e   e s s e nt i a l l y   a c t s   a l s o   a s   pi pe l i n e   r e gi s t e r s .   S i m i l a r   t o   t h e   4x4  t r a n s f o r m ,   t h e   8x8  t r a n s f o r m   a l s o   c om p r i s e s   o fo ur   m a i n   pa rt s :   f i r s t   1 - t r a n s f o r m ,   s h i f t   r e gi s t e r s ,   s e c o n 1 - D   t ra n s f o r m   a nd  s um m a t i o n .   S i n c e   8x8  S A T D   c a n   a c c e pt   i nput s   i n   o n e   c l o c c y c l e ,   t w o   4x4  m o dul e s   a r e   r e qui r e d .           F i gu r e   5 .   S hi f t i n b e ha v i o r   o f   t h e   p r o po s e 4x4  2 - D   H a da m a r d   t ra n s f o r m   a r c h i t e c t ur e       S i n c e   a   8x8  2 - D   H a da m a r t ra n s f o r m   m o dul e   i s   b ui l t ,   t h e   ha r dw a r e   m us t   s uppo r t   b o t h   4x4  a n 8x8   o pe r a t i o n s .   If   t h e   i n c o m i n b l o c i s   a   8x8  r e s i dua l   b l o c k,   t he   t r a n s f o r m a t i o n   w i l l   ut i l i z e   a l l   35  c o m po n e nt s .   H ow e ve r ,   i f   t h e   i n c o m i n b l o c i s   j us t   a   4x4  r e s i du a l   b l oc k,   s a t d4 _s um   w i l l   b e   a v a i l a b l e   a f t e 2 - t r a n s f o r m a t i o n   i s   c o n duc t e i n   o n e   of   t h e   4x4  m o dul e .   H e n c e ,   t h e r e   i s   n o   n e e f o r   t h e   s um   t o   go   t hr o ugh  f ur t h e r   t ra n s f o r m a t i o n.   I n s t e a d,   t h e   s um   c a n   b e   c o pi e di r e c t l y   t o   t h e   f i na l   o ut pu t   r e gi s t e r   o f   t h e   m o dul e ,   a n d   i n   t h i s   c a s e   t h e   r e gi s t e r   i s   s at d8_s um .   S uc h   o pe r a t i o n   c a n   b e   de s c r i b e a s   s i gn a l   by pa s s i n t h e   da t a   pa t h   a n d   i s   k n o w n   a s   f e e dt hr o ugh  c o n t r o l .   T h e   r e gi s t e r   us e t o   h o l t h e   f e e dt hr o ug h   v a l ue   i s   de n o t e a s   s at d4s um f t   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   6.   S i z e s   b e y o n d   8x8   h a v e   s i m i l a r   c o m po n e n t s   to   8x8   t r a n s f o r m .   A   s i m p l i f i e d   32x32   t ra n s f o r m   da t a pa t h   is   s h o w n   i F i gu r e   7.       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h e   p r o po s e a r c h i t e c t u r e s   i s e c t i o n   2. 3 .   ha v e   be e n   s pe c i f i e us i n g   V e ri l o g   H D L ,   s y n t h e s i z e a nd  i m p l e m e nt e d   us i ng   X i l i n x   K i n t e x   U l t r a s c a l e   FPGA   de v i c e .   T h e   r e s ul t s   a r e   a na l y z e d   in   t e r m s   of   r e s o ur c e ,   t i m i n g ,   t hr o ug h pu t   a n d   p o w e r.     T h e   r e s o ur c e s   us e by   4x4,   8x8,   16x 16  a n 3 2x32  a r e   r e po r t e i n   T a b l e   1.   F o r   L oo k - up  T a b l e   (L U T ),   t h e   us a ge   ha s   i n c r e a s e d   by   t hr e e   to   fo ur   fo l d   w h e n   t he   s i z e   of   t h e   t r a n s f o r m   i n c r e a s e s .   U s a ge   of   F l i p - F l o p   (F F )   is   i n c r e a s i ng  a t   f a c t o r   of   5   to   6   t i m e s   as   w e l l .   T h i s   is   e xpe c t e d   s i n c e   t h e   n u m b e r   of   s h i f t   r e g i s t e r s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     1 4 0 1   -   1 4 1 0   140 6   i n c r e a s e s   f r o m   16   to   102 4.   N um b e r   o f   IO   h a s   g r o w n   f r o m   34   to   186   a n d   t hi s   is   a l s o   e xpe c t e d.   T h e   num b e r   of   i n put s   m us t   s c a l e   a c c o r di n gl y   to   t h e   i n c r e a s e t ra n s f o r m   s i z e .       T a b l e   1 .   R e s o ur c e   U t i l i z a t i o o f   t h e   H a r dw a r e   H a da m a rd  T ra n s f o r m   S i z e   L U T   FF   IO   BU F G   4 x 4   329   216   34   1   8 x 8   1187   1 1 9 1   58   1   1 6 x 1 6   4686   6 1 4 6   102   3   3 2 x 3 2   1 9 7 3 6   3 0 1 5 7   186   5       T i m i n g   i s   a i m po rt a nt   m e t r i c   t ha t   w o ul de t e rm i n e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   a   de s i gn.   T hi s   de s i g n   c o nt a i n s   a   s i n g l e   c l o c de n o t e a s   c l k   t ha t   s y n c hr o ni z e s   t h e   d a t a   f l ow   o f   t h e   ha r dw a r e .   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   8 ,   t h e   m a x i m u m   o pe r a t i n g   f r e que n c y   i s   r e duc e f r o m   321 . 65   M H z   f o r   4x4  t o   230 . 95  M H z   f o r   32 x32 .   T h e s e   v a l ue s   a r e   o b t a i n e by   t a ki n t h e   r e c i p r o c a l   o f   t h e   da t a   a rr i v a l   t i m e   of   e a c h   de s i gn.   A n   i n t e r e s t i n o b s e r v a t i o n   f r o m   t h i s   g ra p h   i s   t h e   s m a l l   c h a nge   i n   f r e que n c y   be t w e e n   16x16   a n 32x 32  de s i g n s .   T hi s   i s   due   t o   t h e   s a t u ra t e c r i t i c a l   p a t f o r   b o t h   o f   t h e   de s i g n s ,   h e n c e   gi v i n g   a a l m o s t   i de n t i c a l   m a xi m u m   f r e que n c y .           F i gu r e   6 .   P r o po s e a r c h i t e c t u r e   f o r   8x8   2 - D   H a da m a r d   t ra n s f o r m           F i gu r e   7 .   S i m p l i f i e p r o po s e a r c h i t e c t u r e   f o r   32x3 2 - D   H a da m a r d   t ra n s f o r m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H ar d w ar e   de s i g o f   a   s c al ab l e   and   f as t   2 - ha dam ar t r ans f or m   f or   H E V v i d e o   e n c od e r   ( H e W hi t   N e y )   1407   T h e   t hr o ug h pu t   o f   t h e   de s i g n e S A T D   v a ri e s   b a s e o n   t h e   i n c o m i n g   b l o c s i z e .   c y c l e s   a r e   n e e de t o   pr o duc e   t h e   S A T D   s um   of   a   4x4  b l oc a n s i m i l a r l y   1 c y c l e s   a r e   n e e de t o   pr o duc e   a n   o ut put   f r o m   16x16  a nd  s o   o n .   B a s e o n   t h e   m a xi m um   f r e que n c y   i n   F i gu r e   8 ,   t h e   t hr o ug h pu t   s h o w n   i s   o n l y   a ppl i c a b l e   i a l l   i n c o m i n b l o c ks   a r e   of   t h e   s a m e   pa rt i c ul a r   s i z e .   I a c t u a l   c a s e ,   t h e   pe r c e n t a ge   of   t h e   i n c o m i n b l o c s i z e   ov e r   t h e   t o t a l   b l o c ks   ha s   a   p r o n o un c e e f fe c t   o n   t h e   t hr o ug hput .   R e s i dua l   b l o c ks   of   di f fe r e nt   s i z e s   c a n   b e   f e d   i n t o   t h e   s y s t e m   a n t h e   t hr o ug h o ut   w o ul v a r y   be t w e e n   m i l l i o n   o ut put / s e c   t o   57  m i l l i o n   o ut pu t / s e c .     T h e   t hr o ug h put   e s t i m a t i o n   g r a p h   i s   gi v e n   i n   F i gu r e   9 ,   w h e r e   i t   a s s u m e a   s i n g l e   b l oc s i z e   a s   t h e     c o n t i n uo us   i nput .     F i gu r e   10  s h o w s   t h e   e s t i m a t e po w e r   c o n s um pt i o n   f o r   4x4  t 32x32.   T h e   po w e r   c o n s um p t i o n   of   4x4   i s   s i m i l a r   t o   8x8  w h i c h   i s   a r o un 0 . 48 6W .   S t a rt i ng  f r o m   16x16,   t h e   pow e r   c o n s um pt i o n   s h o w s   a   s l i g h t   i n c r e a s e   o 4%,   r e s ul t i n i n   a   t o t a l   o f   0. 506  W .   O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   32x32  s h o w s   t h e   h i g h e s t   po w e r   c o n s um pt i o n   a m o ng  a l l ,   w hi c h   i s   0 . 554  W .   T hi s   i s   e xpe c t e s i n c e   t h e   d a t a   pa t h   f o r   a   32x3 S A T D   o pe ra t i o n   i s   m uc h   m o r e   c o m pl e c o m pa r e t o   t h e   o t h e r s .   A n o t he r   i n t e r e s t i n o b s e r v a t i o n   i s   t h e   s m a l l   po w e r   c o n s um pt i o n   i n c r e a s e   f r o m   4x4  t o   8x8.   T hi s   c a n   b e   e xpl a i n e by   t h e   e xpo n e n t i a l   i n c r e a s e   i n   s i z e   f r o m   4x4  t o   32x32,   t h e r e f o r e   a e xpo n e nt i a l   po w e r   i n c r e a s e   c a n   b e   o b s e r v e i t h e   o v e r a l l   g ra p h.             F i gu r e   8 .   M a xi m u m   o pe ra t i n f r e que n c y   of   t h e   H a da m a rd  t r a n s f o r m   de s i g n     F i gu r e   9 .   T hr o ug h put   o f   t h e   H a da m a r d   t ra n s f o r m   de s i gn           F i gu r e   10 .   P o w e r   c o n s um pt i o o f   t h e   H a da m a r t ra n s f o r m   d e s i gn       M o s t   of   t h e   l i t e ra t u r e   w o r h a v e   i m pl e m e nt e t h e i r   de s i gn   o nt o   a n   A S IC.   A s   t o   t h e   a ut h o r s   kn o w l e dge ,   o n l y   t h e   w o r i n   [1 8]  p r e s e n t e t h e i r   r e s ul t s   o n   F P G A .   H o w e v e r,   t h e i r   i m p l e m e nt a t i o n   i s   o n   A l t e ra   F P G A ,   w hi l e   o ur   i m pl e m e n t a t i o n   i s   o n   X i l i n x   F P G A .   T h e   pe r f o r m a n c e   c o m pa ri s o n   i s   s h o w n   i n   T a b l e   2.   B a s e o n   t h e   c o m pa r i s o n ,   t h e   ut i l i z a t i o n   ra t i o   i s   qui t e   s i m i l a r   b ut   o u r   a r c h i t e c t ur e   c a n   r u n   a t   26 7. 52  M H z ,   w h i c i s   1. 4 f a s t e r   t h a [1 8]  w hi c h   i s   r u nni n g   a t   188   M H z .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     1 4 0 1   -   1 4 1 0   1408   T a b l e   2.   C om p a r i s on   w i t h   t h e   W o r k   i n   [ 1 8 ]   M e t ri c s   [1 8 ]   P ro p o s e d   w o rk   D e v i c e   A l t e ra   S t ra t i x   III   X i l i n x   K i n t e x   U l t ra s c a l e   L U T   1023   1187   FF   1486   1191   IO   U n k n o w n   58   BU F G   U n k n o w n   1       4.   C O N C LU S I O N   T h i s   pa pe r   de s c r i b e s   t h e   h a rdw a r e   de s i g n   of   t h e   2 - di m e n s i o na l   H a da m a r d   t r a n s f o r m   for   X i l i n x   FPGA   i m p l e m e nt a t i o n .   U s i n o ur   p r o po s e un i f i e 4x4  t o   32x3 a r c hi t e c t u r e   w i t h   pi pe l i ni n a nd  f e e dt h r o ug c o n t r o l ,   v a r i a b l e   pe r f o r m a n c e   h a s   b e e n   a c h i e v e d   fo r   di f f e r e n t   b l o c k   s i z e s .   F urt h e rm o r e ,   hi g h   pe r f o r m a n c e   de s i gn   ha s   a l s o   be e n   a c hi e v e c o m pa r e d   to   a   s i m i l a r   w o r k   in   l i t e ra t u r e .   T h i s   c us t o m   H a da m a r d   t ra n s f o r m   de s i gn   can   be   us e d   to   a c c e l e r a t e   t h e   S A T D   o pe r a t i o n   in   t h e   H E V C   v i de o   e n c o de r .   T h i s   is   p a r t i c ul a rl y   us e f ul   fo r   f a s t   a n d   r e a l - t i m e   v i de o   e n c o di n g .   F u t u r e   w o r k   i n c l ude s   i m pl e m e nt i ng   a   co - de s i gn   m e t h o do l o g y   w h e r e   t h i s   f un c t i o n   is   i m p l e m e n t e d   on   ha r dw a r e ,   w h i l e   o t h e r   f u n c t i o ns   l i ke   p r e di c t i o n   a n m o t i o v e c t o r   e s t i m a t i o   on   s o f t w a r e .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h e   a u t h o r s   w o ul l i ke   t o   a c k n o w l e dge   U n i v e r s i t i   T e k n o l o gi   M a l a y s i a   (U T M f o r   pr o v i di n t h e   f a c i l i t i e s   a n f un di ng  f o r   t h i s   r e s e a r c h   (R e s e a r c h   U n i v e r s i t y   G r a nt   (G U P vo t e   n um b e r s   17H 41  a n 14J 48) .   T h e   a u t h o r s   w o ul a l s o   l i ke   t o   a c kn o w l e dge   t h e   s uppo r t   o f   t h e   M i ni s t r y   of   H i gh e r   E duc a t i o n   (M O H E u nde t h e   F unda m e nt a l   R e s e a r c h   G ra n t   S c h e m e   (F R G S w i t h   t h e   r e f e r e n c e   c o d e   F R G S / 1/ 2016/ T K 04/ T A R U C/ 02/ 1.       R EF ER EN C ES   [ 1 ]   V .   S z e ,   M .   B udha g a v i ,   G .   J .   S u l l i v a n ,   H i g E f f i c i e nc y   V i d e o   C o di ng   ( H E V C )   A l g o r i t hm s   a nd   A r c hi t e c t ur es Spr i nge r   I n t e r na t i o na l   P ubl i s hi n g ,   S w i t z e r l a nd,   2 014 .   [ 2 ]   S ul l i v a n ,   G .   J . ,   O hm ,   J . - R . ,   H a n,   W . - J .   a nd  W i e g a nd,   T .   O v e r v i e w   o f   t he   H i g E f f i c i e nc y   V i de o   C o di ng   ( H E V C )   S t a n da r d,   I E E E   T r ans a c t i o ns   on   C i r c u i t s   and   Sy s t e m s   f or   V i de T e c hno l og y ,   20 12.   2 2( 1 2) :   1649 - 16 68.   [ 3 ]   C he n,   J . ,   C he n ,   Y . ,   K a r c z e w i c z ,   M . ,   L i ,   X . ,   L i u,   H . ,   Z h a ng ,   L .   a nd  Z ha o ,   X .   C o di ng   t o o l s   i nv e s t i g a t i o f o r   ne xt   g e ne r a t i o v i d e o   c o di ng   ba s e d   o H E V C ,   I n t e r nat i o nal   So c i e t y   f o r   O pt i c s   and   P hot on i c s .   2 015 ,   v o l .   959 9.   [ 4 ]   Y us uf ,   M .   S .   U .   a nd  A hm a d,   M .   A E f f i c i e nt   I nt e r   M o de   D e c i s i o A l go r i t hm   f o r   H . 264 / A V C   E nc o di ng   O pt i m i z a t i o n,   20 15  I nt e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  E l e c t r i c al   E ngi ne e r i n and  I nf or m a t i on  C om m un i c at i on   T e c hnol o gy   ( I C E E I C T ) .   2015 .   [ 5 ]   H e ,   Y . ,   O s t e r m a n n,   J . ,   D o m a ns ki ,   M . ,   A u,   O .   C .   a nd  L i ng ,   N .   I nt r o duc t i o t o   t he   I s s ue   o V i de o   C o di ng:   H E V C   a nd  B e y o nd,   I E E E   J our n al   o f   Se l e c t e T o pi c s   i S i g nal   P r oc e s s i n g ,   201 3.   7 ( 6) :   931 - 93 3.   [ 6 ]   L a i ne m a ,   J . ,   B o s s e n ,   F . ,   H a n,   W .   J . ,   M i n,   J .   a nd  U g ur ,   K .   I nt r a   c o di ng   o f   t he   H E V C   s t a nd a r d ,   I E E E   T r an s ac t i ons   on  C i r c ui t s   an Sy s t e m s   f or   V i de T e c h nol ogy ,   201 2.   22 ( 12 ) :   1792 - 1801 .   [ 7 ]   L u,   W . ,   Y u ,   N . ,   N a n ,   J .   a n W a ng ,   D .   A   H a r dw a r e   S t r uc t ur e   o f   H E V C   I nt r a   P r e d i c t i o n ,   2015   2n I nt e r n at i on al   C onf e r e nc e   on   I nf or m a t i on  Sc i e nc e   and   C on t r ol   E n gi ne e r i n g.   20 15.   [ 8 ]   Y i ,   H .   a nd  Q i n,   H .   T he   O pt i m i z a t i o o f   H E V C   I nt r a   P r e di c t i o M o de   S e l e c t i o n,   201 4 t I nt e r n at i on al   C onf e r e nc e   on   I nf or m a t i on  Sc i e nc e   and   C on t r ol   E n gi ne e r i n ( I C I S C E ) .   I E E E .   20 17 .   [ 9 ]   G u,   J . ,   T a ng ,   M . ,   W e n,   J .   a nd  Z ha ng ,   H .   A   N ov e l   S A T D   B a s e F a s t   I nt r a   P r e di c t i o f o r   H E V C ,   2017  I E E E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   I m a ge   P r oc e s s i ng   ( I C I P ) .   2 017 .   [ 1 0 ]   L .   H .   C a nc e l l i e r   a nd  A .   B .   B r s c he r   a n I .   S e i de l   a n J .   L .   G nt z e l ,   E ne r gy - e f f i c i e nt   H a da m a r d - ba s e S A T D   a r c hi t e c t u r e s ,   2 014   27 t h   Sy m p os i um   on   I n t e gr a t e C i r c ui t s   an Sy s t e m s   D e s i gn   ( SB C C I ) ,   20 14,   p p.   1 - 6.   [ 1 1 ]   C .   Z hu  a nd  B .   X i o ng ,   T r a ns f o r m - E xe m pt e C a l c u l a t i o o f   S u m   of   A bs o l ut e   H a d a m a r T r a ns f o r m e D i f f e r -   e nc e s ,   I E E E   T r ans ac t i o ns   on   C i r c u i t s   and   Sy s t e m s   f or   V i d e o   T e c hnol og y ,   20 09 ,   p p.   118 3 - 1188 .   [ 1 2 ]   Z ha ng ,   M . ,   L i u,   Y .   a nd  L i u ,   Z .   A   N e w   F a s t   A l g o r i t hm   B a s e o S A T D   f o r   H E V C   I nt r a   P r e d i c t i o n ,   20 16  V i s ua l   C om m uni c at i on s   and   I m age   P r oc e s s i ng   ( V C I P ) .   20 16.   [ 1 3 ]   E   J a j a ,   Z   O m a r ,   A A H   A R a hm a n,   M   M un i m   Z a b i d i ,   E f f i c i e n t   M o t i o E s t i m a t i o A l g o r i t hm s   f o r   H E V C / H .   2 65   V i de o   C o di ng ,   I n f or m a t i on   Sc i e nc e   an A ppl i c at i on s ,   pp .   287 - 29 4   [ 1 4 ]   H   A m e r ,   A A H   A R a hm a n,   I   A m e r ,   C   L uc a r z ,   M   M a t t a v e l l i ,   M e t ho do l o gy   a nd  t e c hni qu e   t o   i m pr o v e   t hr o ug hput   o f   f p g a - ba s e c a l   da t a f l o w   pr o g r a m s :   C a s e   s t udy   o f   t he   r v c   m pe g - s i n t r a   d e c o de r ,   S i gn al   P r oc e s s i ng  S y s t e m s   ( Si P S) ,   2011   I E E E   W or k s hop   o n,   pp .   186 - 19 1   [ 1 5 ]   S e i d e l ,   I . ,   B e i m s   B r a s c he r ,   A . ,   G un t z e l ,   J .   L .   a nd  A g o s t i ni ,   L .   E ne r g y - e f f i c i e nt   S A T D   f o r   be y o nd  H E V C ,   2016  I E E E   I n t e r na t i o na l   S y m po s i um   o C i r c ui t s   an Sy s t e m s   ( I SC A S) ,   2 016,   p p.   802 - 805 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       H ar d w ar e   de s i g o f   a   s c al ab l e   and   f as t   2 - ha dam ar t r ans f or m   f or   H E V v i d e o   e n c od e r   ( H e W hi t   N e y )   1409   [ 1 6 ]   D i nh ,   V .   N . ,   P huo ng ,   H .   A . ,   D uc ,   D .   V . ,   H a ,   P .   T .   K . ,   T i e n ,   P .   V .   a nd  T ha ng ,   N .   V .   H i g S pe e S A D   A r c hi t e c t ur e   f o r   V a r i a b l e   B l o c S i z e   M o t i o E s t i m a t i o i H E V C   e nc o de r ,   2016  I E E E   Si x t I n t e r nat i o nal   C o nf e r e nc e   on  C om m uni c at i on s   and   E l e c t r oni c s   ( I C C E ) .   201 6.   [ 1 7 ]   K ho o   Z hi   Y i o n ,   A A l - H a di   A R a hm a n,   E xpl o r i ng   t he   D e s i g S pa c e   o f   H E V C   I nv e r s e   T r a n s f o r m s   w i t D a t a f l o w   P r o g r a m m i ng ,   I ndo ne s i a J ou r na l   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng  and  C om pu t e r   Sc i e nc e ,   20 17,   v o l .   6 ( 1 ) ,     pp.   1 04 - 109 .   [ 1 8 ]   E.   S i l v e i r a   a n d   C.   D i ni z   a n d   M.   B e c k   F o ns e c a   a nd   E.   C o s t a ,   S A T D   ha r dw a r e   a r c hi t e c t u r e   b a s e d   on   8x8   H a d a m a r T r a n s f o r m   f o r   H E V C   e nc o d e r ,   2015  I E E E   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  E l e c t r oni c s ,   C i r c ui t s ,   a nd  S y s t e m s   ( I C E C S) ,   2 015 ,   pp .   57 6 - 579.   [ 1 9 ]   B r y a C ha J i a   C h i ng ,   A A l - H a di   A R a hm a n,   N a b i ha A h m a d,   I m pl e m e n t a t i o o f   a 8x8  D i s c r e t e   C o s i ne   T r a n s f o r m   o P r og r a m m a bl e   S y s t e m - on - c hi p,   J our na l   of   P hy s i c s :   C o nf e r e nc e   Se r i e s ,   20 18,   V o l .   104 9( 1 ) ,     pp.   01 2084 .   [ 2 0 ]   S e i d e l ,   I . ,   B e i m s   B r a s c he r ,   A . ,   G un t z e l ,   J .   L .   a nd  A go s t i ni ,   L .   E n e r gy - e f f i c i e nt   S A T D   f o r   be y o nd  H E V C ,   2016  I E E E   I n t e r na t i o na l   S y m po s i um   o C i r c ui t s   an Sy s t e m s   ( I SC A S) .   I E E E .   201 6.   [ 2 1 ]   L i u,   Z . ,   W a ng ,   D .   a n I ke na g a ,   T .   H a r dw a r e   O p t i m i z a t i o ns   o f   V a r i a b l e   B l o c S i z e   H a da m a r T r a ns f o r m   f o r   H . 264 / A V C   F R E xt ,   2 009   16 t h   I E E E   I nt e r n at i on al   C on f e r e nc e   on   I m age   P r oc e s s i ng   ( I C I P ) .   2009 .   [ 2 2 ]   C a nc e l l i e r ,   L .   H . ,   S e i d e l ,   I . ,   B r a s c he r ,   A .   B . ,   G un t z e l ,   J .   L .   a nd   A g o s t i ni ,   L .   E x pl o r i ng   O pt i m i z e H a da m a r d   M e t ho ds   t o   D e s i g E ne r g y - E f f i c i e nt   S A T D   A r c hi t e c t u r e s ,   2015:   1 13 - 122.   [ 2 3 ]   B r a s c he r ,   A .   B . ,   S e i d e l ,   I .   a nd   G un t z e l ,   J .   L .   I m pr o v i ng   T he   E ne r gy   E f f i c i e nc y   of   A   L o w - a r e a   S A T D   H a r dw a r e   A r c hi t e c t ur e   U s i ng   F i ne   G r a i n   P D E ,   2017   30t h   Sy m p os i um   on   I n t e gr at e d   C i r c u i t s   and   S y s t e m s   D e s i gn   ( SB C C I ) 2017 ,   pp.   155 - 16 1.   [ 2 4 ]   S i l v e i r a ,   B . ,   F e r r e i r a ,   R . ,   P a i m ,   G . ,   D i n i z ,   C .   a nd   C o s t a ,   E . ,   L o w   po w e r   S A T D   a r c hi t e c t u r e   e m pl o y i ng   m ul t i p l e   s i z e s   H a da m a r T r a ns f o r m s   a nd   a dd e r   c o m pr e s s o r s ,   2 017  15t I E E E   I nt e r n at i on al   N e w   C i r c u i t s   a nd  S y s t e m s   C onf e r e nc e   ( N E W C A S) ,   2017 ,   pp .   27 7 - 280 .   [ 2 5 ]   S i l v e i r a ,   B . ,   A br e u ,   B . ,   P a i m ,   G . ,   G r e l l e r ,   M . ,   F e r r e i r a ,   R . ,   D i n i z ,   C . ,   C o s t a ,   E .   a nd  B a m p i ,   S .   U s i ng   A dde r   a nd   S ubt r a c t o r   C o m pr e s s o r s   t o   S um   o f   A bs o l ut e   T r a ns f o r m e D i f f e r e nc e s   A r c hi t e c t ur e   f o r   L o w - p o w e r   V i d e o   E nc o di ng ,   2017  24 t I E E E   I n t e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  E l e c t r oni c s ,   C i r c u i t s   and  S y s t e m s   ( I C E C S) ,   201 7,     pp.   40 9 - 493.         B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       H e W hi t   N e y   r e c e i v e he r   ba c he l o r   d e g r e e   i n   E l e c t r i c   a nd  E l e c t r o ni c s   f r o m   U ni v e r s i t i   M a l a y s i a   P a ha ng   i 2 016 .   L a t e r   i 2018 ,   s he   c o m pl e t e M a s t e r   o f   C o m put e r   a n M i c r o e l e c t r o ni c   S y s t e m   f r o m   U ni v e r s i t i   T e c hno l o gy   M a l a y s i a .   C ur r e nt l y ,   s he   w o r ks   a s   a   phy s i c a l   de s i g e ng i ne e r   i I nt e l   P e na ng ,   M a l a y s i a .         A A l - H a di   A R a hm a r e c e i v e hi s   P hD   de g r e e   f r o m   t he   É c o l e   P o l y t e c hni que   F é r a l e   de   L a us a nne ,   S w i t z e r l a nd  i n   201 3,   M . E ng .   d e g r e e   f r o m   t he   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   i n   2008 ,   a nd  B . S .   de g r e e   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   o f   W i s c o ns i n - M a di s o n,   U S A   i 2004.   H i s   c ur r e n t   r e s e a r c i nt e r e s t s   a r e   o o pt i m i z a t i o m e t ho ds   a nd  d e s i g a ut o m a t i o f o r   a ppl i c a t i o ns   i v i de c o di ng   a nd  de e l e a r n i ng .   H e   h a s   a ut ho r e a n c o - a ut ho r e m o r e   t ha 30  j o ur na l s   a nd  c o n f e r e nc e   pa p e r s ,   m a i n l y   w i t c o nt r i b ut i o ns   i de v e l o pi ng   ne w   de s i g m e t ho do l o g i e s   a nd   t e c hni que s   f o r   hi g pe r f o r m a nc e   a nd  l o w   po w e r   s y s t e m s .   H e   i s   c ur r e nt l y   a   s e ni o r   l e c t u r e r   a t   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a .         A i n y   H a z i y a A w a r e c e i v e he r   b a c he l o r   d e g r e e   i e ng i ne e r i ng   ( E l e c t r i c a l - E l e c t r o ni c s )   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   i 201 6.   C ur r e n t l y ,   s he   i s   pur s u i ng   a M P h i l   i E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   ( E l e c t r o ni c   a nd  C o m put e r   E ng i ne e r i ng )   a t   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   H e r   c ur r e n t   r e s e a r c i nv o l v e s   v i de o   a nd   i m a g e   c o m pr e s s i o n.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   15 ,   N o .   3 S e pt e m b e r   2 019   :     1 4 0 1   -   1 4 1 0   1410     M o hd  S ha h r i z a l   R u s l i   r e c e i v e hi s   P h . D   i E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   ( 2016 ) ,   M .   E ng .   ( E l e c t r o ni c   a nd  T e l e c o m m uni c a t i o n)   ( 20 10)   a n B .   E ng .   i n   C o m put e r   ( 200 6)   d e g r e e   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   J o ho r .   B e t w e e 2014  a n 2015 ,   he   w a s   a t t a c he t o   U ni v e r s i t y   of   C a l i f o r ni a   I r v i ne ,   U S A   a nd  U ni v e r s i t y   of   C a t a ni a ,   I t a l y   unde r   t h e   s upe r v i s i o o f   P r o f .   D r .   N a de r   B a g he r z a de a nd  A s s o c .   P r o f .   D r .   M a u r i z i o   P a l e s i ,   r e s pe c t i v e l y .   H e   c ur r e n t l y   s e r v e s   a s   s e n i o r   l e c t ur e r   a t   t he   D i v i s i o o f   E l e c t r o ni c   a n C o m put e r   E n g i ne e r i ng ,   U T M   w he r e   hi s   r e s e a r c i nt e r e s t   a nd  s pe c i a l i z a t i o a r e   i t he   f i e l o f   e m be dde pr o c e s s o r   s y s t e m ,   de e p   l e a r n i ng   a pp l i c a t i o i e m be d de s y s t e m ,   l o w - po w e r   a nd  e n e r g y   m a na g e m e nt   i n e t w o r k - on - c hi a n w i r e l e s s   ne t w o r k - on - c hi p.   H e   h a s   pub l i s h e n um e r o us   j o ur na l s ,   pr o c e e d i ng s   a n a   bo o c ha pt e r .   H e   r e c e i v e s e v e r a l   r e c o g ni t i o ns   i nt e r n a t i o na l l y   a nd  na t i o na l l y   s uc a s   be s t   pa pe r   a n na t i o na l   c o m pe t i t i o a w a r ds   r e l a t e t o   hi s   r e s e a r c i n t e r e s t .   H e   h a s   be e a ppo i n t e a s   a   r e v i e w e r   f o r   s e v e r a l   j o ur na l s .   H e   i s   a l s o   a a c t i v e   r e s e a r c h e r   i V L S I   a nd  E m be dde C o m put i ng   A r c hi t e c t ur e   D e s i g ( V e C A D )   R e s e a r c G r o up  a nd  ha s   pa r t i c i p a t e i s e v e r a l   c o ur s e s   a nd   s e m i na r s .       U s m a U l l a S he i kh  r e c e i v e h i s   P hD   d e g r e e   ( 2009 )   i i m a g e   p r o c e s s i ng   a nd  c o m put e r   v i s i o f r o m   U ni v e r s i t i   T e k no l o g i   M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c w o r i s   m a i n l y   on  c o m put e r   v i s i o n,   m a c h i ne   l e a r n i ng   a nd  e m b e dd e s y s t e m s   de s i g n.   H e   i s   c ur r e nt l y   a   S e ni o r   L e c t ur e r   a t   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .         G o K a m   M e ng   r e c e i v e t h e   ba c he l o r   d e g r e e   i 2 010  a nd  t he   P h. D .   de g r e e   i 20 1 f r o m   U ni v e r s i t y   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   H e   i s   c u r r e nt l y   a   s e n i o r   l e c t u r e r   w i t h   T un ku  A bdu l   R a hm a n   U ni v e r s i t y   C o l l e g e   i K ua l a   L um pur ,   M a l a y s i a .   H i s   c ur r e nt   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l ude   c om put e r   v i s i o a nd  r e c o g ni t i o n,   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e nc e ,   a nd  e m o t i o n a l   i nf o r m a t i o p r o c e s s i ng .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.