부호화 효율을 고려한 고속 인터/인트라 모드 결정 알고리즘

Fast Inter/Intra Mode Decision Algorithm in H.264/AVC Considering Coding Efficiency

  • 김지웅 (호서대학교 정보통신공학과 영상통실 연구실) ;
  • 김용관 (호서대학교 정보통신공학과 영상통실 연구실)
  • 발행 : 2007.08.31

초록

H.264/AVC 비디오 부호화 표준은 부호화 효율을 향상시키기 위하여 기존의 부호화 표준들과는 다른 새로운 부호화 기법들을 사용한다. 그러나 새로이 채택된 여러 기법들로 인해 H.264/AVC 표준 부호기의 복잡도는 극단적으로 증가하게 되었다. 특히 율-왜곡 최적화 기법에 의한 H.264/AVC의 인터/인트라 모드 결정 방법은 부호기의 복잡도를 증가시키는 가장 큰 원인 중 하나이다. 본 논문에서는 매크로블록 모드 결정 과정의 복잡도 감소 및 전체 부호화 효율 측면에서 우수함을 나타내는 데 주안점을 두며, 이에 대한 고속 매크로블록 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘을 적용한 실험 결과, 고속 움직임 추정/보상과 결합한 경우 최대 80%의 부호화 시간을 감소시켰으며, 평균 $8{\sim}10%$의 비트율을 감소시키는데 반해 PSNR의 변화량은 미미하여 전체 부호화 효율 또한 상승시킬 수 있었다.

For the improvement of coding efficiency, the H.264/AVC video coding standard employs new coding tools compared with existing coding standards. However, due to these new coding tools, the complexity of H.2641AVC encoder is greatly increased. Specially, Inter/Intra mode decision method of H.264/AVC using RDO(rate-distortion optimization) technique is one of the most complex parts in H.264/AVC. In this paper, we focus on the complexity reduction in macroblock mode decision considering coding efficiency. From the simulation results, the proposed algorithm reduce the encoding time by maximum 80% of total, and reduce the bitrate of the overall sequences by $8{\sim}10%$ on the average compared with existing coding methods.

키워드

참고문헌

  1. F. Pan, X. Lin, S. Rahardja, K. P. Lim, Z. G. Li, D. Wu, and S. Wu, 'Fast Mode Decision Algorithm for Intraprediction in H.264/AVC Video Coding', IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Technology, vol.15, no.7, pp.813-822, Jul. 2005 https://doi.org/10.1109/TCSVT.2005.848356
  2. T. Wiegand, G. Sullivan, G. Bjontegaard, and A. Luthra, 'Overview of the H.264/AVC video coding standard', IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Technology, vol.13, no.7, pp. 560-576, Jul. 2003 https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815165
  3. J. W. Seok, B. H. Kim, and C. S. Cho, 'The Research Trend of the H.264 Technology', ETRI, vol. 32, no. 1, pp. 25-34, 2006.2
  4. ITU-T Rec. H.264/ISO/IEC 11496-10, 'Advanced Video Coding', Final Committee Draft, Document VT-E022, September 2002
  5. Y. Peng, C. T. Hyeyeon, M. T. Alexis, and B. Jill, 'Fast Mode Decision and Motion Estimation for JVT/H.264', IEEE international Conference on Image Processing, vol.3, pp.853-856, September 2003
  6. L. Woongho, L. Jungho, C. Ikhwan, J. Dongseok, 'Fast Mode Decision in H.264/AVC Using Adaptive Selection of Reference Frame and Selective Intra Mode', Korea Institute Of Communication Sciences, vol.31, no.3C, pp.271-278, 2006.3
  7. K. Donghyung, J. Jechang, 'A Fast MB Mode Selection Algorithm in the H.264 Standard', Korea Institute Of Communication Sciences, vol.30, no.1C, pp.61-72, 2005.1
  8. G. Sullivan, T. Wiegand, and K. P. Lim, 'Joint model reference encoding methods and decoding concealment methods', presented at the 9th JVT Meeting(JVT-I049d0), San Diego, CA, Sep. 2003
  9. G. Sullivan, 'Recommended simulation common conditions for H.26L coding efficiency experiments on low resolution progressive scan source material', presented at the 14th VCEG-N81 Meeting, Santa Barbara, CA, Sep. 2001