DOI QR코드

DOI QR Code

Uni-directional 8X8 Intra Prediction for H.264 Coding Efficiency

H.264에서 성능향상을 위한 Uni-directional 8X8 인트라 예측

  • Published : 2009.09.30

Abstract

This paper is ready to change a trend of a ultra high definition (UHD) video image, and it will contribute to improve the performance of the latest H.264 through the Uni-directional $8{\times}8$ intra-prediction idea which is based on developing a intra prediction compression. The Uni-directional $8{\times}8$ intra prediction is focused on a $8{\times}8$ block intra prediction using $4{\times}4$ block based prediction which is using the same direction of intra prediction. This paper describes that the uni-directional $8{\times}8$ intra-prediction gets a improvement around 7.3% BDBR only in the $8{\times}8$ block size, and it gets a improvement around 1.3% BDBR in the H.264 applied to the multi block size structures. In the case of a larger image size, it can be changed to a good algorithm. Because the video codec which is optimized for UHD resolution can be used a different block size which is bigger than before(currently a minimum of $4{\times}4$ blocks of units).

본 논문은 초 고화질급(UHD) 영상으로 디지털화 되어 가는 시대에 대응하기 위하여, 현재 우리가 사용하고 있는 최신 코덱의 하나인 H.264 코덱 구조에서 인트라 예측 성능을 향상토록 한 Uni-directional $8{\times}8$ 인트라 예측 기반 코덱을 개발하여 앞으로의 동영상 압축 개발에 기여하고자 한다. Uni-directional $8{\times}8$ 인트라 예측은 $8{\times}8$ 픽셀 단위의 인트라 예측 시 $4{\times}4$ 픽셀 단위로 나누어 같은 인트라 예측방향을 사용하면서 $4{\times}4$ 픽셀 단위로 재구성된 영상을 통하여 예측을 세밀하게 할 수 있게 하는 아이디어를 기반으로 한다. 본 논문에서 제안한 Uni-directional $8{\times}8$ 인트라 예측은 H.264 코덱 구조에서 기존의 $8{\times}8$ 인트라 예측만을 수행한 코딩 결과와 비교할 경우 QCIF, CIF에서 약 7.3% BDBR 성능 향상을 가져오며, 현재의 H.264 코덱 구조에 더하여 적용하였을 경우, 약 1.3% BDBR 성능 향상을 가져왔다. 더 큰 영상 사이즈를 압축하기 위해서는 지금 영상 사이즈에 최적화 된 코덱을 그대로 쓰기보다는 지금보다 더 큰 블록 사이즈를(현재는 $4{\times}4$ 블록 단위가 최소 단위) 기준으로 할 수도 있기 때문에 새로운 코덱기술 개발에 있어 기초 연구가 될 수 있을 것이다.

Keywords

References

  1. 'Vision and Requirements for High-Perfonnance Video Coding (HVC) Codec', N10175, ISOJEC JTC1/SC29/WG11 Busan, Oct. 2008
  2. 'Requests on Coding Conditions in Call for Evidence on HVC', m16375, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 Maui, Apr. 2009
  3. Y. Ye and M. Kaxczewicz, 'Improved Intra Coding', ITU-T Q.6/SG16 VCEG, VCEG-AG11, Shenhen, China, October 2007
  4. A F. Tandberg, G B, Tandberg, D Rusanovskyy, K Ugur, Jani Lainema, 'Low Complexity Directional Interpolation Filter', ITU-T Q.6/SG16, VCEG-AI12, Jul. 2008
  5. Takeshi Chujoh, Naofumi Wada, Takashi Watanabe, Goki Yasuda, Tomoo Yamakage, 'Specification and experimental resulls of Quadtree-based Adaptive Loop Filter', ITU-T Q.6/SGI6, VCEG-AK22, Apr. 2009
  6. Shun-ichi Sekiguchi, Kazuo Sugimoto, 'Additional coding performance evaluation of extended MB size', ITU-T Q6SG16, VCEG-AK23, Apr. 2009
  7. Iain E.G.Richardson ' H.264 and MPEG-4 (차세대 영상압축기술)', 홍릉과학출판사, 2004
  8. ISO/IEC, 'ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 Coding of Moving Picture and Audio,' Draft of version 4 of ISO/IEC 14496-10 (E) MPEG05/N7081, Apr. 2005
  9. T. Wiegand. G. J. Sullivan, G. Bjontegaard, and A. Luthra, 'Overview of the H.264/AVC video coding standard,' IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., pp. 560-576, July 2003 https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815165
  10. JVT of ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG, 'Text of ISO/IEC 14496 10 Advanced Video Coding 3rd Edition'
  11. Taichiro Shiodera, Akiyuki Tanizawa, Takeshi Chujoh, 'Bidirectional Intra Prediction', ITU-T SC16/Q6 VCEG, VCEG-AE14, Marrakech, MA, January 2007
  12. Steve Gordon and Detlev Marpe and Thomas Wiegand, 'Simplified Use of $8{imes}8$ Transforms - Updated Proposal & Results', ITU-T Q.6/SG16 VCEG, VCEG-K028, Munich, Germany, March 2004
  13. KTA Reference Software, http://iphome,hhi.de/suehring/tml/down-load/kta/
  14. TK Tan, Gary Sullivan and Thomas Wedi, 'Recommended Simulation Common Conditions for Coding Efficiency Experiments Revisioni', ITU-T Q.6/SG16 VCEG, VCEG-AE010, Marrakech, Morocco, January 2007
  15. Gary Sullivan, 'Coding Conditions for Coding Efficiency Test', ITU-T Q.15.16, VCEG-N81, October 2001
  16. Gisle Bjontegaard, 'Calculation of Average PSNR Differences between RD curves', ITU-T SC16/Q6 VCEG, VCEG-M33, Austin, Texas, USA, April 2001