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An Early Termination Algorithm for Efficient CU Splitting in HEVC

HEVC 고속 부호화를 위한 효율적인 CU 분할 조기 결정 알고리즘

  • 칼리얀 고스와미 (선문대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김병규 (선문대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 전동산 (한국전자통신연구원 방통융합미디어연구부 실감미디어연구팀) ;
  • 정순흥 (한국전자통신연구원 방통융합미디어연구부 실감미디어연구팀) ;
  • 석진욱 (한국전자통신연구원 방통융합미디어연구부 실감미디어연구팀) ;
  • 김연희 (한국전자통신연구원 방통융합미디어연구부 실감미디어연구팀) ;
  • 최진수 (한국전자통신연구원 방통융합미디어연구부 실감미디어연구팀)
  • Received : 2013.01.08
  • Accepted : 2013.03.18
  • Published : 2013.03.30

Abstract

Recently, ITU-T/VCEG and ISO/IEC MPEG have started a new joint standardization activity on video coding, called High Efficiency Video Coding (HEVC). This new standard gives significant improvement in terms of picture quality for high resolution video. The main challenge in this upcoming standard is the time complexity. In this paper we have focused on CU splitting algorithm. We have proposed a novel algorithm which can terminate the CU splitting process early based on the RD cost of the parent and current level and the motion vector value of the current CU. Experimental result shows that our proposed algorithm gives on average more than about 10% decrement in time over ECU [8] with on average 1.78% of BD loss on the original.

최근 ITU-T/VCEG과 ISO/IEC MPEG은 공동으로 차세대 비디오 압축 표준 기술인 High efficient video coding (HEVC)를 제정하고 있다. HEVC는 H.264/AVC 표준 기술과 비교해 보면 매우 향상된 압축 효율을 보여 주고 있으며, 특히 Full HD 이상의 매우 큰 사이즈의 동영상 및 그에 따른 고화질 비디오 서비스를 주요 목표로 하고 있다. 그러나 품질과 압축 효율 향상을 위해 새로운 구조와 압축 도구들이 추가됨으로써 인코더의 연산 복잡도가 매우 증가되어 있으며, 이에 화질의 열화를 최소한으로 유지하면서 계산량을 감소시키는 연구가 필요해 지고 있는 상황이다. 본 연구에서는 화면 간 예측 시에 부호화 단위의 분할을 효율적으로 조기 종료하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 현재 코딩 단위 (Coding unit)의 움직임 벡터 정보, 율-왜곡 비용, 그리고 상위 코딩 단위에서의 개별 사이즈에 대한 평균 율-왜곡 비용값을 활용하여 분할을 조기에 중단한다. 실험 결과를 통하여 제안된 방법이 기존의 ECU 방법보다 약 10% 정도로 속도 향상이 있으며, HM 참조 소프트웨어와 비교 시 BD-rate 증가는 1.975% 정도로 매우 적게 나타남을 보인다.

Keywords

References

  1. G.J. Sullivan, J.R. Ohm, W.J Han, T.Wiegand, "Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard," IEEE Transaction on Circuits and Systems for Video Technology, Vol. 22, No. 12, pp. 1649-1668, DEC.2012. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2012.2221191
  2. Thomas Wiegand and Gary J. Sullivan, "The H.264/AVC Video Coding Standard," Signal Processing Magazine, IEEE, vol.II, pp. 148-153, 2007.
  3. J. Kim, S. Jeong, S. Cho, and Jin Soo Choi, "Adaptive Coding Unit Early Termination Algorithm for HEVC," International Conference on Consumer Electronics (ICCE), Las Vegas, 2012.
  4. Jie Leng, Lei Sun, T. Ikenaga and S.i Sakaida, "Content Based Hierarchical Fast Coding Unit Decision Algorithm For HEVC," International Conference on Multimedia and Signal Processing, 2011.
  5. Van Leuven,S., De Cock, J., Lambert, P., Van de Walle, R., Barbarien, J., and Munteanu, A."Improved Intra Mode Signaling for HEVC," International Conference on Multimedia and Expo (ICME), 2011.
  6. Wei Jing Chen, Jia Su, Bin Li, and Takeshi Ikenaga, "Reversed Intra Prediction Based On Chroma Extraction In HEVC," International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communications Systems (ISPACS), 2011.
  7. Jongho Kim, Seyoon Jeong, Sukhee Cho, and Jin Soo Choi, "An Efficient Bi-Prediction Algorithm for HEVC," International Conference on Consumer Electronics (ICCE), Las Vegas, 2012.
  8. Jian-Liang Lin, Yi-Wen Chen, Yu-Pao Tsai, Yu-Wen Huang, and Shawmin Lei, "Motion Vector Coding Techniques for HEVC," International Workshop on Multimedia Signal Processing (MMSP), 2011.
  9. Kiho Choi and Euee S. Jang, "Fast coding unit decision method based on coding tree pruning for high efficiency video coding," Optical Engineering Letters, March 2012.
  10. Kiho Choi, Sang-Hyo Park and Euee S. Jang, "Coding tree pruning based CU early termination," JCT-VC document, JCTVC-F092, July. 2011
  11. Hui Li Tan, F. Liu, Yih Han Tan and Chuohao Yeo, "On Fast Coding Tree Balck and Mode Decision for High Efficiency Video Coding (HEVC)," International Conf. on Acoustics, Speech and Signal Processing, March 2012.