An Intra Prediction Method and Fast Intra Prediction Method in Inter Frames using Block Content and Dependency Probabilities on neighboring Block Modes in H.264|AVC

The H.264|AVC standard incorporates an intra prediction tool into inter frame coding. However, this leads to excessive amount of increase in encoding time, thus resulting in the difficulty in real-time implementation of software encoders. In this paper, we first propose an early decision on intra prediction coding and a fast intra prediction method using the characteristics of block contents and the context of neighboring block modes for the intra prediction in the inter frame coding of H.264/AVC. Basically, the proposed methods determine a skip condition on whether the $4{\times}4$ intra prediction is to be used in the inter frame coding by considering the content characteristics of each block to be encoded and the context of its neighboring blocks. The performance of our proposed methods is compared with the Joint Model reference software version 11.0 of H.264|AVC. The experimental results show that our proposed methods allow for 41.63% reduction in the total encoding time with negligible amounts of PSNR drops and bitrate increases, compared to the original Joint Model reference software version 11.0.

영상 내용 특성과 주위 블록 모드 상관성을 이용한 H.264|AVC 화면 간 프레임에서의 화면 내 예측 부호화 결정 방법과 화면 내 예측 고속화 방법

H.264|AVC 영상 압축부호화 국제 표준은 영상의 효율적인 압축을 위하여 화면 내 프레임뿐만 아니라 화면 간 프레임에서도 다양한 블록 크기로 화면 내 예측을 수행할 수 있도록 설계되어 있다. 그러나 이는 영상 부호화 처리 시간의 급격한 증가를 초래하여 부호화기의 실시간 응용에 걸림돌이 될 수 있다. 본 논문에서는 먼저 화면 내 예측 부호화 수행 여부에 대한 조기 결정 방법과 화면 내 예측 부호화 수행 시 부호화하고자 하는 블록의 영상 내용 특성과 QP값의 변화에 따른 부호화 대상 주변 블록 모드 정보를 이용하여 만들어진 조건부 확률을 이용하여 화면 내 예측 부호화를 고속화하는 방법을 제안한다 제안된 방법은 기본적으로 화면 간 프레임 부호화에 있어서 화면 내 예측 수행 여부에 대한 조건을 결정하고, 화면 내 예측이 사용될 경우 부호화하고자 하는 블록의 내용 특성과 부호화된 주변 블록의 결정 모드를 고려하여 화면 내 예측을 고속화하는 것이다. 본 논문의 실험은 H.264|AVC의 참조 소프트웨어인 JM 11.0을 사용하여 검증하였으며, 제안된 방법을 사용하였을 경우 무시할 수 있을 정도의 PSNR 감소와 비트율 증가를 가져 왔으며, 전체 부호화 시간은 최대 41.63%가 단축되는 효과를 얻을 수 있었다.