Adaptive Intra Prediction Method using Modified Cubic-function and DCT-IF

In current HEVC, prediction pixels are finally calculated by linear-function interpolation on two reference pixels. It is hard to expect good performance on the case of occurring large difference between two reference pixels. This paper decides more accurate prediction pixel values than current HEVC using linear function. While existing prediction process only uses two reference pixels, proposed method uses DCT-IF. DCT-IF analyses frequency characteristics of more than two reference pixels in frequency domain. And proposed method calculates prediction value adaptively by using linear-function, DCT-IF and cubic-function to decide more accurate interpolation value than to only use linear function. Cubic-function has a steep slope than linear-function. So, using cubic-function is utilized on edge in prediction unit. The complexity of encoder and decoder in HM6.0 has increased 3% and 1%, respectively. BD-rate has decreased 0.4% in luma signal Y, 0.3% in chroma signal U and 0.3% in chroma signal V in average. Through this experiment, proposed adaptive intra prediction method using DCT-IF and cubic-function shows increased performance than HM6.0.

변형된 3차 함수와 DCT-IF를 이용한 적응적 화면내 예측 방법

HEVC의 화면내 예측은 AIP와 화면내 평할화를 사용하여 예측 화소의 값을 결정하는데, 최종적으로 예측 화소값은 참조 화소들 사이에서 1차 방정식의 형태를 가지고 계산된다. 이는 참조 화소들의 값의 차이가 큰 경우 성능을 기대하기 어렵다. 본 논문에서는 현재 HEVC의 화면내 예측에서 사용되는 1차 함수 형태의 보간 방법 외에 DCT-IF 및 3차 함수를 사용하는 적응적 예측 방법을 제안한다. 2개 이상의 참조 화소들의 주파수 성분을 이용하는 DCT-IF를 사용하고, 또한 3차 함수의 형태를 이용하여 보간하므로 기존의 1차 함수를 이용하는 것보다 예측 화소값을 정확하게 결정한다. 3차함수는 1차함수보다 기울기가 더 크다. 따라서, 3차 함수는 예측 단위내의 에지에서 활용되어진다. HM6.0에서 부호화 시간은 3%, 복호화 시간은 1%의 증가를 보였고, 평균 BD-rate가 휘도 신호 Y에서 0.4%, 색차 신호 U, V에서 0.3%, 0.3% 감소되었다. 이를 통해 DCT-IF와 3차 함수, 그리고 기존의 방법을 적응적으로 사용할 경우 부호화 성능이 향상됨을 알 수 있다.