A Prediction Cost based Complexity Reduction Method for Bi-Prediction in High Efficiency Video Coding (HEVC)

In HEVC, the fast search method is used for reducing the complexity of the motion prediction procedure. It is consisted of the sub-sampled SAD which reduce the complexity of Sum of Absolute Differences(SAD) calculation and the simplified bi-prediction method which reduce the iterations of the uni-prediction for the bi-prediction. The computational complexity is largely decreased by the fast search method but the coding gain is also decreased. In this paper, the simplified bi-prediction is extended to compensate the performance loss and the prediction cost based complexity reduction methods are also proposed to reduce the complexity burden by the extended bi-prediction method. A prediction cost based complexity reduction method is consisted of early termination method for the extended bi-prediction and the bi-prediction skipping method. Compare with HM 6.0 references S/W, the average 0.42% of BD-bitrate is decreased by both the extended bi-prediction method and the prediction cost based complexity reduction methods with negligible increasement of the complexity.

HEVC의 양-예측을 위한 예측 비용 기반의 복잡도 감소 기법

HEVC에서는 움직임 예측 시, 복잡도를 줄이기 위해 고속 탐색 기법이 사용된다. 고속 탐색 기법에는 SAD 계산 복잡도를 줄인 부-화소 단위 SAD 계산 기법(sub-sampled SAD)과 양-예측시의 단-예측 반복횟수를 줄인 간소화된 양-예측 기법으로 이루어져 있다. 고속 탐색 기법으로 인해 복잡도는 크게 줄었지만 부호화 이득 역시 감소하였다. 본 논문에서는 감소된 부호화 효율을 보상하기 위해 간소화된 양-예측을 확장하였고 확장된 양-예측으로 증가된 복잡도를 줄이기 위해 예측 비용 기반의 복잡도 감소 기법들을 제안한다. 예측 비용 기반의 복잡도 감소 기법은 양-예측 조기 종료 기법과 양-예측 생략 기법으로 이루어져 있다. HM 6.0 참조 소프트웨어와 비교하여 확장된 양-예측 기법과 예측 비용 기반의 복잡도 감소 기법으로 복잡도의 증가 없이 평균 0.42%의 BD-bitrate을 감소시켰다.