A Fast Intra Prediction Method Using Quadtree Structure and SATD in HEVC Encoder

This paper proposes a fast intra prediction method to reduce encoding time for the HEVC(high-efficiency video coding) encoder. The proposed fast Intra prediction method uses quadtree structure and SATD(Sum of Absolute Transformed Differences). In HEVC, a $8{\times}8$ SATD value using $8{\times}8$ hadamard transform is used to calculate a SATD value for $8{\times}8$ or larger blocks. The proposed method calculates the best SATD value by using each $8{\times}8$ SATD result in $16{\times}16$ or larger blocks. After that, the proposed method removes a candidate mode for RDO(Rate-Distortion Optimization) based on comparing SATD of the candidate mode and the best SATD. By removing candidate modes, the proposed method reduces the operation of RDO and reduces total encoding time. In $8{\times}8$ block, the proposed method uses additional $4{\times}4$ SATD to calculat the best SATD. The experimental results show that the proposed method achieved 5.08% reduction in encoding time compared to the HEVC test model 12.1 encoder with almost no loss in compression performance.

쿼드트리 구조와 SATD를 이용한 HEVC 인코더의 고속 인트라 예측 방식

본 논문은 HEVC(high efficiency video coding) 인코더의 인코딩 시간을 줄이기 위한 고속 인트라 예측 방식을 제안한다. 제안하는 고속 인트라 예측 방식은 쿼드트리 구조와 SATD(Sum of Absolute Transformed Differences)를 사용한다. HEVC는 $8{\times}8$ 이상의 블록에서 SATD 값을 구하기 위해 $8{\times}8$ hadamard 변환을 이용한 $8{\times}8$ SATD 값을 사용한다. 제안하는 방식은 $16{\times}16$ 이상의 블록에서 각각의 $8{\times}8$ SATD 결과를 이용해서 최적 SATD 값을 산출한다. 그 후, RDO를 위한 후보 모드의 SATD와 산출된 최적 SATD의 비교를 기반으로 후보 모드를 제거한다. 후보 모드를 제거함으로써 제안하는 방식은 RDO의 연산을 줄이고 전체 인코딩 시간을 줄이게 된다. 제안하는 방식은 $8{\times}8$ 블록에서는 추가로 $4{\times}4$ SATD를 사용하여 최적 SATD를 구한다. 실험 결과 제안하는 방식은 거의 압축 성능 손실 없이 HM 12.1에 비해 5.33%의 인코딩 시간 감소 효과를 얻을 수 있었다.