KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권9호
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pp.4448-4466
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2018
In recent years, due to its high efficiency and better performance, the high efficiency video coding (HEVC) has become the most common compression standard in the field of video coding. In this paper, the framework of HEVC is deeply analyzed, and an improved HEVC video coding algorithm based on all phase biorthogonal transform (APBT) is proposed, where APBT is utilized to replace the discrete cosine transform (DCT) and discrete sine transform (DST) in original HEVC standard. Based on the relationship between APBT and DCT, the integer APBT is deduced. To further improve the coding performance, an optimal HEVC video coding algorithm based on hybrid APBT is proposed. The coding performance of the proposed HEVC coding algorithm is improved without increasing the complexity. Experimental results show that compared with HEVC standard algorithm, the improved HEVC video coding algorithm based on hybrid APBT can improve the coding performance of chrominance components by about 0.3%.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권3호
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pp.1093-1104
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2014
The High Efficiency Video Coding (HEVC) is a new video coding standard that can provide much better compression efficiency than its predecessor H.264/AVC. However, it is computationally more intensive due to the use of flexible quadtree coding unit structure and more choices of prediction modes. In this paper, a fast intraframe coding scheme is proposed for HEVC. Firstly, a fast bottom-up pruning algorithm is designed to skip the mode decision process or reduce the candidate modes at larger block size coding unit. Then, a low complexity rough mode decision process is adopted to choose a small candidate set, followed by early DC and Planar mode decision and mode filtering to further reduce the number of candidate modes. The proposed method is evaluated by the HEVC reference software HM8.2. Averaging over 5 classes of HEVC test sequences, 41.39% encoding time saving is achieved with only 0.77% bitrate increase.
H.264/AVC 동영상 압축 표준 기술은 인터/인트라 예측에 의한 잔여 영상을 주파수 변환하고 양자화하여 엔트로피 부호화한다. 이 논문에서는 인터 예측에 의한 잔여 영상을 주변 영상 블록의 영상 정보를 사용하는 기존의 방법을 향상시킨 DC 오프셋 보정 방법에 의해 잔여 영상의 정보량을 감소하는 것에 의해 압축 성능을 향상시키는 기술을 제안한다. DC 오프셋에 관련한 오버헤드 정보는 비트스트림에 포함하지 않고 인코더와 디코더가 같은 방법의 DC 오프셋을 수행한다. 실험결과는 H.264/AVC에 비해서는 BD-Rate으로 평균 0.25% 좋아지지만 기존의 DC 오프셋 방법과 비교해서는 영상 시퀀스에 따라 성능이 향상 혹은 저하되는 것을 보여 준다. 평균적으로는 0.09%의 압축 성능이 저하된다. 이 논문의 실험결과를 통해 기존의 DC 오프셋 방법과 제안하는 방법을 슬라이스 단위, 매크로블록 단위 등의 부호화단위에 따라 적응적으로 적용하는 방법에 의한 압축율 향상에 대한 가능성을 확인하였다.
The Future Video Coding (FVC) is a new state of the art video compression standard that is going to standardize, as the next generation of High Efficiency Video Coding (HEVC) standard. The FVC standard applies newly designed block structure, which is called quadtree plus binary tree (QTBT) to improve the coding efficiency. Also, intra and inter prediction parts were changed to improve the coding performance when comparing to the previous coding standard such as HEVC and H.264/AVC. Experimental results shows that we are able to achieve the average BD-rate reduction of 25.46%, 38.00% and 35.78% for Y, U and V, respectively. In terms of complexity, the FVC takes about 14 times longer than the consumed time of HEVC encoder.
본 논문에서는 HEVC (high efficiency video coding) SCC (screen content coding)의 화면 내 블록 카피 (IBC: intra block copy) 기술의 소개와 분석을 통해 성능향상 방법에 대해 알아본다. 분석을 위해 HEVC SCC 참조 소프트웨어인 SCM 2를 사용하며, HEVC SCC에 새롭게 채택된 예측 모드인 IBC의 선택 비율과 IBC의 블록 벡터 예측 방법 및 블록 벡터 부호화 방법에 대한 분석결과를 제시한다. 실험결과를 통해 IBC의 선택 비율은 I-Slice와 B-Slice에서 각각 평균 31.08%와 0.33%를 보이고 있으며, 이를 통해 IBC를 선택적으로 수행한다면 부호화 성능을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 블록 벡터 예측 방법과 블록 벡터 부호화 방법에 대한 분석 실험을 통해 기존의 방법이 스크린 콘텐츠 특성이 강항 영상에 대해 효율적이지 못한 것을 확인하였으며 이를 개선하기 위한 방안을 제시한다.
Video coding technologies are progressively becoming more efficient and complex. The Versatile Video Coding (VVC) is a new state-of-the art video compression standard that is going to be a standard, as the next generation of High Efficiency Video Coding (HEVC) standard. To explore the future video coding technologies beyond the HEVC, numerous efficient methods have been adopted by the Joint Video Exploration Team (JVET). Since then, the next generation video coding standard named as VVC and its software model called VVC Test Model (VTM) have emerged. In this paper, several important coding features for motion estimation and motion compensation in the VVC standard is introduced and analyzed in terms of the performance. Improved coding tools introduced for ME and MC in VVC, can achieve much better and good balance between coding efficiency and coding complexity compared with the HEVC.
In this paper, we propose a parallelization method for a High Efficiency Video Coding (HEVC) deblocking filter with transform unit (TU) split information. HEVC employs a deblocking filter to boost perceptual quality and coding efficiency. The deblocking filter was designed for data-level parallelism. In this paper, we demonstrate a method of distributing equal workloads to all cores or threads by anticipating the deblocking filter complexity based on the coding unit depth and TU split information. We determined that the average time saving of our proposed deblocking filter parallelization method has a speed-up factor that is 2% better than that of the uniformly distributed parallel deblocking filter, and 6% better than that of coding tree unit row distribution parallelism. In addition, we determined that the speed-up factor of our proposed deblocking filter parallelization method, in terms of percentage run-time, is up to 3.1 compared to the run-time of the HEVC test model 12.0 deblocking filter with a sequential implementation.
인터넷 비디오 코딩(Internet Video Coding: IVC)은 MPEG에서 개발 중인 로열티 무료 비디오 코덱이다. IVC 코덱의 부호화 효율은 지속적으로 향상되어왔으며, CD(Committee Draft) 버전의 IVC는 객관적 화질 및 주관적 화질이 H.264/AVC HP(High Profile)와 견줄 만한 수준의 성능을 낸다고 보고 되었다. 본 논문에서는 IVC 코덱 구조의 개요 및 주요 부호화 알고리즘과 함께 MPEG에서의 IVC 개발 과정 중에 부호화 효율을 향상시키기 위하여 제안된 부호화 툴을 제시한다. 부호화 툴은 비 참조 P 프레임 부호화, DC 모드 화면내 예측, 라그랑지안 승수(Lagrange Multiplier) 선택기법, 색차신호의 화면내 예측모드 확장 기법 등 표준 및 비표준 부호화 기법을 포함한다. 각 부호화 툴에 대한 알고리즘과 부호화 효율 이득을 실험을 통하여 제시하였다. 실험결과 각 부호화 툴은 저지연 부호화 모드에서 각각 8.8%, 0.4%, 0.4%, 0.0%의 비트율 절감의 부호화 이득을 얻었다.
본 논문은 3비트 열, 4비트 행 7비트 1바이트 부호체계를 갖는 한글정음부호체계에 대하여 데이터 전송효율 측면에서 분석하였다. 그 결과 한글정음부호체계는 원천부호화 규칙에 위배되는 부호의 총 사용빈도가 19.78%에 달하여 이 부호체계를 사용할 경우 데이터의 전송효율을 상당히 저해할 것으로 나타났다. 따라서 본 논문에서는 그에 대한 대책으로 원천부호화 규칙에 부합되는 새로운 한글정음부호체계를 제시하였다.
MPEG과 ITU-T에서 최근 표준화가 진행되고 있는 HEVC는 H.264/AVC에 비해, CU(coding unit), PU(prediction unit), TU(transform unit)의 다양한 형태 분할 단위를 갖는 것을 큰 특징으로 한다. 이 중, CU와 TU는 쿼드트리 형태의 재귀적 분할 구조를 가지도록 구성되는데, 압축 효율은 향상시키지만 높은 부호화 복잡도를 갖는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 재귀적 분할 구조에서의 rate-distortion cost를 조건부 확률을 이용한 통계적 분석 방법을 사용하여, 분할이 일어나는 경우와 그렇지 않은 경우로 분류하는 방법을 제안한다. 제안한 방법을 HEVC의 재귀적 CU 부호화에 적용한 결과, 부호화 복잡도를 32% 가량 감소시키면서 압축 효율하락은 0.4-0.5%로 억제할 수 있었다. 또한, HM4.0에 구현되어 있는 고속 탐색 알고리즘과 함께 사용하는 경우, 압축 효율 하락을 0.9%로 억제하면서 부호화 복잡도를 1/2로 감소시킬 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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