Abstract
In this work, we propose a novel bit allocation method that is to minimize overall distortions subject ot the bit rate constraint. We partition the original bitallocation problem into 'macroblock level bit allocation' problems that can be solved by conventional Lagrangian mutiplier methods and a 'frame level bit allocation' problem. To tackle the frame level problem, 'two-phase optimization' algorithm is used with iter-frame dependency model. While the existing approaches are almost impossible to find the macroblock-unit result for the moving picture coding system due to high computational complexity, the proposed algorithm can drastically reduce the computational loads by the problem partitioning and can obtain the result close to the optimal solution. Because the optimally allocated results can be used as a benchmark for bit allocation methods, the upper performance limit, or a basis for approximation method development, we expect that the proposed algorithm can be very useful for the bit allocation related works.
비트할당 문제는 영상을 손실 부호화 하는데 있어서 가장 기본적인 것으로, 최대 허용 비트량을 초과하지 않으면서도 복원 영상의 발생 왜곡정도를 최소화 하는 것올 목적으로 하는 것이다. 이러한 비트할당 문제의 최적해를 구하는데 있어서 기존의 최적 비트할당 방법들은 동적 프로그래밍(dynamic programming) 방식에 근간하기 때문에 영상의 수가 증가하거나 움직임 보상을 이용하는 동영상 부호화의 정우에는 해를 구하기 위해서는, 그 방식이 요구하는 계산량과 메포리양이 너무 많아 최적해를 구하는데 있어서 그 한계가 있다. 본 논문에서는 기존의 최적 비트할당 방법들이 지니는 문제점들을 해결하기 위하여 '버트할당 문제의 분할' 과 '2단계 최적화 방법'을 이용하여 기존의 최적 비트할당 방법들에 비해 적은 계산량과 메모리를 요구하면서도 최적 비트할당 결과를 얻을 수 있는 방법 을 제안한다. 또한 제안한 방식을 효과적으로 근사화 할 수 있는 방법에 대해서도 제안한다. 최적 비트할당 결과는 영상 부호화 시스템의 분석, 복원화질의 최고치 파악, 효과적인 근사화 방법의 개발등에 효과적으로 이용될 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안하는 방법은 비트할당에 관련된 분야에 효과적으로 이용될 수 있으리라 기대된다.
