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Fast Intermode Decision for Scalable Video Coding using Statistical Hypothesis Testing

스케일러블 비디오 부호화에서 통계적 가설 검증 기법을 이용한 고속 화면간 모드 결정

  • Published : 2007.05.29

Abstract

In this paper, a fast intermode decision scheme is introduced by efficiently performing the mode decision using statistical hypothesis testing for hierarchical B-picture coding of SVC, in which much computational power is expensed for combined variable block sizes and hierarchical B-pictures. The hypothesis testing in the proposed method is performed on $16{\times}16\;and\;8{\times}8$ blocks to have early termination for RD computation of all possible modes. The early termination in intermode decision is performed by comparing the pixel values of current blocks and corresponding motion-compensated blocks. The proposed scheme exhibits effective early termination behavior in intermode decision and leads to a significant reduction up to 69% in computational complexity with slight increment in bit amounts. The degradation of visual quality turns out to be negligible in terms of PSNR values.

본 논문에서는 가변 움직임 블록을 이용한 움직임 예측과 계층적 B-화면 구조가 결합되어 많은 연산량이 요구되고 있는 SVC 구조에서 통계적 가설 검증 방법을 적용하여 화면간 움직임 모드 결정을 효율적으로 수행함으로써 부호화 과정의 연산량을 크게 줄일 수 있는 화면간 모드 고속 결정 알고리듬을 소개한다. 제안된 방법은 $16{\times}16$ 매크로 블록과 $8{\times}8$ 하위 매크로 블록에 통계적 가설 검증 기법을 적용하여 실행되며, 현재 블록과 복원된 참조 블록간의 화소값을 비교하여 율-왜곡 최적화 (RDO: Rate Distortion Optimization) 기반 움직임 모드 결정을 고속으로 수행함으로써 SVC의 부호화 과정에서 소요되는 부호화 시간을 전체 연산량 대비 최대 69%까지 감소시킨다. 그러나 연산량 감소에 따른 비트율의 증가나 화질의 열화는 무시할 수 있을 정도로 적음을 실험을 통해 확인하였다.

Keywords

References

  1. J.Reichel, H.Schwarz and M.Wien, ISO/IEC JTC l/SC 29/WG 11: 'Text of ISO/IEC 14496-10:2006/PDA M3 Scalable Video Coding,' MPEG76/N8015, Montreux, April 2006
  2. 박성호, 김원하, 한우진, 'H.264/AVC-Scalable Extension의 표준화 연구동향과 알고리즘 분석', 방송공학회 논문지, 제 10권 4호, 2005년 12월
  3. L.Yang, K. Yu, J.Li and S.Li, ' An Effective Variable Block-Size Early Termination Algorithm for H.264 Video Coding', IEEE Transaction on Circuits and Systems for Video Technology, vol 15, no 6, June 2005
  4. D.Wu, F.Pan, K.P.Lim, S.Wu, Z.G.Ki, X.Lin, S.Rahardja and C.C.Ko, 'Fast Intermode Decision in H.264/AVC Video Coding,' IEEE Transactionon Circuits and Systems for Video Technology, vol 15, no 6, July 2005
  5. X.Jing and L.P.Chau, 'Fast approach for H.264 inter mode decision,' ElectronicsLetters, vol.40, no.7, August 2004
  6. Y.H. Kim, J.W.Yoo, S.W. Lee, J.Shin, J.Paik and H.K. Jung, 'Adaptive mode decision for H.264 encoder,' Electronics Letters, vol.40, no.19, September 2004 https://doi.org/10.1049/el:20040068
  7. I.Richardson, 'H.264 and MPEG-4 Video Compression - Video Coding for Next-generation Multimedia,' Wiley, 2003
  8. H.Schwarz, D.Marpe and T.Wiegand, 'Analysis of Hierarchical B Pictures and MCTF,' IEEE International Conference on Multimedia & Expo (ICME 2006), Canada, July 9-12, 2006
  9. W.Hines, D.Montgomery, D.Goldsman and C.Borror, 'Probability and Statistics in Engineering,' Wiley, 4th Edition, 2003
  10. 김학범, '통계방법과 자료분석', 도서출판 대명, 2004년
  11. ISO/IEC JTC l/SC 29/WG 11/N7797: 'JSVM 6 Software,' MPEG76/N8016, Montreux, April 2006
  12. G. Bjontegaard, 'Calculation of Average PSNR Differences between RD-curves,' Doc. VCEG-M33, April. 2001