H.264/AVC에서 영상 복잡도를 이용한 고속 인터 블록 모드 결정

Fast Inter Block Mode Decision Using Image Complexity in H.264/AVC

  • 김성희 (코아로직(주)) ;
  • 오정수 (부경대학교 화상정보공학부 이미지시스템공학과 디지털영상처리 연구실)
  • 발행 : 2008.11.30

초록

동영상 표준안 H.264/AVC에서 가변 블록 모드 알고리즘은 압축 성능을 향상시키나 다양한 블록 모드와 모드 결정을 위해 방대한 계산을 필요로 한다. 한편, 결정된 인터 블록 모드들은 블록 영상의 복잡도에 의존하여 복잡한 매크로블록일수록 블록 크기는 더 작아지고 있다. 본 논문은 고속 인터 블록 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 영상 복잡도를 이용해 유효 인터 블록 모드를 결정 가능성이 큰 블록 모드로 제한하고, 유효블록 모드들에서만 움직임 추정 및 율-왜곡 최적화를 수행한다. 거기에 $16{\times}16$ 블록 모드만을 갖는 유효 블록 모드들에는 고속 움직임 추정 알고리즘인 PDE (partial difference elimination)를 적용시키고 있다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 참조 소프트웨어 JM 9.5에서 화질, 비트율, 부호화 시간이 기존 알고리즘과 비교되었다. 실험 결과는 제안된 알고리즘이 평균 움직임 추정 시간의 약 24.12%를 감소시키며 화질과 비트량을 각각 -0.02dB와 -0.12% 정도로 유지시킬 수 있는 것을 보여주었다.

In video coding standard H.264/AVC, variable block size mode algorithm improves compression efficiency but has need of a large amount of computation for various block modes and mode decision. Meanwhile, decided inter block modes depend on the complexity of a block image, and then the more complex a macroblock is, the smaller its block size is. This paper proposes fast inter block mode decision algorithm. It limits valid block modes to the block modes with a great chance for decision using the image complexity and carries out motion estimation rate-distortion optimization with only the valid block modes. In addition to that, it applies fast motion estimation PDE to the valid block modes with only the $16{\times}16$ block mode. The reference software JM 9.5 was executed to estimate the proposed algorithm's performance. The simulation results showed that the proposed algorithm could save about 24.12% of the averaged motion estimation time while keeping the image quality and the bit rate to be -0.02dB and -0.12% on the average, respectively.

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