A Three-Step Mode Selection Algorithm for Fast Encoding in H.264/AVC

H.264/AVC에서 빠른 부호화를 위한 3단계 모드 선택 기법

The H.264/AVC provides gains in compression efficiency of up to 50% over a wide range of bit rates and video resolutions compared to previous standards. However, to achieve such high coding efficiency, the complexity of H.264/AVC encoder is also increased drastically than previous ones, mainly because of mode decision. In this paper, we propose a three-step mode decision algorithm for fast encoding in H.264/AVC. In the first step, we select skip mode or inter mode by considering the temporal correlation and spatial correlation. In the second step, if the result of the first step is INTER mode, we select one group between two groups for final mode. In the third step, we select final mode by exploiting the pixel values of error macroblock or the modes of adjacent macroblocks. Simulations show that the proposed method reduces the encoding time by 42% on average without any significant PSNR losses.

H.264/AVC는 최신의 비디오 코딩 표준으로, MPEG-2나 MPEG-4에 비해 50% 정도의 높은 압축 효율을 가지고 있다. H.264/AVC에 포함된 여러 기술 중에서 다양한 모드를 이용한 부호화 기능은 높은 압축률이 가능한 기술이지만, 부호화 과정을 복잡하게 만드는 큰 요인이기도 하다. 이러한 단점을 개선하기 위해서 본 논문에서는 H.264/AVC에서 빠른 부호화를 위한 3단계 모드 선택 기법을 제안한다. 1단계에서는 시간적 공간적 상관성을 고려하여 SKIP 모드 또는 INTER 모드를 선택한다. 2단계에서는 1단계의 결과가 INTER일 경우 세부모드들을 2개의 그룹으로 나누어 그 중에서 하나의 그룹을 선택한다. 3단계에서는 2단계에서 선택된 그룹에 따라 오차 매크로블록의 픽셀 값 방향성 또는 주변 매크로블록의 모드를 고려하여 최종 모드를 선택한다. 제안한 기법의 성능을 실험한 결과, 기존의 JM10.2 표준과 비교했을 때, 적은 PSNR의 저하와 적은 비트율의 상승으로 평균 42%의 부호화 시간을 단축하였다.