DOI QR코드

DOI QR Code

De-blocking Filter for Improvement of Coding Efficiency and Computational Complexity Reduction on High Definition Video Coding

고화질 비디오의 부호화 효율성 증대와 연산 복잡도 감소를 위한 디블록킹 필터

  • Received : 2010.03.16
  • Accepted : 2010.06.16
  • Published : 2010.07.30

Abstract

In this paper, we propose a de-blocking filter for improvement of coding efficiency and computational complexity reduction on a high definition video coding. Recently, the H.264/AVC standard-based research for high definition video coding method is under way because the amount of used of high definition videos is on the increase. The H.264/AVC de-blocking filter is designed for low bitrate video coding and it improves not only the subjective quality but also coding efficiency by minimizing the blocking artifact. However, the H.264/AVC de-blocking filter that strong filtering is performed is not suitable in a high definition video coding which occurs relatively low blocking artifact. Also, the conventional de-blocking filter has high computational complexity in decoder side. The computational complexity of the proposed method is reduced about maximum 8.8% than conventional method. Furthermore, the coding efficiency of the proposed method is about maximum 7.3% better than H.264/AVC de-blocking filter.

본 논문에서는 고화질 비디오의 부호화 효율성 증대를 위한 저 복잡도의 디블록킹 필터를 제안한다. 최근 고해상도 고화질 영상의 사용 증대로 인해 고화질 비디오의 부호화에 적합한 비디오 코덱 알고리즘 연구가 최신 비디오 압축 표준인 H.264/AVC를 기반으로 이루어지고 있다. H.264/AVC의 디블록킹 필터는 낮은 비트율의 비디오 부호화에 적합하도록 설계되었으며, 양자화에 의해 발생하는 블록경계 왜곡을 제거하여 주관적 화질을 향상시킬 뿐만 아니라 부호화 효율을 높인다. 그러나 고화질 비디오의 부호화에서는 부호화 후 복원된 영상 내에 블록화 현상이 약하게 발생하기 때문에 강한 세기의 필터가 적용되는 H.264/AVC의 디블록킹 필터가 적합하지 않다. 또한, 디블록킹 필터는 높은 연산 복잡도 때문에 복호화기에서 높은 비중을 갖는 문제점이 있다. 제안하는 저 복잡도의 디블록킹 필터는 고화질 비디오의 부호화에서 기존의 방법보다 최대 7.3% 의 부호화 효율을 높임과 동시에 최대 8.8%의 복호화 연산 복잡도 감소를 보인다.

Keywords

References

  1. A. Luthra, G. J. Sullivan, and T. Wiegand, "Introduction to the special issue on the H.264/AVC video coding standard," IEEE Trans. Circuit Syst. Video technol, vol. 13, pp. 557-559, July 2003. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815169
  2. T. Wiegand, G. J. Sullivan, G. Bjontegaard, and A. Luthra, "Overview of the H.264/AVC video coding standard," IEEE Trans. Circuits Syst. Video technol, vol. 13, pp. 560-576, July 2003. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815165
  3. T. Stockhammer, M. M. Hannuksela, and T. Wiegand, "H.264/AVC in wireless environments," IEEE Trans. Circuits Syst. Video technol, vol. 13, pp. 657-673, July 2003. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815167
  4. S. Wenger, "H.264/AVC over IP," IEEE Trans. Circuits Syst. Video technol, vol. 13, pp. 645-656, July 2003. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.814966
  5. P. List, A. Joch, J. Lainema, G. Bjontegaard, and M. Karczewicz, "Adaptive deblocking filter," IEEE Trans. Circuits Syst. Video technol, vol. 13, pp. 614-619, July 2003. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2003.815175
  6. Y. L. Lee and H. W. Park, "Loop filtering and post-filtering for low-bit rates moving picture coding," Signal Processing: Image Communication., vol. 16, pp. 871-890, June 2001. https://doi.org/10.1016/S0923-5965(00)00048-5
  7. 정세윤, 최진수, 김동형, 정원식, 문경애, 홍진우, "H.264 이후의 차세대 비디오 부호화 표준화 동향 및 전망," 전자통신동향분석, 23권, 122-129쪽, 2008년 2월.
  8. Y. Vatis, B. Edler, I. Wassermann, D. T. Nguyen and J. Ostermann, "Coding of Coefficients of two-dimensional non-separable Adaptive Interpolation Filter," Visual Communications and Image Processing, Beijing, China, July 2005. https://doi.org/10.1117/12.632494
  9. Iain E. G. Richardson, "H.264 and MPEG-4 Video Compression Video Coding for Next-generation Multimedia," John Wiley & Sons, pp. 184-187, 2003.
  10. S.D. Kim, J. Yi, H.M. Kim, and J.B. Ra, "A deblocking filter with two separate modes in block-based video coding," IEEE Trans. Circuits Syst. Video technol, vol. 9, pp. 156-160, Feb. 1999. https://doi.org/10.1109/76.744282
  11. TK Tan, G. Sullivan, T. Wedi, "Recommended Simulation Conditions for Coding Efficiency Experiments Revision 3," ITU-T SC16/Q.6, Doc. VCEG-AI10, Berlin, Germany, July 2008.
  12. KTA Reference Software Version 1.9, http://iphome.hhi.de/suehring/tml/download/KTA/
  13. G. Bjontgaard, "Calculation of average psnr differences between rd-curves," ITU-T SG16/Q.6 Doc. VCEG-M33, Austin, Texas, USA, April 2001.