Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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v.46
no.5
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pp.66-79
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2009
In this paper, we propose a new adaptive intra coding technique using 1-D and 2-D integer transforms for improving coding efficiency of H.264/AVC. Proposed technique selects the most effective transform and prediction mode for each block after processing 1-D and 2-D transforms of all prediction modes. In case of using 1-D transform, $4{\times}4$ block is divided into four $1{\times}4$ or $4{\times}1$ subblocks and then each subblock is predicted and subtracted by using the decoded subblock located at the nearest position in the direction of prediction. After prediction error subblock is processed by 1-D transform and quantization, four subblocks are merged back into original $4{\times}4$ block and then, reordered as 1-D signal by a DC biased zigzag scanning pattern according to the prediction mode. Finally, comparing the coding efficiency between bitstreams based on 1-D transform and conventional 2-D transform, prediction mode and quantized coefficients for each block are decided and corresponding quantized coefficients are transmitted. Experimental results show that the proposed adaptive technique increases 0.34dB in BD-PSNR and decreases 4.03% in BD-Bitrate on the average compared with H.264/AVC.
The most recent standard video codec, H.264/AVC achieves significant coding efficiency by using a rate-distortion optimization(RDO). The RDO is a measurement for selecting the best mode which minimizes the Lagrangian cost among several modes. As a result, the computational complexity is increased drastically in encoder. In this paper, a method for fast intra prediction mode decision is proposed to reduce the RDO complexity. To speed up Intra$4{\times}4$ and Chroma Intra encoding, the proposed method decides the case that MPM (Most Probable Mode) is the best prediction mode. In this case, the RDO process is skipped, and only MPM is used for encoding the block in Intra$4{\times}4$. And the proposed method is also applied to the chroma Intra prediction mode in a similar way to the Intra$4{\times}4$. The experimental results show that the proposed method achieves an average encoding time saving of about 63% with negligible loss of PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio).
Versatile Video Coding (VVC), which has been developing as a next generation video coding standard, has adopted various techniques to achieve more than twice the compression performance of HEVC (High Efficiency Video Coding). The recently released VVC Test Model (VTM) shows 38% Bjontegaard Delta bitrate (BD-rate) improvement and 9x/1.6x encoding/decoding complexity over HEVC. In order to reduce such increased complexity, various fast algorithms have been proposed. In this paper, gradient-based methods of fast intra mode decision and block splitting are presented. Experimental results show that, compared to VTM6.0, the proposed method gives up to 65% encoding time reduction with 3.54% BD-rate loss in All-Intra (AI) configuration.
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2013.06a
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pp.335-337
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2013
본 논문은 HEVC(high efficiency video coding)의 다양한 화면내 부호화 모드에 대한 성능을 분석하고, 그 분석에 바탕하여 RMD(rough mode decision)가 고려하는 화면내 예측 모드의 개수를 PU 의 크기별로 감소시키는 것과 함께, MPM(most probable mode)의 추가를 최소화해 RDO 가 고려하는 후보의 개수를 줄이고, 상위 CU 와의 Cost 차이값을 이용하여 CU 의 분할을 줄이는 것으로 부호화 복잡도를 감소시키기 위한 방법을 제안한다. 실험 결과에서는 2.02% BD-rate 증가만으로 부호화 시간을 10.87% 감소시킬 수 있음을 보인다.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2015.10a
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pp.875-878
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2015
In this paper, we propose an intra prediction hardware architecture with less processing time, computations and reduced hardware area for a high performance HEVC encoder. The proposed intra prediction hardware architecture uses common operation units to reduce computational complexity and uses $4{\times}4$ block unit to reduce hardware area. In order to reduce operation time, common operation unit uses one operation unit to generate predicted pixels and filtered pixels in all prediction modes. Intra prediction hardware architecture introduces the $4{\times}4$ PU design processing to reduce the hardware area and uses intemal registers to support $32{\times}32$ PU processmg. The proposed hardware architecture uses ten common operation units which can reduce execution cycles of intra prediction. The proposed Intra prediction hardware architecture is designed using Verilog HDL(Hardware Description Language), and has a total of 41.5k gates in TSMC $0.13{\mu}m$ CMOS standard cell library. At 150MHz, it can support 4K UHD video encoding at 30fps in real time, and operates at a maximum of 200MHz.
Recently, various research on the application of deep learning to video encoding for enhancing coding efficiency are being actively studied. This paper proposes a deep learning based intra prediction which uses multiple models by extending Matrix-based Intra Prediction(MIP) that is a neural network-based technology adopted in VVC. It also presents an efficient learning method for the multi-model intra prediction. To evaluate the performance of the proposed method, we integrated the VVC MIP and the proposed fully connected layer based multi-model intra prediction into HEVC reference software, HM16.19 as an additional intra prediction mode. As a result of the experiments, the proposed method can obtain bit-saving coding gain up to 0.47% and 0.19% BD-rate, respectively, compared to HM16.19 and VVC MIP.
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2010.07a
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pp.343-345
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2010
H.264/AVC는 율-왜곡 계산에 기반한 화면 내 예측과 화면 간 예측을 통하여 높은 압축효율을 나타낸다. 그러나 모든 예측 모드의 율-왜곡 값을 계산하여 하나의 최적의 모드를 구하는 기존의 방법은 높은 계산량을 가지며 부호화에 걸리는 시간을 현저히 증가시킨다. 이러한 높은 계산량을 갖는 모든 예측모드의 율-왜곡 계산을 보완하기 위하여, 본 논문에서는 매크로블록의 움직임 특성 을 고려한 고속 부호화 모드 결정 방법을 제안한다. 각각의 매크로블록을 부호화하기 위해 미리 계산되는 SKIP모드에 대한 율-왜곡 값을 바탕으로 두 가지 문턱 값을 사용하여 움직임의 특성을 판단한다. 움직임의 특성에 따라 매크로블록은 3가지 분류로 나뉘게 되며, 각 분류에 따라 경쟁 모드를 적응적으로 선별하여 최적의 모드를 선택한다. 이러한 움직임 특성을 고려한 선택적 부호화 모드 결정을 통하여 부호화 효율의 큰 손실 없이 계산량을 감소시킴으로서 H.264/AVC의 고속 부호화가 가능한 x.264 대비 MMX를 사용하였을 때 16%, MMX를 사용하지 않았을 때 22%의 속도향상을 가져왔다.
Versatile Video Coding (VVC) is a new video coding standard that is being developed by the Joint Video Experts Team of ISO/IEC/ITU-T and it has adopted various technologies including screen content coding tools. Screen contents have a feature that blocks are likely to have diagonal edges like character regions. If triangular partitioning coding is allowed for screen contents having such the feature, coding efficiency would increase. This paper proposes a intra prediction method using triangular partitioning prediction for screen content coding. Similar to the Triangular Prediction Mode of VVC that supports the triangular partitioning prediction, the proposed method derives two prediction blocks using Horizontal and Vertical modes and then it blends the predicted blocks applying masks with triangle shape to generate a final prediction block. The experimental results of the proposed method showed an average of 1.86%, 1.49%, and 1.55% coding efficiency in YUV, respectively, for VVC screen content test sequences.
Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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2016.01a
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pp.253-255
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2016
본 논문에서는 H.264의 화면 내 예측 모드를 적용한 변형된 선택 보간법을 채택함으로써 고화질 DMB 시청시 사용자의 모바일 데이터 사용량과 전력사용량을 줄이는 것을 목적으로 하는 시스템을 제안한다. 스마트 DMB는 T-DMB망으로 전송되는 QVGA급 영상(기본영상)에 모바일 데이터망을 통해 전송되는 추가정보를 더하여 화질을 개선하는 방식이다. 제안 방법은 원본 고화질 영상과 T-DMB망으로 전송되는 기본영상의 오차를 효과적으로 줄이면 사용자 시스템의 부하와 데이터 사용량을 줄이면서 화질을 유지할 수 있다.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2010.06c
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pp.530-533
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2010
다시점 영상 부호화에서는 시점 간의 공간적 중복성을 이용하여 데이터 중복성을 제거하는 것이 중요하다. 독립적으로 부호화하는 동시 부호화 방법(simulcast)보다 부호화 효율이 더욱 향상하였지만 계산 복잡도가 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 다시점 영상 부호화기의 계산 복잡도를 감소시키기 위한 빠른 모드 결정 방법을 제안한다. GOP 내의 양 끝에 위치하고 있는 기준 화면의 MAD를 계산하여 영역을 분할하고 영역 맵을 생성한다. 시점 간의 예측을 사용하는 시점의 경우 인접 시점의 기준 화면도 이용하여 영역을 분할한다. 생성된 맵은 비기준 화면의 부호화 시 적용되어 후보 모드를 조기에 판단한다. 이와 같은 방법을 적용한 후의 실험 결과, 화질의 손실이 거의 없으면서 부호화 시간은 평균 58.6% 감소하였고, 비트율은 평균 1.9% 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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