• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권4호
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• pp.235-242
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• 2016

The emerging High-Efficiency Video Coding (HEVC) standard attempts to improve coding efficiency by a factor of two over H.264/Advanced Video Coding (AVC) at the expense of an increase in computational complexity. Mode decision with motion estimation (ME) is still one of the most time-consuming computations in HEVC, as it is with H.264/AVC. Thus, fast mode decisions are not only an important issue to be researched, but also an urgent one. Several schemes for fast mode decisions have been presented in reference software and in other studies. However, the conventional hierarchical mode decision can be useless when block-level parallelism is exploited. This paper proposes operation-level exploration that offers more chances for early termination. An early termination condition is checked between integer and fractional MEs and between the parts of one partition type. The fast decision points of the proposed algorithm do not overlap those in previous works. Thus, the proposed algorithms are easily used with other fast algorithms, and consequently, independent speed-up is possible.

• 전기학회논문지
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• 제56권10호
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• pp.1868-1871
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• 2007

This paper proposes a novel scheme to significantly reduce mode decision time by predicting optimal mode candidates. Unlike previous fast mode decision algorithms computing RDcost in a pre-defined mode order, the proposed scheme predicts optimal mode candidates and calculates their RDcosts first, increasing the possibility to satisfy early-exit conditions sooner, resulting in fast mode decision. This H.264 mode decision time reduction enables small computing power mobile devices to handle H.264 encoding effectively. Extensive simulations show that, when compared with JM10.2, AMD and LCIMS, the proposed scheme boosts H.264 encoding speed by up to 575% with a reasonable image quality degradation.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.297-300
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• 2007

Due to its impressive compression performance, the H.264 video coder is highlighted in the video communications industry, such as DMB (Digital Multimedia Broadcasting), PMP (Portable Multimedia Player), etc. The main bottleneck to use the H.264 coder lays in the computational complexity, i.e. five times more complex than the market leading MPEG-4 Simple Profile codec. In this paper, we propose the hierarchical mode decision method for intraframe coding for the reduction of the computation complexity of the encoder. By determining the mode group early, the propose algorithm can skip the computationally demanding computation in the mode decision. The proposed algorithm is composed of three steps: $16{\times}16$ mode decision, $4{\times}4$ mode-group decisions, and final mode decision among the selected mode group. The simulation results show that the proposed algorithm achieves 20% to 50% reduction in the computational complexity compared with the conventional algorithm.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권6호
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• pp.11-19
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• 2006

최근에 만들어진 비디오 압축 표준인 H.264는 매크로블록당 최적의 부호화 모드를 결정하기 위해 비트율-왜곡 (rate-distortion) 기법을 사용하지만, 그 복잡성으로 인해 부호화하는 데 많은 시간이 걸린다. 따라서, H.264의 부호화 시간을 단축하기 위해 고속 모드결정 방법이 필요하다. 본 논문에서는 양자화 계수에 따라 발생 모드가 변하는 특성에 기반하여 불필요한 움직임 예측 및 모드결정 과정을 생략하는 새로운 고속 모드결정 방법을 제안한다. 양자화 계수에 따라 최적모드의 발생 빈도가 변하게 되는데, 제안한 방법에서는 매크로블록의 양자화된 이산 여현변환 계수들이 모두 0일 때, 0의 값을 가지는 CBP(coded block pattern)를 고려하여 이러한 특성을 반영하며, 조기 SKIP 모드 결정방법과 조기 $16{\times}16$ 모드 결정방법을 이용한다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 본 논문에서 제안한 고속 인터모드 결정방법이 H.264의 참조 소프트웨어에 구현된 고속 인터모드 결정방법에 비해, Baseline 프로파일의 경우 19.6%, Main 프로파일의 경우 18.8%의 부호화 시간을 감소시키는 것을 확인했다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권6호
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• pp.95-107
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• 2008

본 논문에서는 MPEG-4 AVC|H.264 SE(Scalable Extension) 부호화 복잡도의 대부분을 차지하는 모드 결정과정을 간략화시키는 시간적 및 공간적 계층 부호화에 따른 고속 모드 결정 방법을 제안한다. 우선 시간적 계층 부호화를 위해 조기스킵(Early Skip) 알고리즘과 MHM(Mode History Map)을 이용한 고속 모드 결정법을 제안한다. 조기스킵 알고리즘은 시간적으로 이전 영상과 이후 영상에 속한 참조 매크로블록의 모드만을 후보 모드로 사용하고, GOP 내에 존재하는 참조 매크로블록의 모드들로 MHM을 구성하여, 여기에 포함된 매크로블록 모드만을 후보 로드로 사용한다. 또한, 공간적 계층 부호화를 위해서는 하위 공간 계층에 대한 MHM을 구성하고, 여기에 BL_mode 만을 추가하여 상위 공간 계층의 후보 모드로 사용하는 방법을 제안한다. 제안방법은 후보 모드의 개수를 감소시킴으로써 최적 모드를 선택하기 위한 모드 결정 과정의 복잡도를 감소시킨다. 실험 결과는 제안 방법이 기존 방법에 비해 율-왜곡 성능의 큰 감소 없이 시간적 계층 부호화 방법에 대해 약 52%, 공간적 계층 부호화 방법에 대해 약 47%의 복잡도를 감소시킬 수 있음을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.149-157
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• 2015

The 3D-AVC standard aims at improving coding efficiency by applying new techniques for utilizing intra, inter and view predictions. 3D video scenes are rendered with existing texture video and additional depth map. The depth map comes at the expense of increased computational complexity of the encoding process. For real-time applications, reducing the complexity of 3D-AVC is very important. In this paper, we present a fast intra mode decision algorithm to reduce the complexity burden in the 3D video system. The proposed algorithm uses similarity between texture video and depth map. The best intra prediction mode of the depth map is similar to that of the corresponding texture video. The early decision algorithm can be made on the intra prediction of depth map coding by using the coded intra mode of texture video. Adaptive threshold for early termination is also proposed. Experimental results show that the proposed algorithm saves the encoding time on average 29.7% without any significant loss in terms of the bit rate or PSNR value.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권6호
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• pp.165-173
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• 2004

최근에 표준화가 완료된 H.264 비디오 부호화 표준은 기존 표준에 비해 높은 부호화 효율을 제공한다. H.264에는 움직임 보상 부호화를 위해 블록 크기에 따른 7가지 모드가 있으며, 인트라 부호화를 위해서는 인트라 예측 방향에 따라 다양한 모드를 지원한다. 이렇게 다양한 모드 중에서 가장 부호화 효율이 높은 모드를 결정하기 위하여, H.264 참조 모델은 복잡도가 높은 비트율-왜곡(Rate distortion) 최적화 기법을 채택하고 있다. 본 논문에서 제안한 '조기 SKIP 모드 결정법'과 '선택적 인트라 모드 생략법'은, 부호화 효율의 큰 감소 없이 H.264의 모드 결정에 소요되는 비트율-왜곡치(Rate distortion cost) 계산수를 평균 72% 감소 시켰으며, 전체 부호화 시간도 평균 30% 감소시켰다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.1093-1104
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• 2014

The High Efficiency Video Coding (HEVC) is a new video coding standard that can provide much better compression efficiency than its predecessor H.264/AVC. However, it is computationally more intensive due to the use of flexible quadtree coding unit structure and more choices of prediction modes. In this paper, a fast intraframe coding scheme is proposed for HEVC. Firstly, a fast bottom-up pruning algorithm is designed to skip the mode decision process or reduce the candidate modes at larger block size coding unit. Then, a low complexity rough mode decision process is adopted to choose a small candidate set, followed by early DC and Planar mode decision and mode filtering to further reduce the number of candidate modes. The proposed method is evaluated by the HEVC reference software HM8.2. Averaging over 5 classes of HEVC test sequences, 41.39% encoding time saving is achieved with only 0.77% bitrate increase.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.71-75
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• 2013

최근의 멀티미디어 서비스 환경은 다양한 전송 속도, 영상 크기나 화질을 지원하고 있다. 그러나 고정된 영상크기 또는 화질로의 부호화만이 가능한 기존의 비디오 부호화 기술은 새로운 멀티미디어 서비스 환경을 충족시키기가 어렵다. 따라서 새로운 환경적 요구를 충족시키기 위해 기존의 H.264/AVC 표준을 기반으로 다양한 영상크기와 화질을 지원할 수 있는 새로운 비디오 부호화 표준인 H.264/AVCSE(Scalable Extension)의 표준화가 진행되었다. H.264/AVC SE은 한번의 부호화된 스트림으로 다양한 크기나 화질을 가진 여러 개의 영상을 제공할 수 있다. 하지만 이를 위하여 기존의 H.264/AVC 표준에 비해 보다 복잡도가 요구되어 지기 때문에 이를 효과적으로 감소시킬 수 있는 추가적인 기술이 제공되어야한다. 본 논문에서는 H.264/AVC SE 표준이 가지는 복잡도 중 대부분을 차지하는 모드 결정법의 복잡도를 감소시키기 위해 이전과 이후 픽춰의 참조모드를 이용하는 early skip 알고리즘과 GOP내에 존재하는 모드들의 History를 이용하는 MHM(Mode History Map) 알고리즘을 이용한 고속모드 결정법을 제안한다.

• ETRI Journal
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• 제32권4호
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• pp.577-587
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• 2010

The layered coding structure of scalable video coding (SVC) with adaptive inter-layer prediction causes noticeable computational complexity increments when compared to existing video coding standards. To lighten the computational complexity of SVC, we present a fast algorithm to speed up the inter-mode decision process. The proposed algorithm terminates inter-mode decision early in the enhancement layers by estimating the rate-distortion (RD) cost from the macroblocks of the base layer and the enhancement layer in temporal, spatial, and inter-layer directions. Moreover, a search range decision algorithm is also proposed in this paper to further increase the motion estimation speed by using the motion vector information from temporal, spatial, or inter-layer domains. Simulation results show that the proposed algorithm can determine the best mode and provide more efficient total coding time saving with very slight RD performance degradation for spatial and quality scalabilities.