• Title/Summary/Keyword: HEVC Intra coding

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Fast Intra Mode Decision Method in HEVC (고속 HEVC 부호화기 설계를 위한 화면내 예측 모드 결정 방법)

  • Lee, Sunyoung;Noh, Gyeonggi;Kim, Hyeongduck;Ryoo, Sungul;Shin, Jae-Seob
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.560-563
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    • 2015
  • 동영상 부호화 표준, HEVC(High Efficiency Video Coding)는 부호화 성능을 극대화하기 위해 총 35 개의 화면내 예측 모드를 사용한다. 화면내 예측 모드는 각도를 가진 모드와 각도가 없는 모드로 구성된다. 부호화 성능을 높이기 위해 사용한 다수의 화면내 예측 모드 방법은 HEVC 부호화기의 복잡도를 증대 시키는데 큰 역할을 하게 된다. 본 논문은 총 35 개의 화면내 예측 모드 중 현재 블록의 주변 블록 정보로부터 얻을 수 있는 예측 모드들 및 각도를 대표하는 예측 모드들을 선별적으로 추려서 후보 예측 모드를 결정하고, 평가 과정을 거쳐 해당 후보 모드 중에서 최종 화면내 예측 모드를 결정한다. 본 제안 방법은 35 개의 전체 화면내 예측 모드 중 소수의 후보 모드만을 평가함으로써 HEVC 표준의 화면내 예측 및 부호화 과정의 복잡도를 감소시키려 한다. 제안 방법을 다양한 테스트 시퀀스에 적용한 결과, 35 개 화면내 예측 모드를 전부 사용한 경우와 비교하여 1.1%의 BD-rates 이 증가하면서 18.7%의 부호화기 복잡도를 감소시킬 수 있었다.

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Complexity Reduction of HEVC SAO Intra Modes By Adjustment of Offset Values (HEVC SAO 인트라 모드 오프셋 값 조정을 통한 복잡도 감소)

  • Mun, Ji-Hun;Choi, Jung-Ah;Ho, Yo-Sung
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.19 no.3
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    • pp.355-361
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    • 2014
  • In this paper, we propose a complexity reduction method of sample adaptive offset (SAO), which is an in-loop filter in high-efficiency video coding (HEVC). In the conventional SAO, an offset value is calculated for each coding tree block (CTB) to minimize the error between the original and reconstructed images. In order to determine the optimal offset value, all offset candidates are examined and the offset value that leads to the smallest rate-distortion cost is chosen. Thus, SAO occupies a significant amount of the computational complexity in the HEVC encoder. In the proposed method, we determine the least-used band (LUB) by considering the statistical characteristics of offset values and without processing the offset value included in the LUB. Also, in the offset value decision stage, we check only a certain number of candidates rather than all of them. Experimental results show that the proposed method reduces the encoding time by approximately 8.15% without yielding a significant loss in terms of coding efficiency.

Light Field Image Compression using Versatile Video Coding Intra Prediction (VVC 인트라 부호화기술을 이용한 라이트필드 영상 부호화)

  • Duong, Vinh Van;Nguyen, Thuc Huu;Lee, Jaelin;Jeon, Byeungwoo
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2019.06a
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    • pp.222-224
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    • 2019
  • Light Field (LF) camera captures not only the light intensity but also the light direction coming to camera. While the rich information captured by LF camera enables many interesting applications such as digital refocusing, viewpoint changing, and 3D reconstruction, but it also requires powerful coding tools to reduce its large volume of data. In this paper, we investigate using the intra prediction scheme of the versatile video coding (VVC), which is the most recent video coding technology currently under developing, to compress the LF image. The Intra Block Copy (IBC) technique in VVC is exploited considering special LF image structure. The experimental result shows that VVC intra predict ion outperforms the H.265/HEVC intra coding technique in encoding LF data irrespective of using the IBC mode or not.

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Transform Skip Mode Decision and Signaling Method for HEVC Screen Content Coding (HEVC 스크린 콘텐츠의 고속 변환 생략 결정 및 변환 생략 시그널링 방법)

  • Lee, Dahee;Yang, Seungha;Shim, HiukJae;Jeon, Byeungwoo
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.53 no.6
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    • pp.130-136
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    • 2016
  • HEVC (High Efficiency Video Coding) extension considers screen content as one of its main candidate sources for encoding. Among the tools already included in HEVC version 1, the technique of using transform skip mode allows transform to be skipped and to perform quantization process only. It is known to improve video coding efficiency for screen contents which are characterized to have much high frequency energy. But encoding complexity increases since its encoder should decide whether transform should be used or not in each $4{\times}4$ transform block. Based on statistical correlation between IBC (Intra block copy) and transform skip modes both of which are known effective in screen contents, this paper proposes a combined method of the fast transform skip mode decision and a modified transform skip signaling which signals transform_skip_flag at CU level as a representative transform skip signal. By simulation, the proposed method is shown to reduce encoding time of $4{\times}4$ transform blocks by about 32%.

Fast Intra Mode Decision Algorithm for Screen Contents in HEVC (스크린 컨텐츠에 적합한 HEVC 인트라 모드 결정 고속화 알고리즘)

  • Lee, Soon-Jin;Han, Jong-Ki
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.143-144
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    • 2015
  • 최신 동영상 표준 코덱인 High Efficiency Video Coding (HEVC)는 기존의 H.264/AVC 보다 동일 화질 대비 최대 약 2배의 압축 성능을 보여준다. 이러한 성능을 얻기 위해 HEVC에는 다양한 압축 기술이 적용되었다. 그 예로, H.264/AVC에서는 인트라 예측 모드에서 9가지 예측 모드만을 사용한 반면 HEVC에서는 35가지의 모드를 이용해 화면 내 예측을 시행한다. HEVC에 적용된 다양한 기술들에 의해 부호화 복잡도가 증가하였고 복잡도를 줄이기 위해 다양한 고속 알고리즘이 연구되고 있다. 본 논문에서는 스크린 콘텐츠 영상 부호화에 적합한 고속 인트라 예측 알고리즘을 제안한다. 스크린 콘텐츠 영상이란 카메라를 이용해 촬영된 자연계 영상이 아닌 mobile phone, 방송 장비, 기타 전자 기기 등 컴퓨터 기술에 의해 생성되는 영상을 의미한다. 스크린 컨텐츠 영상은 자연계 영상과 달리 색의 변화가 전혀 없는 단순한 영역을 갖는 특성이 있다. 이러한 스크린 콘텐츠 영상의 특성을 반영하는 고속 알고리즘을 HEVC Test Model (HM) 16.6에 적용하였고, 스크린 컨텐츠 영상에서 25%의 속도 향상 결과를 얻을 수 있었다.

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Encoder Complexity Reduction Method of HEVC Intra Coding (HEVC 화면내 부호화 복잡도 감소 방법)

  • Gwon, Dae-Hyeok;Choi, Haechul
    • 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.

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Fast PU Decision Method Using Sub-CBF in HEVC (Sub-CBF를 이용한 HEVC의 고속 PU 결정 기법)

  • Jang, Jae-Kyu;Choi, Ho-Youl;Kim, Jae-Gon
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.194-196
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    • 2014
  • HEVC(High Efficiency Video Coding)는 재귀적 쿼드트리 분할 구조의 부호화단위(CU: Coding Unit)와 각 CU에서 다양한 예측단위(PU: Prediction Unit)를 제공하고, 율-왜곡 기반으로 최적의 CU와 PU를 결정함으로써 높은 부호화 효율을 얻을 수 있는 반면 부호화 복잡도 또한 크게 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 부호화기의 복잡도를 감소시키기 위해 상위깊이의 부호화 정보를 이용한 고속 부호화 기법을 제안한다. 제안기법은 상위깊이 CU의 Sub-CBF(coded block flag)를 이용하여 현재깊이 CU에서의 PU를 조기 결정하여 PU 탐색을 고속화 한다. 또한 화면내(Intra) 예측 고속화를 위하여 현재 CU의 sub-CBF를 함께 사용하여 하위깊이에서의 화면내 예측을 생략한다. 실험결과 제안기법은 HM 14.0 대비 1.2%의 BD-rate 증가에 31.4%의 부호화 시간 감소 효과를 얻을 수 있었다.

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Down Sampling for Fast Rough Mode Decision for a Hardware-based HEVC Intra-frame encoder (하드웨어 기반 HEVC 인트라 인코더에서 다운 샘플링을 사용한 고속 Rough Mode Decision)

  • Jang, Ji Hun;Rhee, Chae Eun
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.21 no.3
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    • pp.341-348
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    • 2016
  • HEVC is the next compression standard and is expected to be used widely replacing the conventional H.264/AVC standard. The compression ratio of the HEVC is twice times than H.264/AVC, whereas its computational complexity is increased by up to 40%. Many research efforts have been made to reduce the computational complexity and to speed up encoding. For intra coding, the rough mode decision (RMD) is commonly applied. The rate-distortion optimization (RDO) process to decide the best mode is too complex so that RMD chooses the candidate modes with a simple process and sends the candidates to RDO process. However, for large-size blocks, the RMD also requires considerable computations. In this paper, a down-sampling scheme is proposed for the RMD process. The reference pixel loading, predicted pixel generation are performed using the down-sampled pixel data. When the proposed scheme is applied to the RMD, the computational complexity is reduced by 70% with a marginal bitrate increase of 0.04%. In terms of area of hardware-based RMD, the gate count and the buffer size is reduced 33% and 66%, respectively.

Scheme for Reducing HEVC Intra Coding Complexity Considering Video Resolution and Quantization Parameter (비디오 해상도 및 양자화 파라미터를 고려한 HEVC의 화면내 부호화 복잡도 감소 기법)

  • Lee, Hong-rae;Seo, Kwang-deok
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2014.06a
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    • pp.97-100
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    • 2014
  • 최근 초고화질 해상도(UHD) 영상 서비스에 따른 기존의 비디오 압축 기술인 H.264/AVC 대비 두 배 이상의 압축 성능을 가지는 HEVC(High-Efficiency Video Codec)의 표준화가 완료되었다. 그러나 높은 압축 효과를 얻기 위하여 복잡한 연산이 필요한 기법들이 많이 도입되어 HEVC의 부호화 복잡도는 H.264/AVC보다 크게 증가되었다. 예로써 HEVC의 화면내 예측 부호화는 예측 방향를 최대 35개까지 확장함으로써 기존 H.264/AVC에 비해서 향상된 부호화 효율을 갖지만 화면내 부호화의 복잡도는 크게 증가되어 복잡도 감소 기법이 필요하다. 본 논문은 화면내 예측 부호화에 사용되는 예측 방향 35가지를 비디오 해상도와 양자화 파라미터 크기를 고려하여 4가지 모드로 나누고 비디오 해상도의 따른 PU(Prediction Unit)의 크기의 점유율에 따라 예측 방향 개수를 변경함으로써 계산 복잡도를 감소시키는 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안된 기법을 적용함으로써 대략 2%의 BD-rate 증가로 부호화 시간을 4% 감소시킬 수 있었다.

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A Fast Inter-prediction Mode Decision Algorithm for HEVC Based on Spatial-Temporal Correlation

  • Yao, Weixin;Yang, Dan
    • Journal of Information Processing Systems
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    • v.18 no.2
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    • pp.235-244
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    • 2022
  • Many new techniques have been adopted in HEVC (High efficiency video coding) standard, such as quadtree-structured coding unit (CU), prediction unit (PU) partition, 35 intra-mode, and so on. To reduce computational complexity, the paper proposes two optimization algorithms which include fast CU depth range decision and fast PU partition mode decision. Firstly, depth range of CU is predicted according to spatial-temporal correlation. Secondly, we utilize the depth difference between the current CU and CU corresponding to the same position of adjacent frame for PU mode range selection. The number of traversal candidate modes is reduced. The experiment result shows the proposed algorithm obtains a lot of time reducing, and the loss of coding efficiency is inappreciable.