• Title/Summary/Keyword: Intra Prediction Coding

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Adaptive Intra Prediction using DCT-IF for HEVC (DCT-IF를 이용한 적응적 인트라 예측 방법)

  • Hong, Sung-Wook;Lee, Yung-Lyul
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2013.06a
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    • pp.407-408
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    • 2013
  • 동영상 압축 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)는 ITU-T(VCEG)와 ISO-IEC(MPEG)에서 JCT-VC라는 팀을 이루어 공동으로 표준화를 완성단계에 이르고 있다. 이 표준에서는 동영상 압축의 대표적 기술인 인트라 예측 방법을 사용하며, 기존 H.264/AVC 보다 더욱 다양한 방향의 예측을 통한 부호화 및 복호화의 효율을 가져온다. 제안하는 방법은 다양한 방향의 화소 예측에 사용되는 필터링 방법을 개선하여, 영상에 특성에 맞추어 DCT-IF 필터와 선형 필터를 적응적으로 영상의 특징에 맞추는 화소 예측 방법을 통해 기존 방법보다 약 2% 이상의 성능 향상을 가져오는 방법이다.

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HEVC Intra prediction using SRCNN (SRCNN 을 이용한 HEVC 화면 내 예측 부호화)

  • Kim, Nam Uk;Kang, Jung Won;Lee, Yung Lyul
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.110-112
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    • 2017
  • 본 논문에서는 최신의 비디오 코덱 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 화면 내 예측 부호화의 성능 향상을 위하여 SRCNN(Super Resolution Convolutional Neural Networks)을 이용하는 방법을 제안한다. SRCNN 은 비교적 최신 기술인 CNN(Convolutional Neural Network)을 사용하여 이미지를 추가적인 데이터 없이 보간 하여 해상도를 증가시키는 기술이다. HEVC 에서는 화면 내 예측의 잔차신호를 부호화 하기 위해 많은 비트를 소모하는데, 본 논문에서는 이 잔차신호들의 해상도를 낮추어 부호화 되는 비트를 줄이며, 복호화기에서 SRCNN 을 이용하여 원래의 해상도로 복원을 수행하여 압축성능을 향상 시키는 방법에 대하여 제안한다. 제안하는 기술은 HM 16.6 에 구현하였으며, CNN 트레이닝에 Caffe 라이브러리를 사용하였다.

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Fast intra-prediction method using the gradient of the sub-sampling value (서브샘플링 값의 경사도를 이용한 고속 인트라 예측 방법)

  • Hong, Sung-Wook;Lee, Yung-Lyul
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.216-217
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    • 2014
  • 고효율 비디오 부호화/복호화 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)는 ITU-T(VCEG)와 ISO-IEC(MPEG)이 JCT-VC라는 팀을 이루어 공동으로 표준화를 진행 하였다. 이 표준화에서는 기존 표준기술 보다 다양한 예측 방향을 통한 인트라 예측 방법을 사용하며, 이로 인해 부호기의 계산량이 매우 높은 단점을 가진다. 제안하는 방법은 예측단위인 PU의 서브샘플링 값을 구하고 이의 경사도를 이용해 율-왜곡 최적화 방법(Rate-Distortion Optimization)의 계산에 사용되는 후보 모드를 줄이는 방법으로 부호기의 속도를 개선하는 방법이다. 이 방법은 기존 방법보다 적은 비트 손실에도 불구하고 약 19%의 부호화 속도 향상을 가진다.

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HEVC Intra Prediction Performance Analysis and Complexity Reduction Method (HEVC 화면내 부호화 성능 분석 및 복잡도 감소 방법)

  • Gwon, Dae-Hyeok;Lee, Si-Woong;Choi, Haechul
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.176-179
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    • 2012
  • 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 블록의 크기별로 감소시켜 계산 복잡도를 감소시키기 위한 방법을 제안한다. 실험 결과에서는 1.5% BD-rate 증가만으로 부호화 시간을 9.0% 감소시킬 수 있음을 보인다.

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Deblocking Filter Algorithm in Intra Prediction Coding for Low Complexity Video Codec (저복잡도 비디오 코덱을 위한 화면 내 예측 부호화에서의 디블록킹 필터 알고리듬)

  • Yun, Janghyeok;Jeon, Gwanggil;Jeong, Jechang
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.330-332
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    • 2012
  • H.264/AVC를 비롯한 대부분의 동영상 압축 표준에 의해 부호화 및 복호화된 영상은 블록화 현상(blocking artifacts)이 생긴다. 이러한 화질 열화 현상은 블록 기반의 정수형 이산코사인 변환(Integer DCT)을 수행한 후 계수를 양자화 하기 때문에 발생한다. 이러한 블록화 현상을 줄이기 위해 H.264/AVC에서는 디블록킹 필터를 이용한다. 본 논문에서는 H.264/AVC의 디블록킹 필터의 복잡도를 감소시키면서 화질을 유지하는 알고리듬을 제안하고 실험을 통한 평가를 제시한다. 복잡도를 줄이기 위해 제안하는 알고리듬에서는 블록 경계강도(Bs) 결정 과정에서 한 화소 줄의 경계강도를 이용하여 네 화소 줄 모두에 적용한다. 실험결과 경계강도 결정의 계산량을 줄이면서 주관적, 객관적 화질 또한 향상되는 결과를 보였다.

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ASIP Instructions and Their Hardware Architecture for H.264/AVC

  • Lee, Jung-H.;Kim, Sung-D.;Sunwoo, Myung-H.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • v.5 no.4
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    • pp.237-242
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    • 2005
  • H.264/AVC adopts new features compared with previous multimedia algorithms. It is inefficient to implement some of the new blocks using existing DSP instructions. Hence, new instructions are required to implement H.264/AVC. This paper proposes novel instructions for intra-prediction, in-loop deblocking filter, entropy coding and integer transform. Performance comparisons show that the required computation cycles for the in-loop deblocking filter can be reduced about $20{\sim}25%$. This paper also proposes new instructions for the integer transform. The proposed instructions can execute one dimension forward/inverse integer transform. The integer transform can be implemented using much smaller hardware size than existing DSPs.

Fast Mode Decision for Depth Video Using Encoded Color Video Information in Intra Prediction coding (화면 내 예측 부호화에서 컬러영상 정보에 기반을 둔 깊이영상의 빠른 모드 결정기법)

  • Jeong, Hye-Jeong;Kang, Jin-Mi;Chung, Ki-Dong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06c
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    • pp.430-432
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    • 2012
  • 본 논문은 깊이영상의 화면 내 예측 부호화 과정에서 속도를 개선하는 기법을 제안한다. 부호화 과정 중 최적 모드 결정에 중요한 역할을 하는 율-왜곡 비용은 부호화 모드와 밀접한 관련이 있다. 영상을 분석한 결과, 컬러 영상의 최적 모드의 블록 크기에 따라 울-왜곡 비용이 차이나는 특징이 있다. 따라서 깊이 영상의 화면 내 예측 시 먼저 부호화 된 컬러 영상의 율-왜곡 비용에 따라 $16{\times}16$ 블록 크기를 결정한다. 제안한 기법을 참조 소프트웨어에 적용하여 실험한 결과 PSNR 차이는 거의 없었고, 부호화 시간은 평균 60% 이상의 속도를 개선하였다.

Selective Reference Line Sharing for Chroma Intra Prediction (채널 간 선택적 참조 라인 공유 방법)

  • Lee, Yujin;Park, Jeeyoon;Jeon, Byeungwoo
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2022.06a
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    • pp.197-198
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    • 2022
  • Versatile Video Coding (VVC)는 차세대 동영상 압축 표준화 과정에서 다수의 부호화 기술을 새롭게 채택하였는데, 이중 Multiple Reference Lines (MRL)을 포함한 일부 기술은 휘도 채널에만 적용될 수 있으며 색차 성분에 대해서는 적용이 고려되지 않는다. 본 논문은 VVC 에서 휘도 채널에만 적용되는 MRL 기술을 색차 채널로 확장하기 위하여, DM(Derived Mode)을 사용하는 색차 블록의 대응 휘도 블록이 MRL 을 사용하는 경우에 해당 참조 라인을 선택적으로 공유하여 색차 블록이 화면 내 예측에 복수개의 참조 라인을 고려하여 선택할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 실험 결과, VVC Test Model (VTM) 15.0 대비 Cb, Cr 성분 각각 -0.09%, -0.05%의 성능 향상을 보인다.

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Method of Lossless Image Compression Using Hybrid Bitplane Coding (비트평면 혼합 코딩을 이용한 무손실 이미지 압축방법)

  • Moon, Young-Ho;Choi, Jong-Bum;Sim, Woo-Sung
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.34 no.10C
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    • pp.961-967
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    • 2009
  • In this paper, the lossless compression method is proposed for an 8-bit bitplane of the input image. The lower bitplanes are not well compressed because of irregularity of pixels. To overcome these drawbacks, this paper propose a mixed coding method that using the block-based lossless compression and the bit-based losselss compression, introducing the H. 264 and the JBIG. First, to take advantage of the characteristics of the bitplanes, 8-bitplane against the top 4 bits and lower 4 bits were separated. Next, the JBIG compression method was used in separated top 4-bitplane because of a lot of correlation between bits. And a separated lower 4-bitplane was applied the improved method that using the H. 264 lossless prediction. A pre-processing method applied to the lower 4-bitplane then irregular distribution of pixel values are converted to regular. Using the proposed method to test for various test images were performed. Experimental results from a printer using 8-bit image compared to JBIG average 19%, lower 4bit image compression performance with an average of 11% could be obtained.

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.