• 제목/요약/키워드: Intra Prediction Coding

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H.264/SVC의 계층간 화면내 예측에서 보간법에 따른 부호화 성능 분석 (Performance Analysis of Coding According to the Interpolation filter in Inter layer Intra Prediction of H.264/SVC)

  • 길대남;정차근
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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    • pp.225-227
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    • 2009
  • International standard specification, H.264/SVC improved from H.264/AVC, is set up so as to promote free use of huge multimedia data in various channel environments.;H.264/AVC is a international standard speicification for video compression, adopted and commercialized as standard for DMB broadcasting by JVT of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG. SVC standard uses 'intra/inter prediction' in AVC as well as 'inter-layer intra prediction', 'inter-layer motion prediction' and 'inter-layer residual prediction' to improve efficiency of encoding. Among prediction technologies, 'inter-layer intra prediction' is to use co-located block of up sampled sublevels as a prediction signal. At this time, application of interpolation is one of the most important factors to determine encoding efficiency. SVC's currently using poly-phase FIR filter of 4-tap and 2-tap respectively to luma components. This paper is written for the purpose of analyzing encoding performance according to the interpolation. For this purpose, we applied poly-phase FIR filter of '2-tap', '4-tap' and '6-tap' respectively to luma components and then measured bit-rate, PNSR and running time of interpolation filter. We're expecting that the analysis results of this paper will be utilized for effective application of interpolation filter. SVC standard uses 'intra/inter prediction' in AVC as well as 'inter-layer intra prediction', 'inter-layer motion prediction' and 'inter-layer residual prediction' to improve efficiency of encoding.

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H.264/AVC 디코더용 인트라 예측기의 효율적인 하드웨어 구현 (An Efficient Hardware Architecture of Intra Prediction in H.264/AVC Decoder)

  • 김형호;유기원
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 신호처리소사이어티 추계학술대회 논문집
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    • pp.91-94
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    • 2003
  • H.264/AVC is the upcoming video coding standard of ITU-T H.264 and ISO MPEG-4 AVC. The new standard can achieve a significant improvement up to 50% in compression ratio compared to MPEG-4 advanced simple profile. In this paper, we propose the novel intra prediction scheme to speed up intra prediction process in H.264/AVC decoder and show the hardware architecture for it. The proposed scheme uses the concurrent processing of the 4$\times$4 intra prediction, which is based on that some 4$\times$4 block pairs in a 16$\times$16 luma block can be processed concurrently. The proposed scheme can reduce intra prediction time by 33 %.

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방향성 기울기를 이용한 H.264를 위한 고속 화면내 예측 모드 결정 알고리즘 (Fast Intra Prediction Mode Decision Algorithm Using Directional Gradients For H.264)

  • 한화정;전영일;한찬희;이시웅
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • H.264/AVC 표준은 부호화 효율을 향상시키기 위해 각 매크로블록의 최적 부호화 모드를 결정하는 율-왜곡 최적화 기법을 사용한다. 율-왜곡 최적화 기법은 기존의 비디오 압축 표준보다 부호화 효율을 향상시키지만 매크로블록의 최적 부호화 모드를 결정하기 위해서 전체 모드에 대해 율-왜곡 최적화 과정을 수행해야하므로 부호화기의 복잡도가 매우 증가하게 된다. 본 논문에서는 부호화기의 복잡도 감소를 위해서 방향성 기울기를 이용한 고속 화면내 예측 모드 결정 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 2-경로 구조로 구성되었다. 첫 번째 경로는 방향성 기울기를 계산하여 제안된 예측 모드 결정 방법에 따라 $16{\times}16$ 화면내 예측 모드를 결정한다. 두 번째 경로는 $4{\times}4$ 화면내 예측의 최적 모드를 결정한다. $4{\times}4$ 화면내 예측에서 지원하는 9가지 예측 모드 중 3가지 예측 모드에 RDO 과정이 수행된다. 각 경로에서 결정된 두 가지 모드의 비용을 비교하여 최적 모드를 결정한다. 모의실험을 통해 제안 방식이 참조 소프트웨어와 비교하여 무시할 수 있는 화질 손실과 평균적으로 77%의 계산량을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

H.264의 인터/인트라 예측을 위한 적응적 고속 알고리즘 (Adaptive Fast Algorithm for Inter/Intra Prediction in H.264)

  • 진순종;김원기;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12C호
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    • pp.1153-1161
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    • 2005
  • 가장 최근에 표준화된 H.264 동영상 압축 부호화 방식은 이전의 비디오 부호화 방식에 비해 율-왜곡 관점에서 높은 성능을 보이지만 더불어 부호기의 복잡도가 상당히 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 H.264 비디오 부호화에서 인터/인트라 예측을 위한 적응적이고도 효율적인 복잡도 감소 알고리즘을 제시한다. 제안하는 인터 예측 알고리즘은 효율적이고 간단한 모드 결정 방법을 제시하며 그에 따른 움직임 추정 기법을 적응적으로 적용하여 복잡도를 감소시킨다. 또한 인트라 예측에서 기존에 계산된 최소 율-왜곡 비용을 인트라 $16{\times}16$과 인트라 $4{\times}4$ 모드 결정에 이용하여 복잡도를 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 전체 부호화 시간을 최대 $60.9\%$까지 감소시키는데 비해 PSNR이나 비트율에는 거의 손실을 발생시키지 않는 장점이 있다.

깊이 영상의 이차 곡면 모델링을 통한 화면 내 예측 방법 (Intra Prediction Method by Quadric Surface Modeling for Depth Video)

  • 이동석;권순각
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.35-44
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    • 2022
  • 본 논문은 깊이 영상의 부호화를 위해 이차 곡면 모델링 방법을 통한 화면 내 예측 방법을 제안한다. 깊이 영상 내 깊이 화소는 거리 정보를 통해 3차원 좌표로 변환한다. 화면 내 예측을 위한 참조 화소들에 대해 최소자승법을 통해 오차가 제일 작은 이차 곡면을 찾는다. 참조 화소로는 상단의 화소들 또는 좌단의 화소들 중 하나가 될 수 있다. 이차 곡면을 통한 화면 내 예측에서, 한 화소에 대해 두 개의 예측 값이 계산된다. 각각의 참조 화소에 대해 예측 값들과 참조 화소의 차아의 제곱합으로 두 오차 값을 계산한다. 계산된 총 4개의 오차 중 제일 작은 오차를 가지는 참조 화소 선택 방법과 예측 화소 선택 방법이 선택되고, 이를 통해 블록 내 화소를 예측한다. 실험 결과는 최신 영상 부호화 방법과 비교하여 왜곡과 비트율이 각각 최대 5.16%과 5.12% 개선됨을 보인다.

모바일 환경에서 HEVC 인트라 인코딩의 계산 복잡도 감소를 위한 영상 특성 기반의 블록 후보 조기 결정 방법 (Texture-based Early Decision of Block Sizes for the Complexity Reduction of HEVC Intra-Encoding in the Mobile Environment)

  • 박승원;이채은
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.235-241
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    • 2016
  • Compared to the former H.264 standard, the number of the prediction modes has highly increased in HEVC intra prediction. Compression efficiency and accurate prediction are significantly improved. However, the computational complexity increases as well. To solve this problem, this paper proposes the new scheme where not only prediction modes but also block partition candidate are early chosen. Compared to the original intra prediction in HEVC, the proposed scheme achieves about 38% reduction in processing cycles with a marginal loss in compression efficiency.

구면 모델링 모드를 통한 깊이 화면 예측 방법 (Prediction Method for Depth Picture through Spherical Modeling Mode)

  • 이동석;권순각
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1368-1375
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    • 2019
  • In this paper, an prediction method is proposed for coding of depth pictures using spherical modeling. An spherical surface which has the least error from original depth values is modeled in a block. Pixels in the block are predicted through the parameters of the modeled spherical surface. Simulation results show that average prediction errors and entropy powers are improved to 30% and 200% comparing to the intra prediction of H.264/AVC, selection ratios of the proposed spherical modeling mode is more than 25%.

움직임 벡터와 인트라 예측 모드를 이용한 디지털 비디오 스크램블링 방법 (Digital Video Scrambling Methods using Motion Vector and Intra Prediction Mode)

  • 안진행;전병우
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권4호
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    • pp.133-142
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    • 2005
  • 본 논문에서는 디지털 컨텐츠 보호 기술 중 하나인 두 가지 디지털 비디오 스크램블링 방법을 제안한다. 그 중 한 가지는 움직임 벡터를 이용하여 인터 블록을 왜곡하는 스크램블링 방법이며, 다른 한 가지는 H.264 비디오 압축 기술의 인트라 예측모드를 이용하여 인트라 블록을 왜곡하는 스크램블링 방법이다. 움직임 벡터를 이용한 스크램블링 방법은 움직임 벡터의 수평값과 수직값을 교환하는 것으로 MPEG-1, 2, 4, H.264와 같은 대부분의 비디오 압축 기술에 적용 가능하다. 인트라 예측 모드를 이용한 방법은 H.264 비디오 압축 기술의 특징인 인트라 예측 부호화를 이용한 것으로, 인트라 예측 부호화시 발생하는 인트라 예측 모드를 통상적인 복호화가 가능하며 비트율의 변화가 없는 범위 내에서 랜덤하게 변경하는 것이다. 두 가지 방법 모두 스크램블링으로 인한 압축 효율의 저하가 전혀 없으며, XOR과 같은 매우 간단한 연산만으로 구현이 가능하므로 계산량의 증가가 적다. 뿐만 아니라, 인트라 블록 스크램블링의 경우 인터 블록에 대한 직접적인 왜곡 없이 에러 전파 효과로 인해 간접적으로 인터 블록을 왜곡할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 두 가지 새로운 디지털 비디오 스크램블링 방법을 제안하고, 이에 대한 실험 결과를 통해 제안된 알고리듬의 효율성을 보인다.

하드웨어 복잡도를 줄이기 위한 RDO내 DCT 공유구조의 HEVC 화면내 예측부호화기 (An HEVC intra encoder sharing DCT with RDO for a low complex hardware)

  • 이석호;장준영;변경진;엄낙웅
    • 스마트미디어저널
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    • 제3권4호
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    • pp.16-21
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    • 2014
  • HEVC 차세대 비디오 압축 표준은 ITU-TSG16 WP와 ISO/IEC JTC1/SC29, WG 11 두 단체 공동으로 2013년 표준화가 완료되었으며 기존 H.264 하이프로파일과 비교하여 압축효율은 두배 정도이다. HEVC에서 화면내 예측 (intra prediction) 모드는 planar와 DC 모드를 포함한 35개의 방향성 모드가 있으나 모든 모드를 적용한 부호화기를 구현하기 위해서는 하드웨어 복잡도가 증가하며 각 코딩유닛(coding unit) 사이즈에 따라 정확한 모드예측을 위한 RDO (rate distortion optimization) 계산에 필요한 DCT 사이즈도 증가하였기 때문에 본 논문에서는 하드웨어 사이즈를 줄이기 위하여 양자화를 위한 DCT와 SSE 계산을 위한 RDO 블럭내 DCT를 공유하는 화면내 예측부호기를 제안한다. 성능은 HEVC 참조소프트웨어인 HM-13.0과 비교하여 BD-rate는 평균 20% 증가하며 부호화시간은 4배 이상 단축되어 300MHz에서 FHD ($1920{\times}1080p$) 영상의 초당 60 프레임 실시간 부호화가 가능하다.

HEVC에서 후보 모드 표를 이용한 화면내 모드 부호화 (Intra Mode Coding using Candidate Mode Table in HEVC)

  • 최정아;호요성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권3A호
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    • pp.157-162
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    • 2012
  • 본 논문에서는 후보 모드표를 이용한 새로운 화면내 모드 부호화 방법을 제안한다. 기존의 HEVC는 예측한 최고확률모드(most probable mode, MPM)가 현재 블록의 실제 모드와 동일하지 않을 경우 고정길이 부호(fixed length code, FLC)를 이용해 실제 모드 정보를 이진화한다. 하지만 HEVC는 화면내 블록은 많은 수의 모드를 사용하기 때문에 FLC를 이용해 이진화를 하면 코드워드의 길이가 길어진다. 본 논문에서는 예측한 MPM이 실제 모드와 동일하지 않은 경우 인접한 블록을 통해 생성한 후보 모드표를 이용해 부호화할 인덱스를 얻고, 이를 FLC 대신 통계적 특성을 고려한 Golomb-Rice 코드를 이용해 이진화하는 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안한 방법이 기존의 HEVC 화면내 모드 부호화 방법에 비해 평균 약 0.5%의 비트 수를 감소시키는 것을 확인했다.