Fast Coding Mode Decision for H.264 Video Coding

H.264 동영상 압축을 위한 고속 부호화 모드 결정 방법

  • 이제윤 (LG 전자 Digital Media 연구) ;
  • 전병우 (성균관대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2004.11.01

Abstract

H.264 is the newest international video coding standard that provides high coding efficiency. A macroblock in H.264 has 7 different motion-compensation block sizes in the Inter mode, and several different prediction directions in the Intra mode. In order to achieve as highest coding efficiency as possible, H.264 reference model employs complex mode decision technique based on rate-distortion (RD) optimization which requires high computational complexity. In this paper, we propose two techniques -'early SKIP mode decision' and 'selective intra mode decision' - which can further reduce the computational complexity. Simulation results show that without considerable performance degradation, the proposed methods reduce encoding time by 30% on average and save the number of computing rate-distortion cost by 72%.

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.

Keywords

References

  1. P. Topiwala, G. Sullivan, A. Joch, and F. Kossentini, 'Overview and Performance Evaluation of the Draft ITU-T H.26L Video Coding Standard,' Proc. SPIE, Appl. Dig. Im. Proc, Aug 2001
  2. ITU-T SG16 Q6, 'Performance Evaluation of H.26L, TML 8 vs. H.263++ and MPEG-4,' Doc. VCEG-N18, Sep 2001
  3. ISO/IEC JTC1/SC29WG11, 'A Computational Complexity Comparison of MPEG4 and JVT Codecs,' Doc. M8696, Jul 2002
  4. Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG, 'Draft ITU-T Recommendation and Final Draft International Standard of Joint Video Specification (ITU-T Rec. H.264 ISO/IEC 14496-10 AVC),' Doc. JVT-G050r1, Mar 2003
  5. W. Choi and B. Jeon, 'Selective fast motion estimation with variable motion block sizes,' International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT'03),pages.101-106, Nagasaki, 21-22, Jan 2003
  6. M. Zhou, 'Evaluation and Simplification of H.26L Baseline Coding Tools,' ITU-T Q.6/16, Doc. JVT-B030, Jan 2002
  7. http://bs.hhi.de/~suehring/tml/download/jm61d.zip
  8. 이제윤, 최웅일, 전병우, 석민수, 'H.264의 가변 블록 움직임 보상을 위한 고속 움직임 벡터 탐색 및 모드 결정법,' 전자공학회 논문지 제 40호 SP편 제 4호, 49-59쪽, 2003년 7월
  9. J. Lee and B. Jeon, 'Pruned Mode Decision based on Variable Block Sizes Motion Compensation for H.264,' Lecture Notes in Computer Science(LNCS), vol. 2899, pages. 410-418, Nov 2003 https://doi.org/10.1007/978-3-540-40012-7_34
  10. G. Sullivan and G. Bjontegaard, 'Recommended simulation common conditions for H.26L coding efficiency experiments on low-resolution progressive-scan source material,' ITU-T Q.6/16, Doc. VCEG-N81, Sep 2001
  11. G. Bjontegaard, 'Calculation of Average PSNR Differences between RD-curves,' Doc. VCEG-M33, Apr 2001