HEVC 부호화를 위한 변환생략 모드 고속 선택 방법

Abstract

HEVC (High Efficiency Video Coding) 부호화 기술은 기존 기술을 더욱 정교하게 하고 많은 새로운 부호화 기법을 채택한 결과, 기존 비디오 부호화 표준인 H.264/AVC 대비 약 2배정도 압축률 향상을 이루었다. HEVC에 채택된 새로운 부호화 기술 중 하나인 변환을 생략하고 양자화만을 수행하는 변환생략 부호화 방법은, 특히 컴퓨터로 생성된 인공영상 또는 이와 유사한 성질을 갖는 영상영역의 부호화 시 큰 압축률 향상을 가져올 수 있다. 하지만 입력 영상의 전체 또는 국부적인 성질을 미리 알 수 없기 때문에, 변환생략 필요 여부를 매번 판별하여야 한다. 즉, 변환수행 혹은 변환생략 각 경우의 율-왜곡 비용을 산출하여 부호화모드를 결정하려면 연산복잡도가 증가한다. 본 논문에서는 잔차신호의 주파수적 특성을 고려하여, 변환생략의 율-왜곡 산출 여부에 대한 고속 판별 방법을 제안한다. 제안 방법을 적용할 경우, <TEX>$4{\times}4$</TEX> 변환 블록 부호화 시간의 약 27.1%를 절감할 수 있으며, 이때 저하되는 율-왜곡 성능은 평균적으로 약 0.03% (BDBR)에 불과하다. HEVC (High Efficiency Video Coding) fine-tuned many existing coding tools and adopted also many new coding techniques. As a result, HEVC has accomplished about 2 times of compression efficiency enhancement compared to the existing video coding standard of H.264/AVC. One of the newly adopted tools in HEVC is the transform skip scheme which performs quantization without transform. This technique improves coding efficiency especially with computer-generated images. However, the unavailability of global or local properties of general video signals demands encoder to decide whether performing transform or not for each TU (Transform Unit). The necessity of computing rate-distortion costs for this decision is one reason to increase encoder complexity. In this paper, a fast transform skip mode decision method is proposed, which is based on the fast decision of rate-distortion cost calculation for transform skip mode, by considering frequency characteristics of residual signal. The proposed method can reduce <TEX>$4{\times}4$</TEX> TU encoding time by about 27.1% with only about 0.03% consequential decrement in BDBR.