HEVC 엔트로피 부호화를 고려한 비균등 양자화 방법

Abstract

ITU-T VCEG과 ISO/IEC MPEG은 공동으로 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) 를 구성하여 차세대 비디오 코덱 HEVC(High Efficiency Video Coding)에 대한 표준화를 진행하고 있다. HEVC에서 사용되고 있는 양자화 및 역 양자화는 TU(Transform Unit)내 모든 위치의 변환계수에 동일한 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행한다. TU내의 변환계수는 동일하게 분포되어 있지 않으므로 모든 위치의 변환계수에 동일한 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행하는 것은 비효율적이다. 또한 주사 순서상 뒤쪽에 있는 양자화 된 계수는 엔트로피 부호화 방법상 비효율적 일 수도 있다. 이 논문에서는 엔트로피 부호화의 효율성을 고려하여 TU 내 변환계수의 위치에 따라 다른 크기의 양자화를 수행하여 성능을 향상시키는 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘의 원리는 양자화 된 계수 분포의 통계적 특징에 따른 TU의 주사 순서에 따라 다른 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행하는 것이다. 이 알고리즘은 평균 Y BD-rate 0.34% 의 압축률 향상을 나타내었다. MPEG and VCEG have constituted a collaboration team called JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) and have been developing HEVC(High Efficiency Video Coding) standard. All transform coefficients in a TU(Transform Unit) have been equally quantized according to the quantization and inverse quantization method which is used in HEVC standard. Such an equal quantization is not efficient because the transformed coefficients in the TU are not eqully distributed. Furthermore, the quantized coefficients which is positioned in later scanning order cannot be efficient due to the entropy scanning method. We suggest an algorithm that transform coefficients are quantized at different values according to the position in TU considering a scanning order of entropy encoding to improve the coding efficiency. The principle of this algorithm is that quantization and inverse quantization are carried out according to the scanning order which is in accordance with the statistical characteristic of distribution of quantized transform coefficients. The proposed algorithm shows on the average of 0.34% Y BD-rate compression rate improvement.