근접 무손실에서 고화질 영상 부호화를 위한 향상된 H.264/AVC 화면 내 예측방법
Improved H.264/AVC Intra Prediction for High Resolution Video Coding in Near Lossless
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초록
본 논문에서는 고화질 영상을 근접 무손실 부호화할 때 라인기반 예측을 사용해 H.264/AVC 화면 내 부호화의 예측 정확도를 향상시키는 방법을 제안한다. H.264/AVC 화면 내 16×16 예측의 수직과 수평 모드는 16개의 주변 화소로 현재 매크로 블록 내 256개의 화소를 예측하기 때문에 예측 정확도가 낮다. 따라서 최적 모드 선택단계에서 화면내 16×16 예측을 선택하는 빈도수가 낮고 이는 부호화 비트량을 증가시켜 부호화 효율을 떨어지는 원인이 된다. 제안하는 방법은 기존의 방법과 달리 라인 단위로 화소를 예측하기 때문에 더 자세한 예측을 제공하여 예측 정확도를높인다. 제안하는 방법은 화면 내 16×16 모드의 수평 및 수직 모드에서 라인 단위로 화소를 예측한다. 한 라인의 예측 후에는 현재 라인에 대한 잔여 신호가 생성되는데 이 잔여 신호의 복원값이 다음 라인의 참조 화소로 사용되어야 하므로잔여 신호는 다음 라인의 예측 전에 복원된다. 이러한 과정을 매크로 블록 내 마지막 라인까지 수행한다. 실험 결과로부터제안하는 방법을 사용하면 화면 내 16×16 모드의 빈도가 높아지는 것을 확인할 수 있다. 또한 제안하는 방법은 동일한 복호 화질을 제공하면서 기존의 H.264/AVC High 프로파일과 JPEG-LS보다 더 나은 압축성능을 제공한다.
Abstract
In this paper, we present a line-by-line intra prediction to improve the prediction accuracy of H.264/AVC intra coding for the near lossless high resolution video coding. Since 256 pixels in the current macroblock is predicted using 16 neighboring pixels, the accuracy of the intra 16×16 vertical and horizontal prediction is not high. Thus, the intra 16×16 mode is rarely selected in the mode decision stage. Although the selection of small blocks gives better coding quality, it brings the increase of coding bits. The proposed intra 16×16 prediction method predicts pixels in the macroblock more specific and it can improve the prediction accuracy of intra 16×16 mode. For the vertical and the horizontal prediction mode of intra 16×16, we predict the pixels line-by-line. After each line is predicted, the residual data is formed by subtracting the predicted value from the original pixel value. Then, the residual data is reconstructed before we predict the next line in the macroblock, since reconstructed pixels are used as the reference pixel of the next line. Experimental results show that the proposed method efficiently reduces the coding bits in same PSNR, so that the selection of intra 16×16 mode is increased. The proposed method shows better compression ratio than the conventional H.264/AVC high profile and JPEG-LS, providing the same decoded quality.
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