Early Decision of Inter-prediction Modes in HEVC Encoder
Woo-Jin Han, Joon-Hyung Ahn, Jong-Ho Lee · Journal of Broadcast Engineering · 2015
HEVC는 H.264/AVC에 비해 압축 성능을 크게 개선시킬 수 있지만 부호화기와 복호화기 모두 복잡도가 크게 증가한다. 본 논문에서는 HEVC의 화면 간 예측 모드 결정 과정을 분석하고, 이 결과로부터 부호화기 및 복호화기의 복잡도를 효과적으로 감소시키기 위한 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 단방향 예측 모드의 결과로부터 양방향 예측 모드를 수행하지 않아도 되는 조건을 찾고, 이 조건을 만족하는 경우 미리 종료시킴으로써 부호화 복잡도를 감소시킨다. 실험 결과 압축률 하락 폭이 각각 0.6%, 1.0%, 1.5%인 경우 부호화 복잡도를 12.0%, 14.2%, 17.2% 감소시킬 수 있었으며, 이 때, 양방향 예측 모드의 비율을 각각 6.3%, 11.8%, 16.6% 감소시킴으로써 복호화기의 복잡도도 함께 감소시킬 수 있었다. 마지막으로, 제안한 방법이 HEVC 참조 소프트웨어에 기 적용되어 있는 고속화 알고리즘과 함께 사용되는 경우에도 유사한 효과를 낼 수 있음을 검증하였다. HEVC can increase the coding efficiency significantly compared with H.264/AVC however it requires much larger computational complexities in both encoder and decoder. In this paper, the decision process of inter-prediction modes in the HEVC reference software has been studied and a fast algorithm to reduce the computational complexity of encoder and decoder is introduced. The proposed scheme introduces a early decision criteria using the outputs of uni-directional predictions to skip the bi-directional prediction estimation. From the experimental results, it was proven that the proposed method can reduce the encoding complexity by 12.0%, 14.6% and 17.2% with 0.6%, 1.0% and 1.5% of coding efficiency penalty, respectively. In addition, the ratio of bi-directional prediction mode was reduced by 6.3%, 11.8% and 16.6% at the same level of coding efficiency penalty, respectively, which should lead to the decoder complexity reduction. Finally, the effects of the proposed scheme are maintained regardless of the use of the early skip decision algorithm which is implemented in the HEVC reference software.