The Algorithm of Angular Mode Selection for High Performance HEVC Intra Prediction

고성능 HEVC 화면내 예측을 위한 Angular 모드 선택 알고리즘

In this paper, we propose an algorithm of angular mode selection for high-performance HEVC intra prediction. HEVC intra prediction is used to remove the spatial redundancy. Intra prediction has a total of 35 modes and block size of $64{\times}64$ to $4{\times}4$. Intra prediction has a high amount of calculation and operational time due to performing all 35 modes for each block size for the best cost. The angular mode algorithm proposed has a simple difference between pixels of the original image and the selected angular mode. A decision is made to select one angular mode plus planar mode and DC mode to perform the intra prediction and determine the mode with the best cost. In effect, only three modes are executed compared to the traditional 35 modes. Performance evaluation index used are BD-PSNR and BD-Bitrate. For the proposed algorithm, BD-PSNR results averagely increased by 0.035 and BD-Bitrate decreased by 0.623 relative to the HM-16.9 intra prediction. In addition, the encoding time is decreased by about 6.905%.

본 논문에서는 고성능 HEVC intra prediction을 위한 Angular 모드 결정 알고리즘을 제안한다. HEVC의 intra prediction은 공간적 중복성을 제거하기 위해 사용된다. Intra prediction은 총 35개의 모드를 가지며, $64{\times}64$에서 $4{\times}4$ 블록 크기까지 35개의 모드를 수행 후 최적의 cost를 갖는 블록 크기 및 모드를 결정한다. Intra prediction은 각 블록 크기마다 35개의 모드를 수행하기 때문에 높은 연산량과 연산시간을 가지고 있다. 제안하는 Angular 모드 결정 알고리즘은 원본영상의 간단한 픽셀차이를 가지고 Angular 모드 1개를 선택한다. 선택된 Angular 모드와 Planar 모드, DC 모드로 intra prediction을 수행하여 최적의 cost를 갖는 모드를 결정한다. 성능 평가 지표는 BD-PSNR과 BD-Bitrate를 사용하였으며, 제안하는 알고리즘과 HM-16.9를 비교한 결과 BD-PSNR은 평균 0.035 증가하였고, BD-Bitrate는 평균 0.623 감소했다. 또한, 인코딩 타임은 약 6.905% 감소하였다.