Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования: Нгуен Ван Чыонг, Тропченко¬ А.А. Быстрый алгоритм поиска по тестовой зоне для межкадрового кодирования // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 3. С. 483–489. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-3-483-489
Аннотация
Рассмотрены быстродействующие алгоритмы оценки движения для межкадрового кодирования видеоданных в современном стандарте Н.265/HEVC. При выявлении достоинств и недостатков рассмотренных алгоритмов предложен новый адаптивный алгоритм. Алгоритм под названием «быстрый алгоритм поиска по тестовой зоне» включает в себя традиционный алгоритм поиска по тестовой зоне TZS(TestZoneSearch) и иерархический поиск MP(HierarchicalSearchorMeanPyramid). Существующие и предложенный алгоритмы оценки движения протестированы на нескольких видеопоследовательностях путем моделирования в среде MicrosoftVisualStudio. Для оценки алгоритмов использованы критерий качества видеопоследовательности (по PSNR), битрейт и время кодирования. Показано, что предложенный алгоритм работает примерно в 4 раза быстрее. Средняя потеря значения RD-кривой (зависимость PSNRот битрейта) достигает всего 4%. Применение предложенного алгоритма вместо традиционного кодирования в современном кодеке H.265/HEVCпозволяет значительно снизить время кодирования, он может быть рекомендован для дальнейшего исследования Объединенной команде по видеокодированию JCT-VC(JointCollaborativeTeamonVideoCoding).
Ключевые слова: HEVC, гибридный подход, TZS, МР, растровый поиск, оценка движения, программное обеспечение HM (HEVC Test Model)
Список литературы
1. gand T., Sullivan G.J., Bjontegaard G., Luthra A. Overview of the H,264/AVC video coding standard // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2003. V. 13. N 7. P. 560–576. doi:
10.1109/TCSVT.2003.815165
2. Sullivan G.J., Ohm J.-R., Han W.-J., Wiegand T. Overview of the high efficiency video coding (HEVC) standard // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2012. V. 22. N 12. P. 1649–1668. doi:
10.1109/TCSVT.2012.2221191
3. Grellet M., Shafique M., Khan M.U.K. et. al. An adaptive workload management scheme for HEVC encoding // Proc. 20
th IEEE Int. Conf. on Image Processing. Melbourne, Australia, 2013. P. 1850–1854. doi:
10.1109/ICIP.2013.6738381
4. Jain J., Jain A. Displacement measurement and its application in interframe image coding // IEEE Transaction on Communications. 1981. V. 29. N 12. P. 1799–1808. doi:
10.1109/TCOM.1981.1094950
5. Zhu C., Lin X., Chau L.-P. Hexagon-based search pattern for fast block motion estimation // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2002.V.12.N 5.P.349–355.doi:
10.1109/TCSVT.2002.1003474
6. Zhu S., Ma K. -K. A new diamond search algorithm for fast block matching motion estimation // Proc. Int. Conf. on Information, Communications and Signal Processing. Singapore, 1997. V. 1. P. 292–296. doi:
10.1109/ICICS.1997.647106
7. Yin P., Tourapis H.-Y.C., Tourapis A.M., Boyce J. Fast mode decision and motion estimation for JVT/H,264 // Proc. Int. Conf. on Image Processing. Barcelona, Spain, 2003. V. 3. P. 853–856. doi:
10.1109/ICIP.2003.1247379
8. Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG. Comments on Motion Estimation Algorithms in Current JM Software (JVT-Q089) // Joint Video Team Document. 17th Meeting: Nice, France, 2005.
9. Нгуен Ван Чыонг, Тропченко А.А. Иерархический адаптивный алгоритм шаблонного поиска для оценки движения при анализе видеопоследовательности // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 3. С. 474–481. doi:
10.17586/2226-1494-2016-16-3-474-481
10. Нгуен В.Ч., Тропченко А.А. Методы и алгоритмы сокращения временной избыточности видеоданных // Сборник статьей IIМеждународной мультидисциплинарной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки ХХІ века». Москва, 2015. Часть2. С. 36–41.
11. Dufaux F., Gao W., Tubaro S., Vetro A. Distributed video coding: trends and perspectives // Eurasip Journal on Image and Video Processing. 2009. P. 1–13. doi:
10.1155/2009/508167
12. Ascenso J., Brites C., Pereira F. Improving frame interpolation with spatial motion smoothing for pixel domain distributed video coding // Proc. EURASIP Conference on Speech and Image Processing. Multimedia Comm and Services. Slovak Republic, 2005.
13. Hong W. Coherent block-based motion estimation for motion compensated frame rate up-conversion // Proc. Int. Conf. on Consumer Electronics (ICCE). Las Vegas, USA, 2010. P. 165–166. doi:
10.1109/ICCE.2010.5418935
14. Li X., Wang R., Wang W., Wang Z., Ding S. Fast motion estimation methods for HEVC // Proc. IEEE Int. Symposium on Broadband Multimedia Systems and Broadcasting. Beijing, China,2014. P. 1–4. doi:
10.1109/BMSB.2014.6873547
15. Li X., Wang R., Cui X., Wang W. Context-adaptive fast motion estimation of HEVC // Proc. IEEE Int. Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). Lisbon, Portugal, 2015. P. 2784–2787. doi:
10.1109/ISCAS.2015.7169264
16. Purnachand N., Alves L.N., Navarro A. Fast motion estimation algorithm for HEVC // Proc. IEEE Int. Conf. on Consumer Electronics. Berlin, 2012. P. 34–37. doi:
10.1109/ICCE-Berlin.2012.6336494
