Частотно-адаптивное квантование с жестким выбором для видеокодирования

3. HDQ С АДАПТАЦИЕЙ К МЕСТОПОЛОЖЕНИЮ ПО ЧАСТОТЕ
Из-за свойства сжатия энергии преобразования DCT, коэффициенты имеют гораздо большие значения на низкой частоте, чем на высокой частоте после преобразования. Это означает, что использовать один и тот же метод квантования для коэффициента преобразования в каждой другой частотной области - не лучший вариант.
С точки зрения энтропийного кодирования наличие большего количества нулевых уровней в высокочастотных местоположениях может привести к значительной экономии битрейта, поскольку уровни сканируются в обратном порядке сканирования, то есть снизу справа вверх слева, каждого блока преобразования (TB). Исходя из этого, мы предлагаем принудительно установить большее количество коэффициентов преобразования, квантованных до нуля в высокочастотных местоположениях, путем применения смещения в области мертвой зоны для управления диапазоном значений коэффициентов преобразования, которые будут квантоваться до нуля. За исключением зоны нечувствительности, смещение цикла квантования выбирается равным 1/2, чтобы достичь наименьшего искажения, вызванного процессом квантования. На рис. 1 показан пример предлагаемых порогов 2/3 и 5/6. Все коэффициенты преобразования, имеющие |𝑐|Δ меньше порогового значения будет равно нулю после квантования.

Рис. 1. Пример порога. (а) 2/3 (б) 5/6.

Рис. 2. Назначение пороговых значений в разных частотных точках для каждого размера ТБ.
Чтобы получить больше нулей после квантования в высокочастотных точках, мы предлагаем применить порог со значением 5/6. Напротив, 2/3 используется как меньший порог для коэффициентов преобразования в низкочастотных местоположениях. На рис. 2 показано назначение порога в разных частотных точках для каждого размера ТБ в графическом формате. Маленькие квадратные блоки представляют группы коэффициентов, которые всегда имеют размер 4 × 4.
4. ВЫВОД
В этом документе рассматривается адаптивная к частотному расположению схема HDQ для видеокодирования. Предлагаемая схема HDQ адаптивно назначает порог мертвой зоны на основе частотного расположения каждого коэффициента преобразования внутри блока преобразования. Эксперименты проводятся на основе эталонного программного обеспечения HEVC HM 16.15, и результаты испытаний показывают, что предлагаемая схема адаптивного HDQ с частотным расположением может обеспечить прирост BDBR на -1,13%, -1,57% и -1,53% для Y, Cb и Cr. канал, соответственно, при всей конфигурации внутреннего кодирования.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
[1] Г. Салливан и др., «Обзор стандарта высокоэффективного кодирования видео (HEVC)», IEEE Trans. Circ. Syst. Video Technol., Том 22, стр. 1649–1668, 2012.
[2] Т. Виганд и др., «Обзор стандарта кодирования видео H.264 / AVC», IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., Т. 13, вып. 7, стр. 560-576, июль. 2003 г.
[3] Программное обеспечение модели тестирования высокоэффективного кодирования видео версии 16.15, доступно по адресу https://hevc.hhi.fraunhofer.de/svn/svn_HEVCSoftware/ tags / M-16.15.
[4] Ф. Боссен, Общие условия тестирования HM и эталонная конфигурация программного обеспечения, JCTVC, документ JCTVCL1100, 2013.
[5] Г. Бьонтегаард, «Расчет средней разницы PSNR между кривыми RDC», ИК16 Q.6 МСЭ-Т, VCEG-M33, Женева, Швейцария, апрель 2001 г.