Частотно-адаптивное квантование с жестким выбором для видеокодирования

ЧАСТОТНО-АДАПТИВНОЕ КВАНТОВАНИЕ С ЖЕСТКИМ ВЫБОРОМ ДЛЯ ВИДЕОКОДИРОВАНИЯ
Худайберганов Журабек Давлатбоевич. Стажер - Исследователь кафедра СТРВ. ТУИТ.
Каримова Айкерим Отесиновна. Ассистент кафедра Телекоммуникационный инжиниринг. ТУИТ НФ.
В этой статье мы предлагаем схему частотного адаптивного квантования с жестким решением (HDQ) для кодирования видео. Порог для нулевого квантованного уровня адаптивно применяется к неквантованным коэффициентам преобразования на основе его частотного положения в области преобразования. Предлагаемый метод обеспечивает в среднем 1,13%, 1,57% и 1,53% снижения скорости передачи битов в смысле BDBR по сравнению с традиционной схемой HDQ соответственно в Y, Cb и Cr при полностью внутренней конфигурации кодирования.
1. ВВЕДЕНИЕ
По мере того, как все больше разнообразных видеоприложений начинают работать с видеоконтентом высокого разрешения, все более востребованы более совершенные методы сжатия видео. Новая стандартизованная технология кодирования видео, высокоэффективное кодирование видео (HEVC) [1], позволяет снизить битрейт примерно на 50% при сохранении аналогичного или даже более высокого визуального качества по сравнению с его предшественником H.264 / AVC [2]. Кроме того, разрабатывается будущий стандарт кодирования видео, известный как VVC (универсальное кодирование видео), чтобы обеспечить даже более высокую производительность сжатия, чем HEVC. В кодировании видео квантование - одна из наиболее важных частей сжатия с потерями. HEVC поддерживает схему квантования с мягким решением, а именно квантование с оптимизацией скорости и искажения (RDOQ) вместо традиционной схемы квантования с жестким решением (HDQ). RDOQ, как известно, значительно улучшает производительность квантования. Однако сложность процесса кодирования резко возрастает, поскольку RDOQ требует огромных вычислений для определения оптимального квантованного уровня для каждого коэффициента преобразования.
В этой статье мы исследуем адаптивную схему HDQ с учетом свойства каждого коэффициента преобразования в разных частотных положениях. Нулевой квантованный порог задается по-разному для коэффициентов преобразования на основе его частотного положения в области преобразования. Это исследование выполнено для HEVC с использованием его эталонного программного обеспечения.
2. СХЕМА HDQ
Скалярный квантователь с мертвой зоной просто используется для вычисления уровня квантования в традиционной схеме HDQ. Скалярный квантованный уровень 𝑙_𝑆𝑄 вычисляется как следующее уравнение:

где 𝑐 обозначает неквантованный коэффициент после преобразования, а Δ𝑞 - размер шага квантования. - смещение округления квантования, которое контролирует размер мертвой зоны. Значение 1/3 используется для в I срезах, а 1/6 используется в P и B.