저지연 HEVC 부호화기를 위한 효율적인 프레임별 양자화 파라미터 할당 방법

Abstract

본 논문에서는 HEVC 부호화기에서의 주어진 Group of picture(GOP) 구조에 맞추어 양자화 파라미터(Quantization parameter, QP)를 효율적으로 할당하는 방법을 제안한다. HEVC에서는 주어진 GOP 설정에 따라 각 비디오 프레임에 다른 QP값들을 할당할 수 있다. 특히, 낮은 QP값은 중요한 프레임에 할당시키고, 높은 QP값은 덜 중요한 프레임들에 할당하는 QP 변화 전략을 통해 압축률 증가를 꾀할 수 있다. 그러나 지금까지 효율적으로 QP를 할당하는 방법에 대한 정밀한 분석은 철저히 이루어진 바가 없다. HEVC 참조소프트웨어 부호화기에서도 단지 단조로운 QP 할당 방식만을 사용하고 있을 뿐이다. 본 제안기술은 QP할당을 각 GOP마다 적응적으로 하는 방식으로써, 그 기반은 GOP간의 시간적인 동적 활동 특성들을 활용한다는 것에 있다. 실험 결과, 저지연 부호화 환경설정에서 제안기술은 HEVC 테스트 모델(HM)과 비교하여 BD-rate의 관점으로 7.3%의 압축률을 더 이루었으며, 타 QP 할당방식 연구보다도 평균적으로 압축성능이 우월함을 확인하였다. In this paper, we propose an efficient assignment method that assigns quantization parameter (QP) in accordance with group of picture (GOP) structure given in HEVC encoder. Each video frames can have difference QP values based on given GOP configuration for HEVC encoding. Particularly, for important frames we can assign low QP values, and vice versa. However, there has not been thorough investigation on efficient QP assignment method by far. Even in HEVC reference software encoder, only monotonic QP assignment method is employed. Thus, the proposed method assign adaptive QP values to each GOP so that temporal dynamic activity between GOPs can be exploited. Through the experiment, the proposed method showed a 7.3% gain of compression performance in terms of BD-rate compared to HEVC test model (HM) in low-delay configuration, and outperformed the existing QP assignment study on average.