Mecanismo rápido de decisión para la partición de árboles ternarios en la codificación intra de VVC

Área de la Ciencia:

• Tecnología de compresión de video
• Procesamiento digital de imágenes
• Aprendizaje automático para codificación de video

Sus antecedentes:

• La codificación de video versátil (VVC) se basa en una compleja partición de unidades de codificación (CU) para lograr eficiencia.
• La partición de árboles ternarios (TT) en la codificación intra de VVC es computacionalmente intensiva debido a los cálculos de costo de tasa-distorsión.
• Los métodos actuales para la selección óptima de particiones de CU consumen mucho tiempo, lo que dificulta las aplicaciones en tiempo real.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un mecanismo rápido de decisión para la partición del árbol ternario (TT) de VVC en la codificación intra.
• Reducir la complejidad computacional asociada con la optimización de tasa-distorsión (RDO) para la partición de CU.
• Mejorar la eficiencia general de la codificación de video sin comprometer la calidad visual.

Principales métodos:

• Se investigó la correlación entre las características estructurales de la imagen y los patrones de partición TT.
• Se desarrolló un esquema eficiente para la representación y extracción de características para minimizar la carga computacional.
• Se construyeron conjuntos de datos completos para entrenar un modelo predictivo para la selección óptima de particiones TT.
• Se integró un modelo predictivo en el Modelo de Prueba VVC (VTM) para el análisis de características pre-RDO.

Principales resultados:

• El mecanismo propuesto predice eficazmente patrones óptimos de partición TT, permitiendo omitir complejos cálculos RDO.
• Los resultados experimentales muestran mejoras significativas en el ahorro de tiempo en comparación con los algoritmos de redes neuronales ligeras existentes.
• El método logró una compensación favorable entre la precisión de la predicción y la complejidad del modelo.
• Se conservó la calidad de codificación mientras se aceleraba sustancialmente el proceso de codificación de video.

Conclusiones:

• El mecanismo de decisión basado en características de imagen ofrece un enfoque computacionalmente eficiente para la codificación intra de VVC.
• Este método acelera significativamente la codificación de video al omitir inteligentemente cálculos innecesarios de partición TT.
• El enfoque demuestra un rendimiento superior en métricas de ahorro de tiempo y Tasa de Bits Delta de Bjøntegaard (BDBR) en comparación con métodos ligeros anteriores.