2-D Ordnung-16 Ganzzahltransformationen für HD-Videokodierung

In diesem Papier werden die räumlichen Eigenschaften von hochauflösenden (HD) Videos auf der Grundlage einer großen Menge von HD-Video-Sequenzen untersucht. Im Vergleich zu Videos mit niedrigerer Auflösung weisen die Vorhersagefehler von HD-Videos eine höhere Korrelation auf. Daher schlagen wir vor, 2-D Ordnung-16 Transformationen für die HD-Videokodierung zu verwenden, die voraussichtlich effizienter sind, um diese räumliche Eigenschaft zu nutzen, und schlagen speziell zwei Arten von 2-D Ordnung-16 Ganzzahltransformationen vor: nicht-orthogonale ganzzahlige Cosinustransformation (ICT) und modifizierte ICT. Erstere ähnelt der diskreten Cosinustransformation (DCT) und ist annähernd orthogonal, wobei der durch die Nicht-Orthogonalität eingeführte Transformationsfehler als vernachlässigbar erwiesen ist. Letztere modifiziert die Struktur der DCT-Matrix und ist von Natur aus orthogonal, unabhängig von den Werten der Matrixelemente. Beide Typen ermöglichen eine freiere Auswahl der Matrixelemente, indem die Orthogonalitätsbedingung aufgehoben wird, und können vergleichbare Leistungen mit der DCT bieten. Jeder Typ ist in den Audio- und Videokodierungsstandard (AVS) Enhanced Profile (EP) und das H.264 High Profile (HP) integriert und wird adaptiv als Alternative zur 2-D Ordnung-8 Transformation je nach lokalen Aktivitäten verwendet. Gleichzeitig wurden viele Anstrengungen unternommen, um die Komplexität der 2-D Ordnung-16 Transformationen weiter zu reduzieren, und speziell für die modifizierte ICT wurde ein schneller Algorithmus entwickelt und auf einen universellen Ansatz erweitert. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass 2-D Ordnung-16 Transformationen eine signifikante Leistungsverbesserung sowohl für das AVS Enhanced Profile als auch für das H.264 High Profile bieten, was bedeutet, dass sie effiziente Kodierungswerkzeuge, insbesondere für die HD-Videokodierung, darstellen können.