Fast block direction prediction for directional transforms

Abstract

Resumo: As transformadas derivadas da DCT são amplamente utilizadas para compressão de vídeo. Recentemente, muitos autores têm destacado que os resíduos de predição normalmente apresentam estruturas direcionais que não podem ser eficientemente representadas pela DCT convencional. Nesse contexto, muitas transformadas direcionais têm sido propostas como forma de suplantar a deficiência da DCT em lidar com tais estruturas. Apesar do desempenho superior das transformadas direcionais sobre a DCT convencional, para a sua aplicação na compressão de vídeo é necessário avaliar o aumento no tempo de codificação e a complexidade para sua implementação. Este trabalho propõe um rápido algoritmo para se estimar as direções existentes em um bloco antes da aplicação das transformadas direcionais. O codificador identifica as direções predominantes em cada bloco e aplica apenas a transformada referente àquela direção. O algoritmo pode ser usado em conjunto com qualquer proposta de transformadas direcionais que utilize a técnica de otimização por taxa-distorção (RDO) para a seleção da direção a ser explorada, reduzindo a complexidade de implementação a níveis similares a quando apenas a DCT convencional é utilizada.Abstract: DCT-based transforms are widely adopted for video compression. Recently, many authors have highlighted that prediction residuals usually have directional structures that cannot be efficiently represented by conventional DCT. In this context, many directional transforms have been proposed as a way to overcome DCT's deficiency in dealing with such structures. Although directional transforms have superior performance over the conventional DCT, for application in video compression it is necessary to evaluate increase in coding time and complexity for its implementation. This work proposes a fast algorithm for estimating blocks directions before applying directional transforms. The encoder identifies predominant directions in each block, and only applies the transform referent to that direction. The algorithm can be used in conjunction with any proposed algorithm for directional transforms that uses the rate-distortion optimization (RDO) process for selection of the direction to be explored; reducing implementation complexity to similar levels when only conventional DCT is used