Real-time video coding technology using the latest coding VVC/H.266 and its applications

采用最新编码VVC/H.266的实时视频编码技术及其应用

• 批准号: 22H03571
• 负责人: 岩崎 裕江
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03571/
• 关键词: VVC/H.266; 符号化; ハードウェアアーキテクチャ; エンコーダ; キャッシュ

１．最新映像符号化VVC/H.266の実現に向けた映像符号化アーキテクチャの確立：ハードウェアの技術水準を踏まえた上での最新映像符号化VVC/H.266の符号化を実現するためのハードウェアアーキテクチャの検討を行った。符号化モードの組み合わせをすべて探索して符号化モードを決定するVVC/H.266のリファレンスソフトウェアが出力する符号化モードとその特徴を調査した。また、リアルタイムハードウェアのエンコーダの実現を目指し、複数の符号化パラメータを並列処理可能になるように分類し、符号化性能への影響度を調査し、パイプライン化などハードウェアアーキテクチャの要となる部分についての検討を実施した。２．最新映像符号化VVC/H.266の実現に向けたメモリアーキテクチャの確立：VVC/H.266は、新衛星4K/8Kで利用されているHEVC/H.265の符号化方式の約50%の圧縮効率を実現可能であるが、リアルタイムハードウェアを用いた場合の真のVVC/H.266の圧縮効率を得るためには、エンコードに必要なメモリアクセスは莫大である。本研究では、効率的なリアルタイムエンコード処理を行うことを想定し、符号化エンコード処理を要素演算に分け、パイプライン化することを想定し、メモリアクセストレース解析を行った。また、メモリアクセストレースをキャッシュシミュレータに実装し、適切なキャッシュ容量とメモリアクセス遅延の発生によるエンコードへの影響などの調査を実施した。

1。建立视频编码体系结构，以实现最新的视频编码VVC/H.266：我们已经检查了硬件架构，以考虑到硬件技术的标准，以实现最新的视频编码VVC/H.266。我们通过VVC/H.266参考软件研究了编码模式及其功能，该软件搜索了所有编码模式组合并确定编码模式。此外，为了实现实时硬件编码器，将多个编码参数分类为以便可以并行处理，研究它们对编码性能的影响程度，并检查了硬件体系结构的关键部分，例如管道管道。 2. Establishment of a memory architecture for realizing the latest video encoding VVC/H.266: VVC/H.266 can achieve compression efficiency of approximately 50% of the HEVC/H.265 encoding method used in new satellites 4K/8K, but in order to obtain true VVC/H.266 compression efficiency when using real-time hardware, the memory access required for encoding is enormous.在这项研究中，进行内存访问痕迹分析，并假设将执行有效的实时编码处理，并且编码编码处理将分为元素计算和管道。还在缓存模拟器中实现了内存访问轨迹，并进行了调查，以确定适当的缓存能力和内存访问延迟对编码的影响。

项目成果

A Partitioned Memory Architecture with Prefetching for Efficient Video Encoders

具有预取功能的高效视频编码器分区内存架构

• 发表时间: 2022
• 作者: Masayuki Sato;Yuya Omori;Ryusuke Egawa;Ken Nakamura;Daisuke Kobayashi;Hiroe Iwasaki;Kazuhiko Komatsu;Hiroaki Kobayashi
• 通讯作者: Hiroaki Kobayashi

An Efficient Reference Image Sharing Method for the Image-Division Parallel Video Encoding Architecture

一种高效的图像分割并行视频编码架构参考图像共享方法

• DOI: 10.1587/transele.2022lhp0002
• 发表时间: 2023
• 期刊: IEICE Transactions on Electronics
• 影响因子: 0.5
• 作者: Nakamura Ken;Omori Yuya;Kobayashi Daisuke;Nitta Koyo;Sano Kimikazu;Sato Masayuki;Iwasaki Hiroe;Kobayashi Hiroaki
• 通讯作者: Kobayashi Hiroaki