dc.creator | Rosa, Pablo de Chiaro | |
dc.date.accessioned | 2022-05-20T14:24:38Z | |
dc.date.available | 2022-05-20T14:24:38Z | |
dc.date.issued | 2022-03-04 | |
dc.identifier.citation | ROSA, Pablo de Chiaro. Decisão rápida na predição intra-quadro do codificador AV1 usando aprendizado de máquina. Orientador: Luciano Volcan Agostini. 2022. 109 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2022. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8441 | |
dc.description.abstract | The playback and transmission of high-definition digital videos grows exponentially worldwide. These videos are used for both entertainment and professional purposes and have the internet as their main source of propagation. Considering the volume of information needed to represent a video, the massive space to store digital media and the huge data traffic generated, it is essential to use efficient video compression techniques. In this way, video encoders focus on eliminating data redundancies and reducing information that is of little relevance to the human visual system. The use of video encoders standarized by international standardization organizations, generally involve a high cost due to the expenses of royalties applied. In an attempt to avoid these costs, Aomedia was founded. Aomedia is a technology industry consortium that launches in March 2018 the specification of its royalty-free encoder, called Aomedia Video 1 (AV1). However, this developed format achieves high values of coding efficiency at the same time as it increases the computational costs that reflects the time taken to enconding and the related energy consumption. This work presents a solution for the fast mode
decision in the intra-frame prediction process of the AV1 encoder, reducing the computational cost involved in decision-making of the predictor mode, using supervised machine learning. Random Forest-based models were trained on datasets created from the experiments performed in the AV1 reference software, libaom. The main goal was to reduce the modes evaluated in intra prediction, accelarating the decision process. Then, it was possible to implemented the models at the encoder and evaluate
the impacts in terms of encoding time reduction and encoding efficiency losses. As a result, it was possible to achieve averages of time savings of 44% with and impact of 4.6% on BD-Rate. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Sem bolsa | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Computação | pt_BR |
dc.subject | AV1 | pt_BR |
dc.subject | Predição intra-quadro | pt_BR |
dc.subject | Aprendizado de máquina | pt_BR |
dc.subject | Decisão rápida de modo | pt_BR |
dc.subject | Intra-frame prediction | pt_BR |
dc.subject | Machine learning | pt_BR |
dc.subject | Fast mode decision | pt_BR |
dc.title | Decisão rápida na predição intra-quadro do codificador AV1 usando aprendizado de máquina | pt_BR |
dc.title.alternative | Fast-decision in AV1 encoder intra-frame prediction applying machine learning | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/2596792323650746 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/9604735363839730 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Porto, Marcelo Schiavon | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5741927083446578 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co2 | Palomino, Daniel Munari Vilchez | |
dc.contributor.advisor-co2Lattes | http://lattes.cnpq.br/3163503973303585 | pt_BR |
dc.description.resumo | A reprodução e transmissão de vídeos digitais de alta definição tem crescido em todo o mundo. Estes vídeos são usados tanto para fins de entretenimento, quanto profissionais e têm na internet a sua principal fonte de propagação. Considerando o volume de informações necessárias para representar um vídeo, o espaço massivo para armazenar as mídias digitais e o enorme tráfego gerado para sua transmissão, se torna imprescindível o uso de técnicas eficientes de compressão de vídeo. Assim,
os codificadores de vídeo têm como foco eliminar redundâncias nos dados e reduzir informações que são pouco relevantes para o sistema visual humano. A utilização de codificadores de vídeo padronizados por órgãos de padronização internacionais envolvem, no geral, um custo elevado devido às despesas de direitos de uso. Na tentativa de evitar estes custos, foi fundado o AOMedia, um consórcio do setor da tecnologia que lançou, em março de 2018, a especificação do seu codificador livre destes custos, denominado AOMedia Video 1 (AV1). Contudo, o codificador AV1 alcança elevada eficiência de codificação mas com um aumento significativo no custo computacional, que reflete no tempo despendido para execução da codificação e no consumo de energia relacionado. Este trabalho apresenta uma solução para decisão rápida de modos no processo de predição intra-quadro do codificador AV1, reduzindo o custo computacional envolvido na tomada de decisão do modo preditor através do uso de aprendizado de máquina supervisionado. Modelos baseados em floresta aleatória foram treinados sobre bases de dados criadas a partir dos experimentos realizados com o software de referência do AV1, o libaom. O principal objetivo foi reduzir os modos avaliados na predição intra-quadro, acelerando seu processo de decisão. Com isso foi possível implementar os modelos treinados no codificador e avaliar seus impactos em termos de redução de tempo de execução e de perdas em
eficiência de codificação. Como principais resultados, foi possível obter médias de redução de tempo de 44%, com um impacto de 4,6% no BD-Rate. | pt_BR |
dc.publisher.department | Centro de Desenvolvimento Tecnológico | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Computação | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Agostini, Luciano Volcan | |