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ファジィ関係方程式に基づいた動画像圧縮およびその大量動画像運用への応用

Research Project

Project/Area Number 15700181
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

延原 肇  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (80359687)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsファジィ関係方程式 / ファジィ関係 / 画像圧縮 / ウェーブレット / マックスプラス代数 / 画像処理 / 画像圧縮・再構成 / 形式概念解析 / データベース / ファジィ代数 / 非一様符号化 / ファジィ・エントロピー / 静・動画像圧縮 / ファジィ理論 / 予測符号化
Research Abstract

平成17年度の主な研究成果は、平成15および16年度に開発・改良したファジィ関係方程式に基づいた動画像圧縮プロトタイプシステムの工学面および理論面からの一般化である。
工学面での一般化では、動画像圧縮で利用する色空間としてRGB色空間に加えYUV色空間を採用している。YUV色空間の場合、UV色空間の情報をY空間に比べ大幅に間引くことができるため、RGB色空間に比べ、同程度の画像品質を維持しながら高圧縮率を実現できる。本研究では、YUV色空間に基づいた動画像圧縮のための符号器設計アルゴリズムを提案し、さらに標準動画像データベースを対象にした圧縮実験を通して、提案アルゴリズムの有効性を確認している。
理論面での一般化として、ファジィ関係方程式を取り扱うベースであるファジィ代数を、マックスプラス代数に拡張している。マックスプラス代数は、1)ハードウェアに対する親和性が高く2)量子化誤差が発生しない、3)画像圧縮においてエッジを優先的に保存できる、とう特徴を持つ。本研究では、このマックスプラス代数に基づきウェーブレット変換を定式化し、さらにこれに基づく動画像圧縮・再構成法を提案している。
マックスプラス代数に基づくウェーブレット変換は、エッジを優先的に保存するため、エッジを多く含む動画像圧縮の差分フレームに適用することで、高品質・高圧縮が実現できる。標準動画像データベースを対象にした動画像圧縮実験を通して、マックスプラス代数に基づくウェーブレット変換の有効性を確認している。
以上を要するに、本年度はファジィ関係方程式に基づいた動画像圧縮法の工学面および理論面からの一般化を行い、特にマックスプラス代数を採用することによってハードウェア化への親和性向上・大量動画像運用への展開を行っており、当初の目標を十分に満たしているといえる。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (12 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] Relational Image Compression : Optimizations through the design of fuzzy coders and YUV color space2005

    • Author(s)
      H.Nobuhara, W.Pedrycz, K.Hirota
    • Journal Title

      Soft Computing Journal Vol.9,No.6

      Pages: 471-479

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Efficient Decomposition Methods of Fuzzy Relation and their Application to Image Decomposition2005

    • Author(s)
      H.Nobuhara, K.Hirota, S.Sessa, W.Pedrycz
    • Journal Title

      Applied Soft Computing Vol.5,No.4

      Pages: 399-408

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fuzzy Relation Equation for Compression/Decompression Processes of Colour Images in the RGB and YUV Colour Space2005

    • Author(s)
      H.Nobuhara, K.Hirota, F.Di Martino, W.Pedrycz, S.Sessa
    • Journal Title

      Fuzzy Optimization and Decision Making Vol.4

      Pages: 235-246

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] On A Simplification of Non-linear wavelets and Its Application to Image Compression/Reconstruction2005

    • Author(s)
      H.Nobuhara, B.Bede, K.Hirota
    • Journal Title

      Proc.of 2005 IEEE-EURASIP Workshop on Nonlinear Signal and Image Processing (CD-Proceedings)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Generalized Convex Combined Eigen Fuzzy Sets and Their Applications to Image Analysis2005

    • Author(s)
      B.Bede, H.Nobuhara, K.Hirota
    • Journal Title

      Proc.of IEEE International workshop on Soft Computing Applications (SOFA2005)

      Pages: 227-230

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Multichannel Representation of Non-Linear wavelets and Its Application to Image Compression/Reconstruction2005

    • Author(s)
      H.Nobuhara, B.Bede, K.Hirota
    • Journal Title

      Proc.of IEEE International Workshop on Soft Computing Applications (SOFA2005)

      Pages: 172-178

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Two Iterative Methods of Decomposition of a Fuzzy Relation for Image Compression/Decompression Processing2004

    • Author(s)
      H.Nobuhara, K.Hirota, S.Sessa, W.Pedrycz
    • Journal Title

      Soft Computing Journal Vol.8, No.10

      Pages: 698-704

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Fuzzification of Morhological Wavelets based on Fuzzy Relational Calculus2004

    • Author(s)
      H.Nobuhara, K.Hirota
    • Journal Title

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Informatics Vol.8, No.4

      Pages: 373-378

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Generation of Various Eigen Fuzzy Sets by Permutation Fuzzy Matrix and its Applications to Image Analysis2004

    • Author(s)
      H.Nobuhara, B.Bede, K.Hirota
    • Journal Title

      IEEE International Conference on Fuzzy Systems Vol.3

      Pages: 1715-1719

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Numerical Computation of Eigen Fuzzy Sets and Applications to Image Analysis2004

    • Author(s)
      B.Bede, H.Nobuhara, K.Hirota
    • Journal Title

      International Conference on Computers and Communications Vol.1

      Pages: 65-70

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fuzzy Relational Calculus Based Color Motion Compression/Reconstruction2004

    • Author(s)
      H.Nobuhara, K.Hirota
    • Journal Title

      The Eighth International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision Vol.1(CD-ROM)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Generalized T-norm/S-norm Based Decomposition of Fuzzy Relation and its Apllication to Image Component Analysis2004

    • Author(s)
      H.Nobuhara, B.Bede, K.Hirota
    • Journal Title

      International Conference on Fuzzy Systems Vol.1

      Pages: 21-25

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] H.Nobuhara, K.Hirota, S.Sessa, W.Pedrycz: "Fast Iterative Methods of Decomposition of a Fuzzy Relation for Image Compression/Decompression Processing"Soft Computing Journal. (現在、Online Fastという電子形式で公開中). (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Nobuhara, K.Hirota: "Non-uniform Coders Design for Motion Compression Method by Fuzzy Relational Equation"International Fuzzy System Association World Congress (IFSA2003), Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2715. 428-435 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Nobuhara, K.Hirota, W.Pedrycz, S.Sessa: "A Motion Compression Method by Fuzzy Relational Equations"IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation (CIRA2003). (CD-Proceedings). (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Nobuhara, K.Hirota: "A Motion Compression Method based on Min S-norm Composite Fuzzy Relational Equations"4th International Symposium on Advanced Intelligent Systems (ISIS2003). 488-491 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Nobuhara, K.Hirota: "Eigen Fuzzy Sets of Various Composition and their Application to Image Analysis"The 7th World Multi Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI 2003). (CD-Proceedings). (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] H.Nobuhara, K.Hirota: "Some Component Analysis based on Fuzzy Relational Structure"International Workshop on Fuzzy Logic and Applications (WILF 2003). (CD-Proceedings). (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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