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Learning Based Probability Modeling for Efficient Image Coding

Research Project

Project/Area Number 17K00247
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Perceptual information processing
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Matsuda Ichiro  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 教授 (70287473)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords画像符号化 / 可逆符号化 / 学習型確率推定モデル / テンプレートマッチング / 適応予測 / 画像情報処理 / データ圧縮
Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a method of compressing image data effectively without loss of quality. The method models probability distribution of image signals as a linear combination of Gaussian functions whose center positions are determined by template matching and/or adaptive prediction performed on the already encoded area. Then the image signal is directly entropy coded using the model pel-by-pel. By optimizing some model parameters which controls shapes of the Gaussian functions, the proposed method attains better coding performance than the other state-of-the-art lossless coding schemes for image and video signals in various formats.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

画像のデータ圧縮は現代のマルチメディア社会を支える基盤技術である。筆者らは、画像信号の冗長度削減処理を確率生成モデルの学習問題と捉え、直接エントロピー符号器を駆動するアルゴリズムを提唱した。さらにこのモデルに基づく発生符号量を、数値最適化の手順により直接最小化する方法も明らかにしている。これらの研究成果は、様々な映像データを効率的に圧縮するための統一的な手順を提供するものであり、多様化する映像情報メディアの蓄積・伝送手段として幅広く応用が可能であると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (43 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 1 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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