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Ultra-low-latency video coding method for real-time image sensing application

Research Project

Project/Area Number 17K06444
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

Matsumura Tetsuya  日本大学, 工学部, 教授 (50713129)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今村 幸祐  金沢大学, 電子情報通信学系, 准教授 (00324096)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords低遅延 / 動画像 / 符号化 / 動き予測 / 高位合成 / FPGA / 動画像符号化 / 高位設計 / 画像センシング / Full-HD / 予測方式 / 動画像転送
Outline of Final Research Achievements

In this research, we applied various algorithms such as line-based motion prediction processing, dynamic range adaptive quantization, and context adaptive semi-fixed length coding based on the newly proposed line-based coding processing. As a result, this coding method realized ultra-low-latency performance of the order of 1/1000 microseconds compared to the conventional method. At the same time, it was verified that it has functional superiority as an encoding method such as high image quality performance and high compression rate of up to 20%. Furthermore, the superiority of the circuit amount and power consumption was verified by the architectural design and circuit implementation of this coding method. This result can be applied to application fields of real-time high-definition image sensing and ultra-low-latency transmission of in-vehicle equipment, medical equipment, and information equipment such as VR/AR.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題である超低遅延動画像符号化方式は,今後の5Gをベースとする情報化社会において,ネットワークを介して人間の反応速度を遥かに超える低遅延動画像伝送を行うために必須の圧縮伝送技術である.特に車両の自動運転や遠隔医療およびVR/ARによるエンターテイメントなどの様々な応用分野に適用可能であり,今後の先端情報機器に幅広く活用できる.4K/8Kなどの超高精細画像センシング応用に向けてもこの基本技術の概念を適用することが可能であり,将来の高精細画像アプリケーションの発展に寄与できると考えられる.

Report

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

    (10 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] 超低遅延動画像符号化方式におけるブロックサイズ決定手法の検討2020

    • Author(s)
      片野優希 ,深谷洸輔, 松村哲哉
    • Organizer
      令和2年東北地区若手研究者研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 超低遅延動画像符号化プロセッサのアーキテクチャ設計およびハードウェア実装2020

    • Author(s)
      深谷洸輔, 松村哲哉
    • Organizer
      令和2年東北地区若手研究者研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 超低遅延動画像符号化方式における画面間予測手法の検討2020

    • Author(s)
      池野将誉 ,深谷洸輔, 松村哲哉
    • Organizer
      令和2年東北地区若手研究者研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Design and implementation of ultra-low-latency video encoder using high-level synthesis2019

    • Author(s)
      K. Fukaya, K. Mori, K. Imamura, Y. Matsuda, T. Matsumura, and S. Mochizuki
    • Organizer
      2019 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS 2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自動運転に向けた超低遅延動画像符号化方式の検討2019

    • Author(s)
      森海斗,望月誠二,今村幸祐,過足 幸司,松田吉雄,松村哲哉
    • Organizer
      電子情報通信学会IE研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Ultra-low-latency Video Coding Method for Autonomous Vehicles and Virtual Reality Devices2018

    • Author(s)
      Seiji Mochizuki, Kousuke Imamura, Kaito Mori, Yoshio Matsuda, Tetsuya Matsumura
    • Organizer
      IEEE 2018 International Conference on IoT and Intelligence System (IoTaIS)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超低遅延動画像符号化方式のアーキテクチャ設計およびハードウェア実装2018

    • Author(s)
      森海斗,望月誠二,松村哲哉
    • Organizer
      第61回日本大学工学部学術研究報告会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 超低遅延ネットワーク伝送向け動画像符号化方式の検討2018

    • Author(s)
      森海斗,望月誠二,今村幸祐,松田吉雄,松村哲哉
    • Organizer
      電子情報通信学会CS研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 超低遅延動画像符号化方式の検討2018

    • Author(s)
      金澤舜祐,森海斗,望月誠二,今村幸祐,松田吉雄,松村哲哉
    • Organizer
      電子情報通信学会全国大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 超低遅延動画像符号化方式におけるエントロピー符号化手法の検討2018

    • Author(s)
      森海斗,金澤舜祐,望月誠二,松村哲哉
    • Organizer
      情報処理学会東北支部研究会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

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

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