| Project/Area Number |
21K11944
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61010:Perceptual information processing-related
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| Research Institution | Takushoku University |
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Principal Investigator |
渡邊 修 拓殖大学, 工学部, 教授 (30384697)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | HDR画像 / 画像圧縮 / JPEG / JPEG XT / JPEG 2000 / HTJ2K / JPEG XL / 画質評価 |
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| Outline of Research at the Start |
人間の視覚に近いダイナミックレンジを持つハイダイナミックレンジ(High Dynamic Range: HDR)画像は，豊かな階調表現や，広い色域などの特長により，近年普及が進んでいる．しかし，その客観的な画質評価指標についての報告が決して多くなく，特に，国際標準規格に基づいて圧縮された HDR 画像についてはほとんど報告がない．本研究ではHDR画像をサポートする画像圧縮の国際標準規格に基づいて非可逆圧縮された HDR 画像のための客観的な画質評価指標を開発する．対象とする規格は JPEG XT を中心とするが，その他にJPEG 2000, JPEG XSなどの規格についても検討を進める．
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| Outline of Annual Research Achievements |
高性能イメージセンサや高性能ディスプレイなどのHigh Dynamic Range (HDR) 画像を取り巻く環境が整備されてきたことに伴い，HDR画像の画質評価の重要性は増す一方で，HDR画像の圧縮方式にはJPEG XT以外の方式が用いられることが一般的となっている．映画や動画配信サービスに代表されるエンターテイメントの領域では，4K UHD画像が主流であり，そのマスタフォーマットにはJPEG 2000方式が用いられることが多い．2019年に，高速な処理の実現を目的とするJPEG 2000 Part 15(High-Throughput JPEG 2000, HTJ2K)が規格化され，JPEG 2000をこれまでのアプリケーション以外にも採用する動きが活発化している．一方，Webアプリケーションの領域では，JPEG XLの採用が進んでいる．JPEG XLの主な特徴は，人間の視覚特性を考慮した高い符号化効率，種々の符号化ツールオプションによる符号化速度と符号化効率のバランスに優れることが挙げられる.これまでに，HTJ2K符号化画像およびJPEG XL符号化画像の特性に関する知見を得ており，本年度は以下の研究に取り組み，一定の成果を得た．その一覧は以下のとおりである．
1. JPEG XL符号化画像のための知覚暗号化方式の改善：前年度から着手しているJPEG XL符号化画像のための知覚暗号化法に関して，実際に用いられているエンコーダ・デコーダに組み込み，その性能を評価した．副次的に，JPEG XL符号化画像のどの部分がどの程度デコード後の画質に影響するのかについても知見を得た．
2. ハードウェア実装に適したXYB色空間へのRGB色空間からの変換法の開発：JPEG XLで用いられているXYB色空間への変換を除算フリーかつ固定小数点演算で行う方法を開発した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
JPEG 2000, HTJ2K, JPEG XL等の各符号化方式に関する基礎的な知見，すなわち，符号化コードストリームのにおけるどの部分がどの程度最終画質に影響するかの知見は，これまでの取り組みを通して十分に得られている．
客観画質指標の開発には，アルゴリズムそのものだけではなく，人間の視覚，すなわち主観画質との対応関係が重要となるが，符号化画像の主観画質評価を行うためには，十分な数の被験者をコントロールされた環境に集め，評価実験を行う必要がある．コロナ禍の影響により，この主観画質を行うことが難しい状況が続いたため，主観画質評価環境の構築が遅れていることが理由である．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までの成果により，本研究の課題である「圧縮された画像を完全に復号することなく，高精度な画質評価を行うための指標の開発」は，「圧縮領域における画像処理」という問題に帰着することが明らかになっている．
今後は，まず，客観画質指標開発のための主観画質評価環境の構築を急ぐとと同時に，「圧縮領域における画像処理」また，それに付随して，その実装方法に関する研究を進める方針である．
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