| Project/Area Number |
22K04084
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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 21020:Communication and network engineering-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
鈴木 大三 筑波大学, システム情報系, 准教授 (30615498)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 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 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | RAW画像 / 圧縮符号化 / スペクトル空間変換 / HDR画像 / 知覚暗号化 / 画像生成 / 生成的画像インペインティング / RAWデータ / カラーフィルタアレイ / 非相関化 / 画像符号化 |
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| Outline of Research at the Start |
RAW画像は，豊富な色数や高ビット深度といった大量の情報を保持し，後処理で様々なニーズに応えられるため，写真家やデザイナーなどのハイエンドユーザから一般ユーザにまで広く使用される．しかし符号化形式が未だ確立しておらず，ファイルサイズはJPEGを始めとする標準規格で圧縮（符号化）されたファイルの何倍にも膨れ上がり，通信帯域やサーバ容量を圧迫している．本研究では，RAW画像をより非相関化する一般化スペクトル空間変換（SST）を創出し，SSTと標準規格との融合による新たなRAW画像符号化を確立する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，多様なニーズの溢れる現代において益々注目されるRAW画像を，より効率良く縮符号化する新たな技術の創出と確立である．前半期（2022～2023年度）ではRAW画像をより非相関化する一般化スペクトル空間変換（SST：Spectral-Spatial Transform）を創出し，後半期（2023～2024年度）ではSSTと標準規格との融合による新たなRAW画像符号化を確立することを計画している．3年計画の2年目であった2023年度では，RAW画像符号化のさらなる発展を考え，地上デジタル放送やスマートフォン等での普及の進む高ダイナミックレンジ（HDR）画像の符号化に挑戦した．RAW画像は表現できるビットレート幅の広さから豊富な情報を保持でき，同様にビットレート幅の広いHDR画像とは親和性が高い．その結果，より高速かつ高圧縮な手法を実現することに成功し，当該分野トップレターである IEEE Signal Processing Letters にも掲載された．同内容については，京都で開催された国内研究会第38回信号処理シンポジウムでも発表し，高い評価を得ている．また同シンポジウムでは，関連研究である知覚暗号化や画像生成の2件について，さらに三重で開催された画像工学研究会でデータ通信を考慮した映像符号化についても発表した．さらに境で開催された国内研究会第22回情報科学技術フォーラム（FIT2023）において，2022年度の成果であるエッジ考慮系拡張Star-Tetrix変換によるRAW画像符号化について招待講演を行い，それを通じてRAW画像符号化の重要性を広く説き，また映像符号化への応用についてなどの議論をした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前半期では，RAW画像をより非相関化する一般化SSTを創出することを計画していた．その3年計画の初年度であった2022年度において，拡張Star-Tetrix変換を提案し，2020年に発表した研究成果と合わせることで，先行研究であるウェーブレットSSTを4つの一般化SSTとしてまとめることに成功した．これについて，2022年度には該分野トップジャーナルであるIEEE Transactions on Image Processingや該分野トップカンファレンスであるIEEE International Conference on Acoustics, Speech, & Signal Processing (ICASSP) 2022に採択された．そして，国内研究会第38回信号処理シンポジウムやFIT2023においても発表され，その評価は高い．また，RAW画像符号化の先にあるRAW画像処理の研究を見据え，RAW画像と親和性の高いHDR画像符号化に着手し，その成果が当分野トップレターであるIEEE Signal Processing Lettersに採択された．その他，知覚暗号化や画像生成などの研究も進めおり，その成果が着々と生まれている状況である．後半期の計画である標準規格との融合は未だ手を付けられていないが，その代わりにRAW画像符号化の先にあるRAW画像処理については研究が進んでいる状況である．
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| Strategy for Future Research Activity |
RAW画像をより非相関化する一般化SSTとして，さらに高効率な変換を構想し，実験を進めている．これは，2023年度の成果であるHDR画像符号化に使用した技術を応用することで実現できると考えている．また，RAW画像符号化の先のRAW画像処理を見据えた，知覚暗号化や画像生成などの研究を同時並行的に進めており，今後の研究テーマへと発展させていきたい．
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