特異点フィルタに基づく画像マッチングによる動画像圧縮の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680343
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 品川 嘉久 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (00226135)
• Keywords: 動画像圧縮 / MPHG / 画像マッチング / モーフィング / 動き補償 / 画像伝送 / 特異点フィルタ / キーフレーム

Research Abstract

本研究では、高精度・高圧縮率の動画像圧縮方法を開発した。MPEG-4など、既存の動画像圧縮法は、動き補償の計算を大きさが8x8画素などのマクロブック単位の簡易な方法で行っているため、精度・圧縮率が低かった。今後、インターネットの発展等による通信需要の拡大により、はるかに高精度・高圧縮率の手法が必須となってくる。本手法では、画素ごとの高精度な動き補償および大域的補間を可能にし、数十分の一に圧縮した。また、圧縮手法と全く同様の手法を用いて、物体のいくつかの方向からの画像から、任意の方向からの画像生成を行なうこともでき、仮想現実感へ応用できる。これは、MPEG-4のような、エントロピーによる圧縮手法では原理的に実現できない。本年度は以下のような機能を開発した。
・動画像の、レイヤー構造を求め、どのレイヤーがどのレイヤーを遮蔽しているかを計算する手法
・二つのフレームが与えられたとき、一方に写っていて、他方に写っていない領域を検出する方法
例えば、ビデオによく見られる、前景を物体が横切っていくような動画像は、MPEG-4のように動き補償画像の誤差を保存しておく事なく、前景画像と、物体の小さな画像の二つから、動画を復元できる。また、一方に写っていて、他方に写っていない領域は、わざわざ動き補償して、差分を保存しなくても、それらの領域を直接保存することにより、画像の精度と圧縮率を向上させる事ができる。これらの機能により、高精度で動き補償を計算し、圧縮率を上げても鮮明な画像を生成できるようになった。

Research Products

• [Publications] M.Hiraga, Y.Shinagawa, 他: "Topology Matching for Full Automatic Similarity Estimation of 3D"Proc. SIGGRAPH 2001. 203-212 (2001)
• [Publications] T.Komura, Y.Shinagawa, 他: "Motion Convcrsion based on the Musculoskclctal System"Proc. Graphics Interface 2001. 27-36 (2001)
• [Publications] T.Komura, Y.Shinagawa, 他: "An Inverse Kinematics Method Based on Muscle Dynamics"Proc. CG International 2001. 15-22 (2001)
• [Publications] M.Hilaga, Y.Shinagawa, 他: "Similarity Estimation of 3D Shapes Based on Reeb Graphs of Various Functions"Proc. Joint Symposium of Visual Computing Graphics and CAD. (2001)