ディジタルミュージアムのための超高精細画像符号化および表示方式に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450149
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: 加藤 茂夫 宇都宮大学, 工学部, 教授 (00143529)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 まどか 宇都宮大学, 工学部, 助手 (80322014)
• Keywords: 超高品質画像 / ディジタルミュージアム / 画像符号化 / 可逆符号化 / 超高精細画像 / スケーラブル符号化 / 回転補償

Research Abstract

本研究の目的は、高度感性情報である伝統工芸、絵画、書画等の芸術作品を超高精細画像化しディジタルデータとして保存し、画質スケーラブル表現、さらには感性スケーラブル表現をも可能とする閲覧展示の自由度がきわめて高いディジタルミュージアムのための符号化・伝送・表示方式の基礎検討を行うことにある。本研究代表者らは、これまでの研究において、超高精細画像システムが要求する機能を下記の3点、すなわち、(1)可逆符号化機能、(2)スケーラブル符号化機能、(3)選択的領域復号表示機能、に整理統合し、それらの点について個々にその機能を満足する方式を開発している。本研究の初年度にあたる平成13年度は、上記の研究成果をもとに、ディジタルミュージアムの符号化・伝送・表示に要求される必須機能を再編成し,ディジタルミュージアムのための超高精細画像情報符号化表示システムの基本アーキテクチャ部分を確立することを目的に研究を進めた。以下、本年度の研究成果について要点を述べる。
(1)ディジタルミュージアムのための符号化・伝送方式の基礎検討
ディジタルミュージアムで取り扱うデータは、絵画ばかりではなく立体芸術作品などをディジタイズしたものも含まれる。立体芸術作品においては単一方向のみではなく、多方向から撮像した超高精細画像データを扱う必要があり、このための符号化方式や表示方式を検討する必要がある。このための具体的手法として、回転による参照画素位置補償法を導入し、これを利用した符号化モデルとして順方向回転予測モードおよび逆方向回転予測モードを用意し、さらにこれにフレーム内予測モードも加えて、これら3種類の予測モードの中からもっとも効果的なモードをブロックごとに適応的に選択して用いる手法を提案した。さらに、実写映像の符号化においては、理論的に計算された回転補償による参照画素位置と、実際上最適な参照画素位置との間には誤差が生じるため、これに動き補償法を援用することにより理論値と実測値の誤差を吸収させる手法について提案した。これにより、動き補償単独あるいは回転補償単独による方式よりも優れた結果を得た。
(2)ディジタルミュージアムにおける表示方式の基礎検討
次に、立体物を多方向から撮像した画像シーケンスを対象として、ディジタルミュージアムにおける表示方式の基本となる部分を検討した。本研究では、特に、画像の回転表示およびスケーラブル表示をディジタルミュージアムの閲覧における必須機能と位置付け、これらの機能を有するシステムの試作を行った。試作システムをWindows PC上に構築し、実際に作品の表示を行いシステムの実現上の問題点や改良すべき点などについて考察した。

Research Products

• [Publications] Madoka Hasegawa, et.al: "Watermarking Method for Extracting Embedded Data without Original Image"Proceedings of SPIE, Visual Communication and Image Processing. Vol.4671. 915-922 (2002)
• [Publications] Muling Guo, et.al: "Instantaneously Reversible Golomb-Rice Codes for Robust Image Coding"IEICE trans on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. Vol.E84-ANo.11. 2939-2945 (2001)
• [Publications] 石井繁行 他: "回転補償を用いたディジタルミュージアム静止画像の可逆符号化についての検討"PCSJ/IMPS2001. P-2.08. 31-32 (2001)
• [Publications] Shigeyuki Ishii, et.al: "A Study on Lossless Coding of Still Image for Digital Museum"ITC-CSCC'01. 236-239 (2001)
• [Publications] Hiroyuki Matsunami, et.al: "Comparison of Variable-Length Codes Suitable for One-Sided and Two-Sided Geometric Distribution"Proceedings of 2001 Picture Coding Symposium. WP1-9. 45-48 (2001)
• [Publications] Takashi, Yamada, et.al: "Study on a Digital Watermarking Method for Still Images Using Wavelet Transform"Proceedings of 2001 Picture Coding Symposium. WP4-7. 109-112 (2001)