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2005 Fiscal Year Final Research Report Summary

A Study on Video Coding Based on Combination of Motion Compensation and Waveform Coding

Research Project

Project/Area Number 14550376
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field 情報通信工学
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

MATSUDA Ichiro  Tokyo University of Science, Faculty of Science and Technology, Lecturer, 理工学部, 講師 (70287473)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ITOH Susumu  Tokyo University of Science, Faculty of Science and Technology, Professor, 理工学部, 教授 (00147513)
Project Period (FY) 2002 – 2005
KeywordsVideo coding / Motion-compensated prediction / Iterative motion compensation / Waveform coding / Matching pursuits / Rate control / Arithmetic code / Rate-distortion optimization
Research Abstract

In this study, we have proposed a new video coding scheme based on seamless combination of motion compensation and waveform coding. The obtained results are summarized as follows.
1.Investigation of the matching pursuits algorithm as a waveform coding method
We investigated an algorithm called matching pursuits, which iteratively approximates a signal using overcomplete basis-functions, and modified it for the proposed scheme.
2.Development of an Iterative motion compensation technique
An iterative motion-compensated prediction method was developed. In this scheme, a decoded image of the previous frame is used as an initial prediction of the current frame and the prediction errors are iteratively reduced by applying block-based motion compensation of local areas.
3.Combination of motion compensation and waveform coding
We combined the above two techniques for efficient video coding. In order to perform one of the two techniques alternatively at each iteration step of the proposed coding scheme, a cost-function which represents the rate-distortion slope was introduced. It enables well-balanced bit allocation between motion compensation and waveform coding.
4.Improvement of coding efficiency
To improve coding efficiency, several techniques such as matching pursuits using non-separable basis-functions, overlapped block motion compensation, motion estimation with sub-pel accuracy and adaptive entropy coder using arithmetic code were introduced into the proposed scheme.
5.Performance evaluation using the software-based codec
The proposed video coding scheme was finally implemented as software-based codec and tested for various video sequences. As a result, it was shown that the proposed scheme outperforms the H.264/AVC scheme which is known as the most efficient video coding standard in terms of a rate-distortion sense.

  • Research Products

    (46 results)

All 2006 2005 2004 2003 2002

All Journal Article (46 results)

  • [Journal Article] MCとMPを反復するカラー動画像の適応算術符号化2006

    • Author(s)
      山本 勉
    • Journal Title

      2006年電子情報通信学会総合大会講演論文集

      Pages: No.D-11-4

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Adaptive Arithmetic Coding Based on Iteration of Motion Compensation and Matching Pursuit for Color Video Signals2006

    • Author(s)
      Tsutomu YAMAMOTO, Kazuo OOKAWA, Ichiro MATSUDA, Kazuyuki MORIOKA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2006 IEICE General Conference No.D-11-4

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化 -非可分型基底によるMPの性能改善-2005

    • Author(s)
      江島 一大
    • Journal Title

      2005年電子情報通信学会総合大会講演論文集

      Pages: No.D-11-33

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化 -非可分型基底を用いたMPの高速化-2005

    • Author(s)
      岡田 光弘
    • Journal Title

      2005年電子情報通信学会総合大会講演論文集

      Pages: No.D-11-34

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化 -MP係数の適応算術符号化に関する-検討-2005

    • Author(s)
      岡田 光弘
    • Journal Title

      2005年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集

      Pages: No.A-6-7

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化 -MCの性能改善に関する-検討-2005

    • Author(s)
      吉村 圭人
    • Journal Title

      2005年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集

      Pages: No.A-6-8

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化 -双予測方式の導入-2005

    • Author(s)
      大川 和生
    • Journal Title

      第20回画像符号化シンポジウム(PCSJ2005)予講集

      Pages: 67-68

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化方式2005

    • Author(s)
      吉村 圭人
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.105,No.432

      Pages: 13-18

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-Performance Improvement of MP by Introducing Non-Separable Basis-Functions-2005

    • Author(s)
      Kazuhiro EJIMA, Mitsuhiro OKADA, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2005 IEICE Society Conference No.D-11-33

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-Speed-up of Matching Pursuits with Non-Separable Basis-Functions-2005

    • Author(s)
      Mitsuhiro OKADA, Kazuhiro EJIMA, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2005 IEICE Society Conference No.D-11-34

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-A Study on Adaptive Arithmetic Coding of MP Coefficients-2005

    • Author(s)
      Mitsuhiro OKADA, Ichiro MATSUDA, Kazuyuki MORIOKA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2005 IEICE Society Conference No.A-6-7

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-A Study on Performance Improvement of Motion Compensation-2005

    • Author(s)
      Keito YOSHIMURA, Takehisa ISHIDA, Ichiro MATSUDA, Kazuyuki MORIOKA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2005 IEICE Society Conference No.A-6-8

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-Introduction of Bi-Prediction-2005

    • Author(s)
      Kazuo OOKAWA, Keito YOSHIMURA, Ichiro MATSUDA, Kazuyuki MORIOKA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 20th Picture Coding Symposium of Japan (PCSJ2005)

      Pages: 67-68

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] A Video Coding Scheme Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit2005

    • Author(s)
      Keito YOSHIMURA, Hitsuhiro OKADA, Ichiro MATSUDA, Kazuyuki MORIOKA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Technical Report of IEICE Vol.105, No.432

      Pages: 13-18

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化 -斜め方向のテクスチャに適した回転基底の導入-2004

    • Author(s)
      相原 達也
    • Journal Title

      2004年電子情報通信学会総合大会講演論文集

      Pages: No.D-11-42

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化 -MCのブロック形状に関する検討-2004

    • Author(s)
      吉村 圭人
    • Journal Title

      2004年電子情報通信学会総合大会講演論文集

      Pages: No.D-11-43

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 差分動ベクトルの2次元PDFモデルとその適応算術符号化への応用2004

    • Author(s)
      加納 賢治
    • Journal Title

      2004年電気情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集

      Pages: No.A-6-3

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバラップMCとMPを反復する動画像符号化 -適応算術符号化の導入-2004

    • Author(s)
      岡田 光弘
    • Journal Title

      第19回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2004)予稿集

      Pages: 81-82

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-Introduction of Rotated Basis-Functions Suitable for Diagonal Textures-2004

    • Author(s)
      Tatsuya AIHARA, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2004 IEICE Society Conference No.D-11-42

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-A Study on Block-Shapes Used for MC-2004

    • Author(s)
      Keito YOSHIMURA, Shingo SUZUKI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2004 IEICE Society Conference No.D-11-43

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] A New 2-D PDF Model of Differential Motion Vectors and its Application to Adaptive Arithmetic Coding2004

    • Author(s)
      Kenji KANOH, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2004 IEICE Society Conference No.A-6-3

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-Introduction of Adaptive Arithmetic Coding-2004

    • Author(s)
      Mitsuhiro OKADA, Keito YOSHIMURA, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 19th Picture Coding Symposium of Japan (PCSJ2004)

      Pages: 81-82

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Low Bit-Rate Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit2003

    • Author(s)
      鈴木 真吾
    • Journal Title

      Proceedings of 2003 International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT 2003)

      Pages: 175-180

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 動画像のMP符号化における基底関数の更新2003

    • Author(s)
      相原 達也
    • Journal Title

      2003年電子情報通信学会総合大会講演論文集

      Pages: No.D-11-56

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 参照画像の領域分割に基づいた反復型オーバーラップ動き補償 -動ベクトルの精度に関する-検討-2003

    • Author(s)
      村上 真一
    • Journal Title

      2003年電子情報通信学会総合大会講演論文集

      Pages: No.D-11-65

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 前後フレームを用いた反復型動き補償2003

    • Author(s)
      山岸 光利
    • Journal Title

      2003年電子情報通信学会総合大会講演論文集

      Pages: No.D-11-66

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバーラップMCとMPを反復する動画像符号化 -マルチフレームMCの導入-2003

    • Author(s)
      鈴木 真吾
    • Journal Title

      第2回情報科学技術フォーラム(FIT 2003)講演論文集

      Pages: 213-214

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 任意形状領域MCとMPを反復する動画像符号化2003

    • Author(s)
      村上 真一
    • Journal Title

      第18回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2003)予稿集

      Pages: 21-22

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] オーバーラップMCとMPを反復する動画像符号化 -斜め方向のテクスチャに適した可分型基底の導入-2003

    • Author(s)
      岡田 光弘
    • Journal Title

      第18回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2003)予稿集

      Pages: 69-70

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] MCとMPを反復するカラー動画像符号化に関する一検討2003

    • Author(s)
      佐々木 啓人
    • Journal Title

      2003年映像情報メディア学会冬季大会講演予稿集

      Pages: No.6-6

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Low Bit-Rate Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit2003

    • Author(s)
      Shingo SUZUKI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of 2003 International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT 2003)

      Pages: 175-180

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] A Frame-Adaptive Dictionary for Matching Pursuit Video Coding2003

    • Author(s)
      Tatsuya AIHARA, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2003 IEICE General Conference No.D-11-56

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Iterative Overlapped Motion Compensation Based on Segmentation of a Reference Image-A Study on Accuracy of Motion Vectors-2003

    • Author(s)
      Shinichi MURAKAMI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2003 IEICE General Conference No.D-11-65

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Iterative Motion Compensation Using Previous and Next Frames2003

    • Author(s)
      Toshimitsu YAMAGISHI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2003 IEICE General Conference No.D-11-66

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-Introduction of Multi-Frame Motion-Compensated Prediction-2003

    • Author(s)
      Shingo SUZUKI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2nd Forum on Information Technology (FIT2003)

      Pages: 213-214

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Iterating Arbitrary-Shape-Region Based Motion Compensation and Matching Pursuit2003

    • Author(s)
      Shinichi MURAKAMI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 18th Picture Coding Symposium of Japan (PCSJ2003)

      Pages: 21-22

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Iteration of Overlapped Block Motion Compensation and Matching Pursuit-Introduction of Separable Basis Functions Suitable for Diagonal Textures-2003

    • Author(s)
      Mitsuhiro OKADA, Tatsuya AIHARA, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 18th Picture Coding Symposium of Japan (PCSJ2003)

      Pages: 69-70

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] A Study on Color Video Coding Based on Iteration of Motion Compensation and Matching Pursuit2003

    • Author(s)
      Hirohito SASAKI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2003 ITE Winter Annual Convention No.6-6

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] オーバーラップMCとMPを統合した低レート動画像符号化2002

    • Author(s)
      鈴木 真吾
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.102,No.151

      Pages: 7-12

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 参照画像の領域分割に基づいた反復型オーバーラップ動き補償方式2002

    • Author(s)
      村上 真一
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.102,No.215

      Pages: 27-32

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 参照画像の領域分割に基づいた反復型オーバーラップ動き補償法2002

    • Author(s)
      村上 真一
    • Journal Title

      2002年映像情報メディア学会年次大会講演予稿集

      Pages: No.12-3

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Seamless Combination of Motion Compensation and Matching Pursuits2002

    • Author(s)
      松田 一朗
    • Journal Title

      Signal Processing XI, Theories and Applications (Proceedings of EUSIPCO-2002) Vol.II

      Pages: 471-474

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Low Bit-Rate Video Coding Based on Seamless Combination of Overlapped Motion Compensation and Matching Pursuits2002

    • Author(s)
      Shingo SUZUKI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Technical Report of IEICE Vol.102, No.151

      Pages: 7-12

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] An Iterative Overlapped Motion Compensation Method Based on Segmentation of a Reference Image2002

    • Author(s)
      Shinichi MURAKAMI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Technical Report of IEICE Vol.102, No.215

      Pages: 27-32

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] An Iterative Overlapped Motion Compensation Method Based on Segmentation of a Reference Image2002

    • Author(s)
      Shinichi MURAKAMI, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Proceedings of the 2002 ITE Annual Convention No.12-3

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Video Coding Based on Seamless Combination of Motion Compensation and Matching Pursuits2002

    • Author(s)
      Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • Journal Title

      Signal Processing XI, Theories and Applications (Proceedings of EUSIPCO-2002) Vol.II

      Pages: 471-474

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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Published: 2007-12-13  

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