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2016 Fiscal Year Research-status Report

画素毎の動き推定を用いた動き補償予測による高能率な動画像符号化方式

Research Project

Project/Area Number 16K00250
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

伊東 晋  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 教授 (00147513)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 亀田 裕介  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 助教 (50711553)
松田 一朗  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 教授 (70287473)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords動画像符号化 / 動き推定 / 動き補償予測 / 動きベクトル / オプティカルフロー / 画素適応制御
Outline of Annual Research Achievements

動画像符号化方式は、放送、通信、ストレージなどの様々な分野の基盤技術であり、さらなる進化が求められている。そこで、圧縮率の高い次世代動画像符号化方式(Future Video Coding) の実現のための技術基盤を確立するため、画素毎の動き推定に基づく動き補償予測の研究を下記2項目について発展させた。
1.画素毎の動き補償予測と既存の枠組みの符号化器との統合。
2.動き不連続境界での画素毎の動き推定の精度向上。
本研究は動き補償予測に注目したものであるため、後段の予測・直交変換・エントロピー符号化との相性によって符号化特性が変化する。画素毎の動き推定による動き補償予測をマルチフレーム動き補償予測方式に統合し、統合前よりも符号化特性を向上させることが確認できた。また、カラー情報を用いることで、予測フレームと同一時刻の画素毎の動き推定が可能になり、より予測性能が向上することが確認できた。また、時空間予測に基づくマルチフレーム動き補償方式とコンテキスト適応多値算術符号化器と組み合わせることで、符号化特性が改善することを明らかにした。また、画素毎の動き推定は、被写体境界などの動きの不連続領域で推定精度が低下する問題があり、この領域での精度向上を図る方法を開発する必要がある。そこで、動きの空間的変動から適応的に推定方法を制御することで動き自体の推定精度低下を防ぐ手法を提案した。また、参照ピクチャリストを用いたブロック適応インター予測に、画素毎の動き推定に基づく動き補償を統合することで予測性能低下を防ぐことができることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成28年度は上述した2項目を実施する計画であり、おおむね順調に成果が得られている。また、次年度の計画も先行して実施し始めている。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度以降の計画通り、これまで得られた成果をまとめつつ、計画3と4を実施していく。

Causes of Carryover

計画より設備備品が安く購入できたことと、会議参加費等が安く抑えられたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

使用額は少額であり、計画に合わせて消耗品や会議参加費等に使用する。

  • Research Products

    (21 results)

All 2017 2016

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Pixel-Wise Motion and Depth Compensation Based on Dense 3D Motion for Depth Map Coding2017

    • Author(s)
      Shota Kasai, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • Journal Title

      Proceedings of the 20th International Workshop on Advanced Image Technology 2017 (IWAIT 2017)

      Volume: - Pages: 1, 4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lossless Video Coding Using Pel- and Block-wise Motion Compensated Prediction2017

    • Author(s)
      Hiroyuki Kishi, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • Journal Title

      Proceedings of the 20th International Workshop on Advanced Image Technology 2017 (IWAIT 2017)

      Volume: - Pages: 1, 4

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multi-Frame Motion Compensation Using Extrapolated Frame by Optical Flow for Lossless Video Coding2016

    • Author(s)
      Yusuke Kameda, Hiroyuki Kishi, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • Journal Title

      Proceedings of the 16th IEEE International Symposium on Signal Processing and Information Technology (ISSPIT2016)

      Volume: - Pages: 300, 304

    • DOI

      10.1109/ISSPIT.2016.7886053

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 画素毎の動き推定に基づく時間外挿フレームを用いた複数参照フレーム動き補償予測2016

    • Author(s)
      亀田 裕介,岸 浩志,石川 知一,松田 一朗,伊東 晋
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告

      Volume: 2016-AVM-95 Pages: 1, 5

    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Lossless Coding of RGB 4:4:4 Color Video Using Linear Predictors Designed for Each Spatiotemporal Volume2016

    • Author(s)
      Shu Tajima, Yusuke Kameda, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • Journal Title

      IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES

      Volume: E99-A Pages: 2016, 2018

    • DOI

      10.1587/transfun.E99.A.2016

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] オプティカルフロー推定による外挿フレームに基づいた二段階動き補償予測2016

    • Author(s)
      亀田裕介, 武市惇平, 石橋雅貴, 松田一朗, 伊東晋
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 D

      Volume: J99-D Pages: 861, 864

    • DOI

      10.14923/transinfj.2016IEL0006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 色信号間予測を用いたRGB 4:4:4カラー動画像の可逆符号化2016

    • Author(s)
      田嶋周, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 D

      Volume: J99-D Pages: 815, 822

    • DOI

      10.14923/transinfj.2016IEP0004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lossless Image Coding Based on Probability Modeling via Template Matching and Prediction2016

    • Author(s)
      Toru Sumi, Yuta Inamura, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • Journal Title

      2016 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia (SISA2016)

      Volume: - Pages: 183, 185

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lossless Coding of Color-quantized Images Using Example-based Probability Modeling2016

    • Author(s)
      Takaaki Yokomizo, Tomokazu Ishikawa, Yusuke Kameda, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • Journal Title

      2016 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia (SISA2016)

      Volume: - Pages: 180, 182

  • [Presentation] Direct Fisheye形式で記録された全天球動画像の動き補償予測2017

    • Author(s)
      加藤 諒,石川知一,亀田裕介,松田一朗,伊東晋
    • Organizer
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2017-03-22
  • [Presentation] SVMを用いた符号化雑音低減のためのポストフィルタの検討2017

    • Author(s)
      倉橋一樹,石川知一,亀田裕介,松田一朗,伊東晋
    • Organizer
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2017-03-22
  • [Presentation] Light Field Cameraデータの可逆予測符号化における領域分割パターンの検討2017

    • Author(s)
      宮澤彰宏,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東晋
    • Organizer
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2017-03-22
  • [Presentation] 参照画素の平均値分離に基づいた再帰型イントラ予測の検討2017

    • Author(s)
      丸井勇基,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東晋
    • Organizer
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2017-03-22
  • [Presentation] 画素毎の動き推定に基づく運動錯視に関する基礎的考察2017

    • Author(s)
      古田智宏,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東晋
    • Organizer
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2017-03-22
  • [Presentation] 限定色画像の可逆符号化のためのインデックス情報の確率モデリングに関する検討2016

    • Author(s)
      横溝 貴明,石川 知一, 亀田 裕介,松田 一朗,伊東 晋
    • Organizer
      第31回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2016)
    • Place of Presentation
      ラフォーレ修善寺(静岡県伊豆市)
    • Year and Date
      2016-11-16
  • [Presentation] 見かけの動き推定に基づく映像上の遮蔽物除去に関する一検討2016

    • Author(s)
      樋口真一郎, 石川知一, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • Organizer
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2016-09-01
  • [Presentation] オプティカルフローの信頼性判定に基づく正則化項の重みの画素適応制御2016

    • Author(s)
      今関智樹, 亀田裕介, 石川知一, 松田一朗, 伊東晋
    • Organizer
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2016-09-01
  • [Presentation] ロバスト推定に基づいた複数参照フレームからの予測値生成方法2016

    • Author(s)
      矢中佑典, 石川知一, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • Organizer
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2016-08-31
  • [Presentation] DCT係数の量子化拘束を考慮したブロック適応ポストフィルタの検討2016

    • Author(s)
      倉橋一樹, 石川知一, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • Organizer
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2016-08-31
  • [Presentation] 非近傍画素の加重平均を参照する再帰型イントラ予測の検討2016

    • Author(s)
      石田裕太, 伊藤勇平, 亀田裕介, 石川知一, 松田一朗, 伊東晋
    • Organizer
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2016-08-31
  • [Presentation] 同一フレームの復号済み色信号を用いた画素毎の動き補償予測2016

    • Author(s)
      瀬戸口沙重子, 亀田裕介, 石川知一, 松田一朗, 伊東晋
    • Organizer
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県津市)
    • Year and Date
      2016-08-31

URL: 

Published: 2018-01-16  

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