高フレームレート動画像に対する適応的フレームレート制御法とその応用に関する研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17500064
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 吉田 俊之 福井大学, 工学部, 教授 (50240297)
• Keywords: 動画像 / フレームレート / 適応制御 / 主観画質 / 符号化 / レート制御

Research Abstract

本研究の最終目標に対して,平成17年度は,1.フレーム内の動きの統計量とフレーム挿入の必要性すなわち"滑らかな画像再生に要するフレームレート"との関係を求める,2.1の結果を利用し,フレーム内の動き統計量に基づいてフレームレートを局所的,適応的に変化させる制御手法を確立する,3.以上の手法によって得られた非一様フレーム間隔動画像に対し,その主観表価値(MOS)を予測する手法を確立する,の3点について研究を行った.
1については,静止背景上を等速度で単一物体が移動する人工動画像を利用して,フレームレートと移動速度を変化させた一対を比較する主観評価実験を実施し,その結果を実験計画法を利用して数量化することにより,動きの統計量とフレーム挿入の必要性との関係を導いた.
2については,まず研究代表者の過去の研究結果において,高い画質を保持した状態で動画像のフレームレートを変化させる際には,(1)動きがほぼ一様一定な区間ではフレームレートは一定に保つ,(2)フレームレートはステップ状ではなく階段状に滑らかに変化させる,必要があるとの結論を得ている.そこで,与えられた対象動画像を,その動き統計量がほぼ一定となる「等速区間」に分割し,各々の区間でのフレーム挿入の必要性を評価した上で,その最大値が予め設定した閾値を超えないように区間内のフレームレートを決定し,さらにその変化を階段状に変更するアルゴリズムを提案した.
3については,まず提案手法を複数の試験画像に適用して様々な平均フレームレートを有する非一様フレーム間隔動画像を作成し,その主観表価値(MOS)を主観評価実験によって測定した.これより平均フレームレートとMOSの関係が簡単な近似式で表現できることを見出し,当該近似式をMOSの予測式として利用できることを確認した.
以上により,本年度の研究目標はほぼ完全に達成できた.