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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

研究課題

研究課題/領域番号 16K00250
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理
研究機関東京理科大学

研究代表者

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)

研究分担者 亀田 裕介  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 講師 (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)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード画像符号化 / オプティカルフロー / 動き補償 / 動きベクトル / データ圧縮 / 映像符号化 / 見かけの動き / 予測符号化 / 動画像符号化 / 動き推定 / 動き補償予測 / 高速計算 / 加速度推定 / 画素適応制御
研究成果の概要

本課題は、テレビジョン放送や映像配信、ビデオ撮影など、社会に深く浸透している映像データの画質と圧縮率を高めるための研究です。本研究では、コンピュータでヒトと同様の見かけの動きの知覚を再現し、直前の映像とその動きから直後の映像を予測することで、従来の動画像符号化方式よりも高画質かつ高圧縮率な符号化方式を実現することに成功しました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

学術的意義として、ヒトの運動視を再現する人工知能を応用して映像の予測を行うことで、映像データの圧縮効率を向上できることを示した点があります。また、工学的・社会的意義として、テレビジョン放送や映像配信、ビデオ撮影など広く社会に浸透している映像データの画質や圧縮率の向上が見込まれることです。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Lossless Video Coding Based on Multi-Frame Example Search and Probability Model Optimization2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Nemoto, Yusuke Kameda, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

      Proc. SPIE, The 22nd International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT 2019)

      巻: 11049 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1117/12.2521541

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Block-Adaptive Selection of Recursive and Non-Recursive Type Intra Prediction Modes for Image Coding2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ishida, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 6 ページ: 992-996

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.992

    • NAID

      130007382261

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-06-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 双方向の動きの対応および奥行き値に基づくオプティカルフロー推定の画素適応重み制御2018

    • 著者名/発表者名
      今関 智樹,亀田 裕介,石川 知一, 松田 一朗,伊東 晋
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 117

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Lossless Coding of Light Field Camera Data Captured with a Micro-lens Array and a Color Filter2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Miyazawa, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

      Proceedings of the 21st International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT 2018)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Product Quantization of Reference Frames for Fast Motion Detection at a Decoder Side2018

    • 著者名/発表者名
      Idomu Fujita, Tomokazu Ishikawa, Yusuke Kameda, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

      Proceedings of the 21st International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT 2018)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lossless Image Coding Based on Probability Modeling Using Template Matching and Linear Prediction2017

    • 著者名/発表者名
      Toru Sumi, Yuta Inamura, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 11 ページ: 2351-2354

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.2351

    • NAID

      130006191411

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pixel-Wise Interframe Prediction based on Dense Three-Dimensional Motion Estimation for Depth Map Coding2017

    • 著者名/発表者名
      Shota KASAI, Yusuke KAMEDA, Tomokazu ISHIKAWA, Ichiro MATSUDA, Susumu ITOH
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E100.D 号: 9 ページ: 2039-2043

    • DOI

      10.1587/transinf.2016PCL0007

    • NAID

      130006038524

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pixel-Wise Motion and Depth Compensation Based on Dense 3D Motion for Depth Map Coding2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Kasai, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lossless Video Coding Using Pel- and Block-wise Motion Compensated Prediction2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kishi, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      亀田裕介, 武市惇平, 石橋雅貴, 松田一朗, 伊東晋
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J99-D 号: 9 ページ: 861-864

    • DOI

      10.14923/transinfj.2016IEL0006

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      田嶋周, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J99-D 号: 9 ページ: 815-822

    • DOI

      10.14923/transinfj.2016IEP0004

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Frame Motion Compensation Using Extrapolated Frame by Optical Flow for Lossless Video Coding2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kameda, Hiroyuki Kishi, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 300-304

    • DOI

      10.1109/isspit.2016.7886053

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      亀田 裕介,岸 浩志,石川 知一,松田 一朗,伊東 晋
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告

      巻: 2016-AVM-95 ページ: 1-5

    • NAID

      130008000043

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lossless Coding of RGB 4:4:4 Color Video Using Linear Predictors Designed for Each Spatiotemporal Volume2016

    • 著者名/発表者名
      Shu Tajima, Yusuke Kameda, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E99.A 号: 11 ページ: 2016-2018

    • DOI

      10.1587/transfun.E99.A.2016

    • NAID

      130005267901

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lossless Image Coding Based on Probability Modeling via Template Matching and Prediction2016

    • 著者名/発表者名
      Toru Sumi, Yuta Inamura, Yusuke Kameda, Tomokazu Ishikawa, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 183-185

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lossless Coding of Color-quantized Images Using Example-based Probability Modeling2016

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Yokomizo, Tomokazu Ishikawa, Yusuke Kameda, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 180-182

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Lossless video coding based on multi-frame example search and probability model optimization2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Nemoto, Yusuke Kameda, Ichiro Matsuda, Susumu Itoh
    • 学会等名
      The 22nd International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数参照フレームの直積量子化による復号側の動き検出処理の高速実装2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 挑,亀田裕介,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 動き境界の検出に基づいた再修正処理によるオプティカルフローの推定精度改善2018

    • 著者名/発表者名
      山路康平,亀田裕介,松田一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      2018年映像情報メディア学会冬季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 画素毎の動き検出を用いたHEVCの符号化効率改善に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      堀 浩史郎,亀田裕介,松田一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      2018年映像情報メディア学会冬季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非近傍と色信号間の情報を利用した再帰型イントラ予測に基づくカラー画像符号化2018

    • 著者名/発表者名
      丸井勇基,亀田裕介,松田一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      2018年映像情報メディア学会冬季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 複数参照フレームを用いた事例探索と確率モデルの最適化に基づく動画像の可逆符号化2018

    • 著者名/発表者名
      根本 倖次,亀田 裕介,松田 一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      第33回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2018)・第23回映像メディア処理シンポジウム(IMPS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 事例探索と確率モデルの最適化に基づく動画像の可逆符号化2018

    • 著者名/発表者名
      根本倖次, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2018年映像情報メディア学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 加速度を考慮した画素毎の動き補償に基づいた動画像の可逆符号化の検討2018

    • 著者名/発表者名
      遠藤啓朗,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オプティカルフローを用いたオクルージョン検出に関する基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      望月哲朗,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フレーム間の事例探索に基づいた動画像の可逆符号化2018

    • 著者名/発表者名
      根本倖次,石川知一,亀田裕介,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct Fisheye形式で記録された全天球動画像の動き補償予測2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 諒,石川知一,亀田裕介,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      倉橋一樹,石川知一,亀田裕介,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      宮澤彰宏,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      丸井勇基,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古田智宏,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東晋
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 多重解像度処理における領域の対応関係に基づいたオプティカルフロー推定のデータ項の画素適応重み制御2017

    • 著者名/発表者名
      今関智樹,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      2017年映像情報メディア学会冬季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シーンフロー推定に基づく奥行きマップ符号化のための動き・奥行き補償2017

    • 著者名/発表者名
      笠井翔太,亀田裕介,石川知一,松田一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      2017年映像情報メディア学会冬季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 符号化済み領域における画素毎の動き検出処理を利用した動画像の可逆符号化に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      岸 浩志,亀田 裕介,石川 知一, 松田 一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      第32回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2017)・第22回映像メディア処理シンポジウム(IMPS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多視点映像符号化のための画素毎の動き補償予測に関する一検討2017

    • 著者名/発表者名
      樋口 真一郎,石川 知一, 亀田 裕介,松田 一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      第32回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2017)・第22回映像メディア処理シンポジウム(IMPS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 直積量子化を用いたテンプレートマッチングの高速化と動き補償予測への応用2017

    • 著者名/発表者名
      藤田 挑, 石川知一, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2017年映像情報メディア学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 画素毎とブロック毎の動き補償予測を併用したRGB4:4:4カラー動画像の可逆符号化2017

    • 著者名/発表者名
      山路康平, 安藤諒佑, 亀田裕介, 石川知一, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2017年映像情報メディア学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 画素毎とブロック毎の動き検出に基づいた両方向予測の検討2017

    • 著者名/発表者名
      堀浩史郎, 亀田裕介, 石川知一, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2017年映像情報メディア学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 輝度勾配の時間不変性も考慮したオプティカルフロー推定の検討2017

    • 著者名/発表者名
      山内晶洋, 石川知一, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2017年映像情報メディア学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] オプティカルフローとシーンフローの推定に基づく高能率映像符号化2017

    • 著者名/発表者名
      亀田裕介
    • 学会等名
      情報処理学会 第97回オーディオビジュアル複合情報処理(AVM)研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      横溝 貴明,石川 知一, 亀田 裕介,松田 一朗,伊東 晋
    • 学会等名
      第31回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2016)
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺(静岡県伊豆市)
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      樋口真一郎, 石川知一, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      今関智樹, 亀田裕介, 石川知一, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      矢中佑典, 石川知一, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      倉橋一樹, 石川知一, 亀田裕介, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      石田裕太, 伊藤勇平, 亀田裕介, 石川知一, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      瀬戸口沙重子, 亀田裕介, 石川知一, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2016年映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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