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オブジェクト抽出に基づく超並列動画像符号化システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00157
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 マルチメディア・データベース
研究機関徳島大学

研究代表者

宋 天  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (10380130)

研究分担者 島本 隆  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20170962)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード動画像符号化 / HEVC / Object extraction / Salient object / Parallel processing / object based coding / smart coding / 並列処理 / オブジェクトベース符号化 / オブジェクト
研究成果の概要

本研究は、画像の注目オブジェクトの抽出技術を導入し、新しい符号化構造を提案する。この提案は、画像フレームを符号化する際にオブジェクト抽出による動き検出処理を加える。 この処理により、画像内の注目領域を抽出し、その動きを探索することにより真の動きを検出でき、画面間予測の効率を改善し符号化効率を大幅に向上する。提案手法の性能が優れていることを確認したうえに論文にまとめた。また、同分野の他の研究を鑑みても、効率的な学習を導入したオブジェクト単位の符号化手法が主流になっているため、今後この研究をさらに深め、次世代の標準化活動に提案できるものだと信じている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の符号化構造を持つ符号化国際標準には、様々な固有問題を抱えているため、最新の規格がハードウェアに実装する際に大変苦労している。本研究は、昨今大きく進展を遂げた人工知能分野の知恵を借り、符号化手法に新たな符号化構造を提案している。提案の構造は、過去蓄積した知恵を利用しながら、最新の物体検出手法も利用し、高い符号化効率と小面積ハードウェア実装を両立可能としている。現在、このような研究が増え、注目されつつある。次の国際標準に向け、更に研究を深める必要がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 6件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 16件)

  • [国際共同研究] Shanghai Maritime University/Xidian University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 上海海事大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 台湾科技大学(Taiwan)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Maximum-Entropy-Model-Enabled Complexity Reduction Algorithm in Modern Video Coding Standards2020

    • 著者名/発表者名
      Jiang Xiantao、Song Tian、Katayama Takafumi
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 12 号: 1 ページ: 113-113

    • DOI

      10.3390/sym12010113

    • NAID

      120007037465

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A High-Throughput Subspace Pursuit Processor for ECG Recovery in Compressed Sensing Using Square-Root-Free MGS QR Decomposition2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Yizhong、Song Tian、Zhuang Yiqi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems

      巻: 28 号: 1 ページ: 174-187

    • DOI

      10.1109/tvlsi.2019.2936867

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Low-Complexity and Hardware-Friendly H.265/HEVC Encoder for Vehicular Ad-Hoc Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Jiang Xiantao、Feng Jie、Song Tian、Katayama Takafumi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 19 号: 8 ページ: 1927-1927

    • DOI

      10.3390/s19081927

    • NAID

      120007141565

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quality-Oriented Perceptual HEVC Based on the Spatiotemporal Saliency Detection Model2019

    • 著者名/発表者名
      Jiang Xiantao、Song Tian、Zhu Daqi、Katayama Takafumi、Wang Lu
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 21 号: 2 ページ: 165-165

    • DOI

      10.3390/e21020165

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatial Correlation-Based Motion-Vector Prediction for Video-Coding Efficiency Improvement2019

    • 著者名/発表者名
      Jiang Xiantao、Song Tian、Katayama Takafumi、Leu Jenq-Shiou
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 11 号: 2 ページ: 129-129

    • DOI

      10.3390/sym11020129

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 注目領域検出を用いた符号化アルゴリズムに関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      Katayama Takafumi、Tanaka Hiroki、Song Tian、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 138 号: 10 ページ: 1185-1186

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.138.1185

    • NAID

      130007491401

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 年月日
      2018-10-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boundary correlation-based intracoding for SHVC algorithm and its efficient VLSI architecture2018

    • 著者名/発表者名
      Katayama Takafumi、Song Tian、Shi Wen、Jiang Xiantao、Shimamoto Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Real-Time Image Processing

      巻: 15 号: 1 ページ: 107-122

    • DOI

      10.1007/s11554-018-0786-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast CU Determination Algorithm Based on Convolutional Neural Network for HEVC2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song, Wen Shi, Xiantao Jiang and Takashi Shimamoto
    • 雑誌名

      International Journal of Machine Learning and Computing

      巻: 8 号: 5 ページ: 442-446

    • DOI

      10.18178/ijmlc.2018.8.5.726

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hardware Oriented Low-Complexity Intra Coding Algorithm for SHVC2017

    • 著者名/発表者名
      KATAYAMA Takafumi、SONG Tian、SHI Wen、FUJITA Gen、JIANG Xiantao、SHIMAMOTO Takashi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 12 ページ: 2936-2947

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.2936

    • NAID

      130006236501

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast Edge Detection and Early Depth Decision for Intra Coding of 3D-HEVC2017

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song, Wen Shi, Xiantao Jiang and Takashi Shimamoto
    • 雑誌名

      International Journal of Advances in Computer and Electronics Engineering

      巻: 2 ページ: 11-20

    • 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] Hardware Implementation-Oriented Fast Intra-Coding Based on Downsampling Information for HEVC2017

    • 著者名/発表者名
      Wen Shi, Tian Song, Takafumi Katayama, Xiantao Jiang and Takashi Shimamoto
    • 雑誌名

      Journal of Real-Time Image Processing

      巻: 3 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1007/s11554-017-0677-4

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] An Adaptive Selection Method of Screen Content Coding Tools for Educational Video System2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Hongyi, Tian Song, Takafumi Katayama, Takashi Shimamoto and Zhao Liping
    • 学会等名
      The 6th International Forum on Advanced Technologies 2020 (IFAT2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Low Bitrate VVC-based Drone Video Coding System2020

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Iino, Tian Song, Takafumi Katayama and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      The 6th International Forum on Advanced Technologies 2020 (IFAT2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Input Bit Reduction for a Low Cost Neural ODE2020

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song, Leu Shiou Jenq and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      The 6th International Forum on Advanced Technologies 2020 (IFAT2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Machine Learning based Underwater Depth Estimation2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Minamoto, Tian Song, Takafumi Katayama and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      The 6th International Forum on Advanced Technologies 2020 (IFAT2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Bitrate Fluctuation Control Method for VVC-based Drone Video Coding System2020

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Iino, Tian Song, Takafumi Katayama and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing(NCSP'20)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CenterNet based Object Detection System for 360-degree Panorama Video System2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kakiuchi, Tian Song, Takafumi Katayama and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing(NCSP'20)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GAN-based Color Correction for Underwater Object Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song, Takashi Shimamoto and Xiantao Jiang
    • 学会等名
      OCEANS19 MTS/IEEE Seattle, 1-4, Seattle, Oct. 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal-Aware Visual Saliency Detection with Semantic Attention2019

    • 著者名/発表者名
      Lu Wang, Tian Song, Takafumi Katayama and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      International Conference on Intelligence Science and Big Data Engineering (IScIDE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of Cross Component Prediction by Multiple Liner Prediction for HEVC2019

    • 著者名/発表者名
      Fumiya Kitawaki, Tian Song, Takafumi Katayama, Xiantao Jiang and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast Object Detection Algorithm using Encoded Video Information2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Koki Tamura, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      IEEE CASS Shanghai and Shikoku Chapters Joint Workshop on Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] QP Adaptation Algorithm for Low Complexity HEVC based on a CNN-Generated Header Bits Map2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE 8th International Conference of Consumer Electronics in Berlin
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-line Intra Prediction for Inter-Layer Reference in SHVC2018

    • 著者名/発表者名
      Koki Tamura, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of Taiwan and Japan Conference on Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast PU Size Decision Algorithm Using RD-Cost and Depth Dispersion for Depth Intra Coding of 3D-HEVC2018

    • 著者名/発表者名
      Shota Yusa, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of Taiwan and Japan Conference on Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient Object Detection Algorithm using Encoded Video Information2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Koki Tamura, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of Taiwan and Japan Conference on Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Learning Library Extension for Sea Cucumber Recognition using GANs2018

    • 著者名/発表者名
      Kunihito Hatai, Ryota Fujiki, Akinori Sanda, Wen Shi, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast Object Detection System Based on the Embedded Information in the Bitstream2018

    • 著者名/発表者名
      Akinori Sanda, Kunihito Hatai, Ryota Fujiki, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Low-Complexity Intra Coding Algorithm Based on Convolutional Neural Network for HEVC2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Kazuki Kuroda, Wen Shi, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of 2018 International Conference on Information and Computer Technologies (ICICT2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Intra Prediction Based on Adaptive Downsampling Signal for Parallel HEVC Encoding2018

    • 著者名/発表者名
      Wen Shi, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hardware-oriented Low Complexity Motion Estimation for HEVC2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Ito, Tian Song, Wen Shi, Takafumi Katayama and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Early Mode Selection of High Resolution for HEVC Base on Bits-Mapping,2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kuroda, Takafumi Katayama, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pixel-based Fast CU Depth Decision Algorithm with Edge Strength for HEVC2018

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Katayama, Wen Shi, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Consumer Electronics(ICCE2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coding Efficiency Improvement Algorithm for Inter-Layer Reference Prediction in SHVC2017

    • 著者名/発表者名
      Koki Tamura, Takafumi Katayama, Wen Shi, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast CU Depth Decision Algorithm Using Depth-Map for 3D-HEVC2017

    • 著者名/発表者名
      Shota YusaShota Yusa, Takafumi Katayama, Wen Shi, Tian Song and Takashi Shimamoto
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Training Library Generation for Automatic Sea Cucumber Recognition2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Fujiki, Yuhki Yano, Tian Song, Takashi Shimamoto and Nobutatsu Nakamura
    • 学会等名
      Proceedings of International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications(ITC-CSCC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Coding Efficiency Improvement Algorithm for Future Video Coding2017

    • 著者名/発表者名
      Jiang Xiantao, Wang XiaoFeng, Yang Yadong, Tian Song, Shi Wen and Katayama Takafumi
    • 学会等名
      IFIP International Federation for Information Processing 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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