| 研究課題/領域番号 |
18K19838
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
廣林 茂樹 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (40272950)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| キーワード | 信号処理 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、主として２次元NHAのスペクトル分布と画像の効率的表現についての検討を行う。一般に、正弦波１本で構成される信号をDFT（FFTや離散コサイン変換DCTなども本質的に同じ）で変換すると、そのスペクトルは分析窓の影響で、2次元周波数空間では本来存在しないスペクトルが複数群れて現れる（側帯波）。一方、NHAでは、側帯波が全くでないため、画像信号を表現するスペクトル数が、格段に減る。一般の符号化技術では、信号を周波数変換し、その上で量子化し、さらにハフマンなどの符号化処理が行われる。ここで、NHAでスペクトル自体を正確に推定すれば、事前にスペクトル数を大幅に削減でき、その後の符号化技術によって、さらにデータ量を飛躍的に減少させる可能性がある。また、NHAでは、側帯波が出ないため、微小な信号でも正確に検波できることがわか
る。このように、本質的に信号を正確に解析できれば、符号化の前処理の周波数変換部の改善で、大きな恩恵を与えることができる。
特に画像解析でよく利用されているWaveletでは、空間分解能に優れるが周波数分解能が悪い。コサイン変換は、スペクトルの集約性が良いといわれるが偶関数展開しているため、偶関数化による空間の非連続性によって、側帯波が多く発生する。申請者は、既にNHAによる画像応用の可能性を、スペクトル数という観点から、従来法と比較して実験的に調べている。より少ない効率的なスペクトル表現ができれば、前述したように極限的なデータ圧縮につながる。
また、申請者は挑戦的萌芽研究（2015-2016）において局所領域でのマルチブロックでのノイズ除去で高い復元精度を確認した。そこで本申請研究では、非局所的なNonLocal手法に応用しマクロブロック以外の画像を参照することで、さらに広範囲な復元技術の実現の検討を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
概ね当初の予定通り進んでいるが、令和元年7月、2次元NHAのスペクトル分布と画像の効率的表現について検討していたところ、その表現法に関して新しい知見が得られ、特許出願（令和2年3月出願済）を行うことになり、追加の検証実験の検討の必要が生じた。
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| 今後の研究の推進方策 |
一般に、正弦波１本で構成される信号をDFT（FFTや離散コサイン変換DCTなども本質的に同じ）で変換すると、そのスペクトルは分析窓の影響で、2次元周波数空間では本来存在しないスペクトルが複数群れて現れる（側帯波）。一方、NHAでは、側帯波が全くでないため、画像信号を表現するスペクトル数が、格段に減る。一般の符号化技術では、信号を周波数変換し、その上で量子化し、さらにハフマンなどの符号化処理が行われる。ここで、NHAでスペクトル自体を正確に推定すれば、事前にスペクトル数を大幅に削減でき、その後の符号化技術によって、さらにデータ量を飛躍的に減少させる可能性がある。このように、本質的に信号を正確に解析できれば、符号化の前処理の周波数変換部の改善で、大きな恩恵を与えることができる。
特に画像解析でよく利用されているWaveletでは、空間分解能に優れるが周波数分解能が悪い。コサイン変換は、スペクトルの集約性が良いといわれるが偶関数展開しているため、偶関数化による空間の非連続性によって、側帯波が多く発生する。申請者は、右図の通り、既にNHAによる画像応用の可能性を、スペクトル数という観点から、従来法と比較して実験的に調べる。より少ない効率的なスペクトル表現ができれば、前述したように極限的なデータ圧縮につながる。
また、申請者は挑戦的萌芽研究（2015-2016）において局所領域でのマルチブロックでのノイズ除去で高い復元精度を確認した。そこで本申請研究では、非局所的なNonLocal手法に応用しマクロブロック以外の画像を参照することで、さらに広範囲な復元技術の実現を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
昨年予定していた試作用の組み込みボードを購入し、課題研究のプログラムの実装化を行う予定である。
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