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2009 年度 実績報告書

映像コンテンツのロスレス再符号化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20500102
研究機関東京理科大学

研究代表者

松田 一朗  東京理科大学, 理工学部, 准教授 (70287473)

キーワード画像符号化 / ロスレス再符号化 / 算術符号 / 離散コサイン変換 / ウェーブレット変換 / 動き補償予測 / 画像情報工学 / データ圧縮
研究概要

前年度に開発したJPEG静止画像用ロスレス再符号化アルゴリズムをベースとして、JPEG 2000やMPEG-1といった他の符号化規格への拡張を図り、その基本性能を明らかにした。主要な検討項目およびその成果を以下に示す。
1.JPEG 2000静止画像のロスレス再符号化
JPEGの後継規格であるJPEG 2000は、ウェーブレット変換と算術符号を採用した新しい静止画像符号化標準であり、符号化効率の改善の余地は少ないと考えられてきた。しかし、筆者らはJPEG 2000が各種スケーラビリティ機能を提供するためにビットストリームの構造に制約を課していることに着目し、帯域間相関を利用したブロック適応予測とコンテクストモデリングの手法を新たに開発した。その結果、JPEG 2000の画質を一切犠牲にすることなく、符号量を3~6%程度削減することに成功し、当該研究課題の概念が比較的新しい符号化規格にも有効であるとの知見を得た。
2.MPEG-1動画像のロスレス再符号化
マルチメディアコンテンツの中核を成す動画像信号は静止画像に比べてはるかにデータ量が多く、ロスレス再符号化によって蓄積・伝送容量を削減するメリットは大きい。本年度は、実用的な動画像符号化方式の先駆的な存在である、MPEG-1規格で記録された映像信号のロスレス再符号化について本格的に検討を開始した。MPEG-1は離散コサイン変換(DCT)を採用するなどその基本構成はJPEG方式に類似しているが、時間方向の冗長度を削減するために動き補償予測の技術を導入しており、これに付随する動ベクトルの情報を効率的に記述することが符号化効率改善の鍵となる。筆者らは、動的な確率モデルに基づいた動ベクトルの算術符号化方式を新たに考案し、JPEG用に開発したDCT係数の算術符号化手法と組み合わせることで、MPEG-1動画像の符号量を12~24%削減できることを明らかにした。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] A Lossless Re-encoding Scheme for MPEG-1 Video2009

    • 著者名/発表者名
      松田一朗
    • 雑誌名

      Proceedings of 17th European Signal Processing Conference(EUSIPCO-2009)

      ページ: 1834-1838

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 算術符号を用いたMPEG-1動画像のロスレス再符号化2009

    • 著者名/発表者名
      池田悠
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.109, No.148

      ページ: 19-24

  • [雑誌論文] 1/4画素精度動き補償を併用したMPEG-1動画像のロスレス再符号化2009

    • 著者名/発表者名
      若林慧
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 Vol.109, No.469

      ページ: 97-102

  • [学会発表] 重み付き多峰性確率モデルを用いた動ベクトルの算術符号化2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤慶太, 竹内祥悟, 青森久, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2010年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2010-03-16
  • [学会発表] MPEG-1動画像のロスレス再符号化―多峰性確率モデルによる動ベクトルの符号量削減―2010

    • 著者名/発表者名
      須田貴志
    • 学会等名
      2010年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県)
    • 年月日
      2010-03-16
  • [学会発表] WT係数のブロック適応予測に基づいたJPEG2000画像のロスレス再符号化2009

    • 著者名/発表者名
      上田直之, 青森久, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      2009年映像情報メディア学会冬季大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学豊洲キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2009-12-17
  • [学会発表] 動画像符号化のためのブロック適応時空間予測の最適化に関する基礎検討2009

    • 著者名/発表者名
      渡辺寛之, 青森久, 松田一朗, 伊東晋
    • 学会等名
      第24回画像符号化シンポジウム(PCSJ 2009)
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺(静岡県)
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] 多峰性の確率モデルを用いた動ベクトルの算術符号化2009

    • 著者名/発表者名
      竹内祥悟
    • 学会等名
      映像情報メディア学会年次大会
    • 発表場所
      工学院大学(東京都)
    • 年月日
      2009-08-27

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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