高精細静止画像符号化に用いる高速ロスレス変換の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13750328
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小松 邦紀 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40292750)
• Keywords: 静止画像符号化 / ロスレス変換 / 離散コサイン変換 / 高速変換 / 量子化 / ウェーブレット変換 / アダマール変換 / 互換性

Research Abstract

近年,静止画像のロスレス・ロッシー統一符号化システムに関する研究が盛んに行われている.ロスレスウェーブレット変換(LWT)に基づいた方式は,静止画像のロスレス・ロッシー統一符号化の標準化方式であるJPEG2000で用いられている.また,ロスレス離散コサイン変換(LDCT)に基づいた方式はJPEG方式との互換性があり,将来,標準化方式として採用される可能性が高い.ロスレス・ロッシー統一符号化システムは,高精細静止画像(例えば,医療画像,衛星画像,美術画像)を扱う分野において特に要求される.しかしながら,高精細静止画像にロスレス変換を適用するときに以下の2つの問題がある.(1)画素数が非常に多いために計算量が多くなり,処理速度が遅くなる.(2)ロスレス変換内で誤差が生じるためにロッシー変換との互換性が低くなり,高いビットレートでの圧縮効率が悪くなる.そこで,本研究では,ロッシー変換との互換性の高い高速ロスレス変換を開発することを目的とする.
本年度は、2次元ロスレスDCT, 2次元ロスレスWHTについて研究を行い,乗算なし4点ロスレスアダマール変換に基づいた非分離型方式は,ロッシー変換との互換性が高いこと,計算量が少なくなることを明らかにした.特に,非分離型2次元ロスレスWHTは乗算器数が0なので,高速性という点では非常に優れている.
また,高いビットレートでの圧縮効率を改善するために,LWT及びLDCTの変換係数の量子化について研究を行い,ロッシー変換の変換係数に対する量子化方式をロスレス変換の変換係数に対しても適用することは,圧縮効率の点から問題があることを示した.

Research Products

• [Publications] Kunitoshi Komatsu: "Optimum Quantization Step Size for Integer Lossless Wavelet Coefficients"SCI2002. (発表予定). (2002)
• [Publications] 小松邦紀: "整数ロスレスDCT係数の最適量子化"電子情報通信学会総合大会. D11-D29 (2002)
• [Publications] 小松邦紀: "整数ロスレス変換係数に対する最適量子化ステップサイズ"電子情報通信学会技術研究報告[画像工学]. IE2001-IE2186 (2002)
• [Publications] Kunitoshi Komatsu: "2D Lossless Discrete Cosine Transform"IEEE ICIP2001. (2001)
• [Publications] 小松邦紀: "DCT画像符号化における再生誤差の低減方法"電子情報通信学会ソサイエティ大会. D11-D15 (2001)
• [Publications] Kunitoshi Komatsu: "Lossless 2D Discrete Walsh-Hadamard Transform"IEEE ICASSP2001. (2001)