超低消費電力動画像圧縮を実現する機能集積イメージセンサに関する研究

实现超低功耗视频压缩的功能集成图像传感器研究

• 批准号: 12044208
• 负责人: 川人 祥二
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12044208/
• 关键词: 動画像圧縮; イメージセンサ; 低消費電力; 動きベクトル検出; ブロックマッチング

次世代広帯域移動体通信の国際標準化にともない、近い将来携帯端末上で動画像の通信を可能とするインフラストラクチャが整備される。その最も重要な研究開発の課題は、動画像圧縮回路の低消費電力化である。本研究では、イメージセンサと動画像圧縮を1つのシリコンチップ上で融合させた新しいアーキテクチャに基づく低消費電力動画像圧縮イメージセンサを提案するものである。本研究者は、イメージセンサに高速非破壊中間画像とビデオ速度高画質画像の2つの撮像モードと、ブロック単位で読み出せる機能(ブロックアクセス)を持たせ、本研究者が考案した反復ブロックマッチング法を利用することで動画像圧縮の基幹的処理である動きベクトル検出の計算量を大幅に低減することができ、イメージセンサとしての十分な画質を確保できることを見出した。提案手法は、電荷蓄積途中の信号を高速中間画像として用いるもので、実際にそのような高速中間画像を高速CCDカメラを用いて擬似的に作成し、これを用いて各種の動きベクトル検出法の精度をシミュレーションにより推定した。求めた動きベクトルにより実際に動画像符号化と復号化を行い、SNRを計算した。その結果、提案する反復ブロックマッチング法は、全探索に匹敵する精度を得ながら計算量を1/10以下にできることが実際に示された。また計算量を削減するのに有利な3段階探索法では、SNRが大きく劣化することがわかり、提案手法は、精度と計算量削減を両立できる方式であることが明らかになった。今後は、動画像圧縮イメージセンサの実現に向け、センサ上に集積化する動きベクトル検出のハードウェアアーキテクチャについて検討する。

The international standardization of next-generation mobile communications in the area is under way, and the possibility of carrying terminal-based animation communications in the near future is under development. One of the most important research projects is the development of low-power power consumption for animation image compression circuits. This research is based on the animation image compression を1 つのシリコンチップ上でfusion させた新しいアーキテクチャにbased づく low-power consumption animation image compression イメージセンサを proposal するものである. This researcher is responsible for high-speed non-destructive intermediate images and high-speed high-definition images.と、ブロック単で読み出せるfunction(ブロックアクセス)をholdingたせ、This researcher has repeatedly tested the caseロックマッチング法をUsing the することで animation image compression and processing of the basis of the calculation of the である动きベクトル検出をSignificantly reduced することができ、イメージセンサとしての10%なThe picture quality is guaranteed できることを见出した. Proposal method: Signal during charge accumulation, high-speed intermediate image, high-speed intermediate image, high-speed CCD The カメラを uses the いて to imitate the にし, the これを uses the いて various の动きThe precision of the ベクトル検出法のをシミュレーションによりESTIMATION した. Please solve the problem of symbolization and multiplexing of animated images and calculation of SNR.そのRESULTS, PROPOSAL する Repeated ブロックマッチング法は, ALL EXPLORE にMATCH するThe accuracy of calculation is less than 1/10. The calculation amount is reduced and the 3-stage exploration method is advantageous, and the SNR is large and degraded.かり、Proposal technique は、Precision and calculation amount reduction を両立できる Method であることが明らかになった. From now on, the animation image will be compressed and compressed, and the animation will be concentrated.る动きベクトル検出のハードウェアアーキテクチャについて検する.

项目成果

P.Handoko,S.kawahito,M.kumahara,Y.tadokoro,A.Matsuzawa: "A CMOS Image Sensor for Focal-Plane Low-Power Motion Vector Estimation"2000 symposium on VLSI Circuits Digest of Tech.Papers. 28-29 (2000)

P.Handoko、S.kawahito、M.kumahara、Y.tadokoro、A.Matsuzawa：“用于焦平面低功耗运动矢量估计的 CMOS 图像传感器”2000 年 VLSI 电路技术论文摘要研讨会。

Dwi Handoko,川人祥二,田所嘉昭,松澤昭: "低消費電力動きベクトル検出用非破壊中間撮像CMOSイメージセンサの試作"第4回システムLSI琵琶湖ワークショップ. 287-290 (2000)

Dwi Handoko、Shoji Kawato、Yoshiaki Tadokoro、Akira Matsuzawa：“用于低功耗运动矢量检测的非破坏性中间成像 CMOS 图像传感器的原型”第 4 届系统 LSI Biwako 研讨会 (2000)。

ドゥイ・ハンドコ,川人祥二,熊原稔,田所嘉昭,松澤昭: "非破壊中間撮像CMOSイメージセンサの試作と応用"映像情報メディア学会年次大会. 165-166 (2000)

Handco Dui、Shoji Kawato、Minoru Kumahara、Yoshiaki Tadokoro 和 Akira Matsuzawa：“无损中间成像 CMOS 图像传感器的原型和应用”图像信息和电视工程师协会年会 165-166（2000 年）。

Dwi Handoko,Shoji kawahito,Miaoiu Kurro.hara.Nobuhiro Kawai.Yoshiaki Tadokoro Masuzumi Kutayama,Akira Matsuzawa: "A CMOS Image Sensor with Non-Destructive High-speed Imagine Mode and Its Applications"Journal of Robotics and Mechatoronics. 12・5. 238-243 (2

Dwi Handoko、Shoji kawahito、Miaoiu Kurro.hara。Yoshiaki Tadokoro Masuzumi Kutayama、Akira Matsuzawa：“具有非破坏性高速成像模式的 CMOS 图像传感器及其应用”机器人学与机电学杂志 12・5。 238-243（2

Dwi Handoko,Shoji Kawahito,Yoshiaki Tadokoro,Akira Matsuzawa: "A Bidirectional Multiple Charge Transfer Active Pixel Image Sensor for Low-Power Focal Plane Motion Vector Estimation"Trans.of IEE of Japan. 121-E・1. 1-7 (2001)

Dwi Handoko、Shoji Kawahito、Yoshiaki Tadokoro、Akira Matsuzawa：“用于低功耗焦平面运动矢量估计的双向多电荷传输有源像素图像传感器”，日本 IEE 121-E・1。 ）