スケーラブル動画像符号化の組込み向け実装法に関する研究

可伸缩视频编码的嵌入式实现研究

• 批准号: 02J02016
• 负责人: 筒井 弘
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J02016/
• 关键词: スケーラブル符号化; JPEG2000; 組込み機器; コーデック化; Motion JPEG2000; 離散ウェーブレット変換; 視覚特性; レート制御; エントロピー符号化; コーデック; プログレッシブ復号; スケーラブル画像符号化; SoC; Xtensa; コンフィギュラブルプロセッサ

本研究の目的は,スケーラブル動画像符号化の組込み機器への効率的な実装手法の提案である.前年度までに於て,JPEG2000スケーラブル符号化/復号化を対象として,様々なシステム要求に対して最適な実装を容易かつ効率的に実現可能とするスケーラブルなデザインフレームワークの実現を目標とし,検討および実装/評価を行っている.本年度は,これまでに実装を行ったソフトウェアならびにハードウェア処理モジュールを組合せ,フレームワークの全体の構築を行い,「組込み向けJPEG2000符号化方式の実装法」と題した博士論文にまとめた.提案デザインフレームワークでは,アプリケーションの要求や設計時の制約条件に応じて,共通モジュールを選択的に利用することによって,最適なJPEG2000復号器/復号器/コーデックの実装を得ることができる.さらに,JPEG2000で各フレームを圧縮する動画像符号化方式であるMotion JPEG2000に関して,組込み機器での利用が見込まれる,低ビットレート符号化時における主観画質の向上手法を提案した.提案手法ではJPEG2000の持つ特長と人間の視覚特性を利用して,Motion JPEG2000の主観的画質を向上させる.JPEG2000は変換に離散ウェーブレット変換(DWT)を用いているために,符号化の過程で画像内の位置に応じて符号量の割り当てを制御することが容易となっている.人間の視覚特性は刺激の空間周波数,時間周波数に依存して特性が変化し,周波数が高いほど感度が低下する.提案する手法は,人間の視覚特性を利用して,時間周波数,空間周波数が高い領域に割り当てる符号量を減らし,それ以外の領域に割り当てる符号量を増やす.その結果,動画像全体の主観的画質を向上させることに成功した.

这项研究的目的是提出一种有效的实施方法，用于在嵌入式设备上进行可扩展的视频编码。直到上一年，jpeg2000可扩展的编码/解码进行了研究和实施/评估，其目的是实现可扩展的设计框架，该框架允许轻松有效地实现各种系统要求的最佳实现。今年，我们将已经实施的软件和硬件处理模块组合在一起以构建整个框架，并以“嵌入式JPEG2000编码方案的实施方法”为标题为“实施方法”。提出的设计框架允许通过根据应用程序要求和设计约束选择公共模块，通过选择性地使用公共模块来实现最佳JPEG2000解码器/解码器/编解码器。此外，Motion是一种视频编码方法，可压缩JPEG2000中有关JPEG2000的每个帧，我们提出了一种在低比特率编码过程中改善主观图像质量的方法，预计将在嵌入式设备中使用。在提出的方法中，我们使用JPEG2000的特征和人类的视觉特征来提高运动jpeg2000的主观图像质量。由于JPEG2000使用离散小波变换（DWT）进行转换，因此很容易根据编码过程中图像中的位置控制代码量的分配。人类的视觉特征会根据刺激的空间频率和时间频率而变化，并且随着频率的增加，灵敏度降低。提出的方法利用人类的视觉特征减少分配给时间和空间频率的区域的代码量，并增加分配给其他区域的代码量。结果，我们成功地改善了整个运动图像的主观图像质量。

项目成果

視覚特性を用いたMotion JPEG2000レート制御手法

利用视觉特性的Motion JPEG2000码率控制方法

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第6回 YRP移動体通信産学官交流シンポジウム
• 作者: 筒井 弘;林 宙輝;宮本 龍介;増崎 隆彦;泉 知論;尾上 孝雄;中村 行宏
• 通讯作者: 中村 行宏

Y.Hayashi, H.Tsutsui 他: "Design Framework for JPEG2000 Encoding System Architecture"Proc.of IEEE International Symposium on Circuits and Systems(ISCAS2003). (2003)

Y. Hayashi、H. Tsutsui 等人：“JPEG2000 编码系统架构的设计框架”Proc. of IEEE 国际电路与系统研讨会 (ISCAS2003)。

H.Tsutsui, T.Masuzaki 他: "JPEG2000 Fully Scalable Image Encoder by configurable Processor"Proc.of 7th EUROMEDIA Conference. 168-172 (2002)

H. Tsutsui、T. Masuzaki 等人：“由可配置处理器实现的 JPEG2000 完全可扩展图像编码器”，第七届 EUROMEDIA 会议论文集 168-172 (2002)。

Y.Hayashi, H.Tsutsui 他: "Scalable Design Framework for JPEG2000 Encoder Architecture"Proc.of The 11th Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed Information technologies(SASIMI2003). (2003)

Y.Hayashi、H.Tsutsui 等人：“JPEG2000 编码器架构的可扩展设计框架”第 11 届混合信息技术综合与系统集成研讨会论文集(SASIMI2003)。

H.Sugita, V.Q.Minh 他: "JPEG2000 High-Speed Progressive Decoding Scheme"Proc.of IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS2004). (2004)

H.Sugita、V.Q.Minh 等人：“JPEG2000 高速渐进解码方案”Proc.of IEEE 国际电路与系统研讨会 (ISCAS2004) (2004)。