アナログ特性を考慮した新しいマルチメディアディジタル信号処理の研究

考虑模拟特性的新型多媒体数字信号处理研究

• 批准号: 16760339
• 负责人: 永原 正章
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760339/
• 关键词: ディジタル信号処理; サンプル値制御理論; 画像・動画処理; ΔΣ変調器; 楽器音合成; スプライン; H∞最適化; ディジタルフィルタ; JPEG; 部分空間同定法; サンプル値制御; 画像処理; Fractional Delay Filter; 音声合成; アダプティブフィルタ

サンプル値制御理論を導入することにより,従来のディジタル信号処理では考慮されることのなかったナイキスト周波数以上の周波数成分をも最適に復元する手法を確立し,これをもとにマルチメディア情報の新しい処理を考案した.具体的には,「JPEG画像・MPEG動画信号のノイズ除去」,「ΔΣ変調器の最適設計」,「弦楽器のディジタルモデリング」,「スプライン補間システムの設計」の研究を行い,従来法よりも優れた処理法,設計法を開発した.JPEG画像・MPEG動画のノイズ除去では,高周波ノイズであるモスキートノイズやブロックノイズをサンプル値H∞最適なディジタルフィルタで除去し,さらに高周波の情報(画像のエッジ)を保存するために,非線形処理(εフィルタ処理)を採り入れた.これにより,従来法(メディアンフィルタ処理等)よりも優れたノイズ除去性能を得た.また,ΔΣ変調器の設計では,非線形フィードバックの特性を解析し,その安定条件を得た他,オーバーサンプリングの特性をサンプル値制御理論で捉えることにより,ナイキスト周波数以上の成分を考慮した周波数整形の定式化を行った.このような定式化は,従来では行われていなかったものであり,なおかつ従来法よりも優れた変調器が設計可能であることを示すことができた.また,弦楽器のディジタルモデリングでは,部分空間同定法を用いて楽器の同定を行い,少ないパラメータで弦楽器の音を再生する機構を提案した.これは従来法であるサンプリング法よりもはるかに少ない記憶素子で実現でき,携帯電話等への実装が可能である.さらに,スプライン補間システムの設計では,非因果的なシステムを因果的なシステムで近似する際に,H∞最適化を用い,従来よりも周波数応答において良好な性質を持つスプライン補間システムを設計することができた.

サ ン プ ル numerical suppression theory を import す る こ と に よ り, 従 to の デ ィ ジ タ ル signal 処 Richard で は consider さ れ る こ と の な か っ た ナ イ キ ス ト cycle for the above の cycle for composition を も optimum に recovery す る を established し, こ れ を も と に マ ル チ メ デ ィ ア intelligence の new し い 処 Richard を test case し た. Specific に は, portrait "JPEG, MPEG signal animation の ノ イ ズ remove", "Δ Σ - modulator の optimum design", "string joy の デ ィ ジ タ ル モ デ リ ン グ", "ス プ ラ イ ン curation シ ス テ ム の design" を の research い, 従 to method よ り も optimal れ た 処 logos and design method of open を 発 し た. Portrait JPEG, MPEG animation の ノ イ ズ remove で は, high frequency ノ イ ズ で あ る モ ス キ ー ト ノ イ ズ や ブ ロ ッ ク ノ イ ズ を サ ン プ ル numerical h-infinity optimal な デ ィ ジ タ ル フ ィ ル タ で remove し, さ ら に high frequency の intelligence (portrait の エ ッ ジ) を save す る た め に, nonlinear 処 principle (epsilon フ ィ ル タ 処 Richard) を mining り into れ た. こ れ に よ り, 従 method (メ デ ィ ア ン フ ィ ル タ 処 principle, etc.) よ り も optimal れ た ノ イ ズ removal performance を た. ま た, Δ Σ - modulator design で の は, nonlinear フ ィ ー ド バ ッ ク を analytic し の properties, そ を た his の stability conditions, オ ー バ ー サ ン プ リ ン グ の features を サ ン プ ル numerical suppression theory で catch え る こ と に よ り, ナ イ キ ス ト cycle for the above の composition を consider し た cycle Line number plastic の demean を っ た. こ の よ う な demean は, 従 to で は line わ れ て い な か っ た も の で あ り, な お か つ 従 to method よ り も optimal れ た - modulator が design may で あ る こ と を shown す こ と が で き た. ま た, string joy is の デ ィ ジ タ ル モ デ リ ン グ で は, part of the space with optional を い て joy with fixed line を い の and less な い パ ラ メ ー タ で string joy is の sound を regeneration す る institutions を proposal し た. こ れ は 従 to method で あ る サ ン プ リ ン グ method よ り も は る か に less な い memory element child で be presently で き, such as telephone with 帯 へ の may be loaded が で あ る. さ ら に, ス プ ラ イ ン curation シ ス テ ム の design で は, non causal な シ ス テ ム を causation of な シ ス テ ム で approximate す る Interstate に, h-infinity optimization を い, 従 to よ り も cycle for 応 answer に お い て な nature を hold good つ ス プ ラ イ ン curation シ ス テ ム を design す る こ と が で き た.

项目成果

H∞最適化による因果的B-Spline補間

具有 H∞ 优化的因果 B 样条插值

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電子情報通信学会2006総合大会講演論文集 CD-ROM
• 作者: 永原;山本
• 通讯作者: 山本

ΔΣ変調器の安定性解析と設計

ΔΣ调制器的稳定性分析与设计

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第34回制御理論シンポジウム予稿集
• 作者: 和田;永原;山本
• 通讯作者: 山本

Repetitive control via sampled-data H-infinity control

通过采样数据 H-无穷大控制进行重复控制

• 发表时间: 2004
• 期刊: IFAC Workshop on Periodic Control Systems
• 作者: G.Ooi;M.Nagahara;Y.Yamamoto
• 通讯作者: Y.Yamamoto

サンプル値H∞制御によるΔΣ型AD/DA変換器の設計

采用采样值H∞控制的ΔΣ型AD/DA转换器的设计

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第5回制御部門大会予稿集
• 作者: 永原;山本
• 通讯作者: 山本

音の百科事典

声音百科全书

• 发表时间: 2006
• 作者: M.Okamoto;M.Nakayama;S.Tanaka;永原正章(分担執筆)
• 通讯作者: 永原正章(分担執筆)