2021/10/06 更新

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ヤマネ ノブモト
山根 延元
YAMANE Nobumoto
所属
自然科学学域 准教授
職名
准教授
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学位

  • 博士(工学)

研究キーワード

  • ウィナーフィルタ

  • 統計的信号処理

  • 最小平均2乗推定

  • ベクトル量子化

  • reflection group

  • エントロピー符号化

  • 高能率符号化

  • 画像符号化

  • BCH符号

  • ユニバーサル符号化

  • DCT符号化

  • X線CT

  • 通信路符号化

  • 情報源符号化

  • 最適フィルタ

  • 自動目視検査

  • 画像復元

  • 音素認識

  • ガウス混合モデル

研究分野

  • 情報通信 / 統計科学  / Statistcal Signal Processing

  • ライフサイエンス / 医用システム  / Diagnostics Imaging

経歴

  • 岡山大学   大学院・自然科学研究科   准教授

    2005年

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所属学協会

 

論文

  • 定常ガウス混合モデルに基づく画像の補間法(画像)

    山根 延元, 田淵 真弘

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   95 ( 3 )   303 - 312   2012年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では,定常ガウス混合モデルに基づく画像の新しい補間法を提案する.画像の補間法は周波数領域で理想低域フィルタ(ナイキストフィルタ)を施す方法及び実空間で適応的低域フィルタを施す方法に大別される.前者の方法はフィルタ性能が優れるものの,補間画像のエッジ付近にリンギング偽像を生ずる問題がある.一方,バイリニア法のような実空間の方法では,高解像度画像にぼけが生じることが知られているこのため,より高精度でリンギング偽造が生じない補間法が求められる.本論文では,統計学習に基づく適応的Wiener Filter (AWF)を用いる方法を提案する.画像の統計モデルとして,広義定常ガウス混合モデル(GMM)を仮定し,あらかじめ多種多様なトレーニング画像を用いて局所定常GMMとAWFを推定しておく.この局所定常GMMを画像の局所信号に当てはめ,最大事後確率法により選択したWFを用いて最小二乗誤差補間を行う.このAWFを補間問題に適用する方法として,以下の二つの方法の比較検討を行う.第一の方法は,あらかじめ前処理としてナイキストフィルタにより拡大した画像に後処理としてAWFを施す方法である.第二の方法は,観測画像に直接多重位相のWFを施す方法である.シミュレーション実験結果により,第二の方法はリンギング偽像が目立つことなく高精細な画像が得られることを示し,有効性を明らかにする.

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  • Image Restoration Using a Universal GMM Learning and Adaptive Wiener Filter

    Nobumoto Yamane, Motohiro Tabuchi, Yoshitaka Morikawa

    IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES   E92A ( 10 )   2560 - 2571   2009年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IEICE-INST ELECTRONICS INFORMATION COMMUNICATIONS ENG  

    In this paper, an image restoration method using the Wiener filter is proposed. In order to bring the theory of the Wiener filter consistent with images that have spatially varying statistics, the proposed method adopts the locally adaptive Wiener filter (AWF) based on the universal Gaussian mixture distribution model (UNI-GMM) previously proposed for denoising. Applying the UNI-GMM-AWF for deconvolution problem, the proposed method employs the stationary Wiener filter (SWF) as a pre-filter. The SWF in the discrete cosine transform domain shrinks the blur point spread function and facilitates the modeling and filtering at the proceeding AWF. The SWF and UNI-GMM are learned using a generic training image set and the proposed method is tuned toward the image set. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

    DOI: 10.1587/transfun.E92.A.2560

    Web of Science

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    J-GLOBAL

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  • 正規化カイ2乗混合モデルの学習に基づく自動目視検査(情報理論)

    山根 延元, 田淵 真弘, 森川 良孝

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   92 ( 4 )   234 - 242   2009年4月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では,学習に基づく自動目視検査法のための新しい統計モデルを提案する.織物などの欠陥検査は現在のところ目視により行われており,その検出率は十分なものではないことが知られている.このためより検出精度の高い自動目視検査が求められている.本論文では汎用的で信頼性の高い自動目視検査法の実現を図るため学習に基づく方法を提案する.提案法では,正規画像のモデルとして広義定常ガウス混合モデルから得られるカイ2乗混合モデル(x^2-Mixture Distribution Model : x^2-MM)を当てはめる.またこのモデルを実用的なサイズで画像に当てはめるため,平均パワー正規化を導入する.その結果,トレーニング画像を用いて学習した正規化x^2-MMは,正規画像の統計的性質を高精度に表現できるため,欠陥画像のトレーニングが不要となり得る.したがって,提案法は織物の中の毛玉状欠陥のように,欠陥の形状及び性質が変化に富み,そのトレーニングデータを十分に得られない場合にも適用可能である.実際の織物の製造ラインから得られた微細な毛玉の検出を例として評価実験を行い,有効性を明らかにする.

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  • ガウス混合モデルに基づく適応的ウィナーフィルタによる胸部X線CT画像のノイズ除去

    田淵 真弘, 山根 延元, 森川 良孝

    日本放射線技術學會雜誌   64 ( 5 )   563 - 572   2008年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人日本放射線技術学会  

    In recent decades, X-ray CT imaging has become more important as a result of its high-resolution performance. However, it is well known that the X-ray dose is insufficient in the techniques that use low-dose imaging in health screening or thin-slice imaging in work-up. Therefore, the degradation of CT images caused by the streak artifact frequently becomes problematic. In this study, we applied a Wiener filter (WF) using the universal Gaussian mixture distribution model (UNI-GMM) as a statistical model to remove streak artifact. In designing the WF, it is necessary to estimate the statistic...

    DOI: 10.6009/jjrt.64.563

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  • [Adaptive Wiener filter based on Gaussian mixture distribution model for denoising chest X-ray CT image]. 査読

    Tabuchi M, Yamane N, Morikawa Y

    Nihon Hoshasen Gijutsu Gakkai zasshi   64   563 - 572   2008年5月

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    出版者・発行元:5  

    DOI: 10.6009/jjrt.64.563

    PubMed

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  • 鏡映群を用いた単位超球面ベクトル量子化の高速最近傍探索法(情報理論)

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   90 ( 3 )   201 - 209   2007年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    単位超球面上のベクトル量子化(VQ)の高速化法を提案する.一般的なVQにおいて最近傍探索量子化を全探索(FS)によって行えば多くの演算量が必要であり問題となっている.FSVQの演算量を削減する方法が数多く存在するが,その一つとして2段階探索法が知られている.これは入力ベクトルを前量子化器(PQ)によって高速に量子化を行い,その量子化出力をもとに最近傍の候補を削減するものである.従来法のPQにはスカラ量子化(SQ)が採用(P-SQ)されているが,本論文では超球面VQの高速化を目的として,PQに鏡映群を利用した万華鏡VQ (KVQ)を用いる.KVQはベクトルの成分の符号反転とソートによる簡単な処理及び少量の距離計算によって量子化を行うことができPQに速している.提案法では,4及び8次元の単位超球面一様分布に対して設計された符号帳において,直接FSVQを行う計算量の3%程度まで,メモリ量をP-SQ法に比べて8〜30%程度まで削減できることを示す.また,候補符号帳を作成するための計算量を削減するために新たに棄却領域を提案し,従来法で必要な計算量に比べて5%まで削減できることを示す.

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  • 超球面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の特性改善(ディジタル信号処理)

    山根 延元, 森川 良孝, 前 智弘, 竹本 裕治, 槙 修一

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   89 ( 1 )   15 - 24   2006年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    超球面上一様分布に従うベクトルのための高速ベクトル量子化器(VQ)として, 鏡映群がもつ多次元の対称性を利用した2段階VQ(万華鏡VQ : KVQ)が提案されている. この方法の初段VQは鏡映群による超球面上の格子量子化器であり, 高次元・高レート化の中心的な役割を担う. 後段VQは全探索VQであり, ボロノイ領域を再分割・整形し量子化特性を改善する役割を担う. この方法ではコードベクトルを初段ボロノイ領域の内部のみに配置している. 本論文では, この方法の高次元における量子化特性の改善法として, 領域統合型KVQを提案する. この方法では, 後段VQのコードベクトルを初段VQのボロノイ領域の境界面にも配置する. この方法により, 初段VQにおける複数のボロノイ領域を統合・再分割し, コードベクトル配置の自由度の向上を図る. ガウス性ベクトルに対するシミュレーション実験を行い, 次元数が16次元, レートが約2.5bit/sampleの範囲において全探索VQと同等の量子化特性が得られることを明らかにする.

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  • 超球面上一様分布のための鏡映群に基づくベクトル量子化器(情報理論)

    山根 延元, 森川 良孝, 林 一久, 藤原 友紀, 松本 和洋

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   88 ( 11 )   1334 - 1342   2005年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では単位超球面上に一様に分布するベクトルのための高速量子化器として鏡映群による空間分割の対称性を利用した2段階のベクトル量子化器を提案し, この方法を万華鏡ベクトル量子化器と名づける. 初段の量子化器には鏡映群による球面上の格子量子化器を用いる. この格子量子化器のボロノイ領域は基本領域と呼ばれる互いに合同な領域となるが, 初段量子化器単独での量子化損は大きい. そこで, 後段量子化器として全探索ベクトル量子化器を用い, 初段量子化器のボロノイ領域を再分割・整形して量子化特性の改善を図る. 提案法の演算量及び記憶容量は縦続探索型-直和コードブック型の高速量子化器のものと同程度にまで低減することができるため, 高次元・高レートにおける実現を図ることができる. 本論文では, 鏡映群としてZ, A, C及びD型を用いる場合について, 初段量子化器が順列符号と同様な簡単な処理で実現できることを示す. 最後に単位超球面上に一様に分布する擬似乱数列に対して後段量子化器の設計を行い, 次元数が4, レートが約5bit/sampleまでの範囲で所望の量子化特性を実現できることを明らかにする.

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  • ガウス混合モデルに基づく画像のインパルス性雑音除去フィルタ(ディジタル信号処理)

    山根 延元, 森川 良孝, 小郷 裕輝

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   86 ( 11 )   1116 - 1125   2003年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    インパルス性雑音により劣化した画像の復元法として,雑音検出を行った後,雑音画素のみ選択的に修正するスイッチング法が種々提案されている.本論文では,スイッテング法における修正フィルタとして,ガウス混合モデルに基づく適応的ウィーナーフィルタ(AWF)を用いる方法を提案する.提案法の適応化処理では,雑音検出過程で得られる補正画像を観測画像として用い,その局所領域の信号列からガウス混合モデルのパラメータを推定する.本法の雑音検出処理は従来のスイッチング法に準じて行うが,混合モデルのパラメータを用いて雑音検出しきい値の画像依存性の低減を図る.また,フィルタサポート領域内の雑音画素の取扱い方法として,雑音画素をサポートから除く方法及び雑音画素の修正値を用いる逐次近似法の二つの方法の比較検討を行う.更に,復元画像を雑音検出及び混合モデルのパラメータ推定に用いる反復復元法を用いて復元能力の向上を図る.シミュレーション実験結果を示し,従来法に比べて復元能力を2〜3.5dB程度向上できることを明らかにする.

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  • 画像の局所定常ガウス混合モデルに基づく適応的ウィーナーフィルタを用いた最適雑音除去

    山根 延元, 森川 良孝, 川上 洋一, 高橋 秀和

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   85 ( 9 )   993 - 1004   2002年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では,劣化画像の復元処理における最適復元フィルタの一つの実現法として,ガウス混合モデルに基づく適応的ウィーナーフィルタ(WF)法を提案する.提案法は,画像の局所ブロックを統計的性質の異なる有限個の過程に分類し,各過程ごとに導出されるWFのクラスから各ブロックに整合するWFを選択するという形の,単純な適応的WFの一種である.本法による最適フィルタの実現は,画像信号及び雑音信号がともにガウス分布に従う場合の最小平均2乗誤差フィルタがWFに帰着することに着目して計画される.画像の統計的モデルとしてガウス混合モデルを採用し,各クラスに属する信号のガウス化を図る.基礎となる混合モデルとして,多種多様なトレーニング画像を用いて決定した汎用的混合モデルを用い,WFの導出に要する共分散の推定精度の向上,及び,処理演算量の低減を図る.本論文では,白色雑音が重畳した劣化画像を処理対象とし,局所定常過程における共分散行列の推定法,混合モデルの決定法の検討を行い,適応的WFを設計する.最後に,シミュレーション実験により従来の方法と比較・検討を行い,提案法の有効性を明らかにする.

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  • 画像の斜交軸DCT符号化法のガウス混成モデルに基づくエントロピー符号化による特性改善

    山根 延元, 森川 良孝, 成相 剛士

    電子情報通信学会論文誌. B, 通信   82 ( 11 )   2104 - 2111   1999年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    斜交軸DCT符号化法では,画像信号をエッジに沿った可変形状ブロックに分割し,変換軸をエッジの方向にとった斜交軸上のDCTを用いて変換符号化を行う.この斜交軸DCTにより,従来の正方ブロックDCTに比べて電力パッキング能率が向上し,再生画像のモスキート雑音を低減できることが知られている.本論文は,斜交軸DCT符号化法の特性改善を目的として,エントロピー符号化の検討を行ったものである.エントロピー符号化法として,ガウス混成モデルに基づく方法を取り上げ,混成モデルの構成について検討を行う.実際の画像における斜交軸DCT係数列の統計的性質を調べ,その電力分布のパターンが斜交軸DCTのワーピング効果により一様化されるため,混成モデルとして処理の簡単な平均電力モデルを利用できることを示す.最後に,計算機シミュレーション実験結果を提示し,提案法が特性改善法として有効であることを明らかにする.

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  • ウィナーフィルタのための画像の統計的モデルについて

    前川 浩志, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   98 ( 482 )   49 - 55   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では, ガウス混成モデルに基づく画像のウィナーフィルタにおける復元能力の向上を目的として任意形状領域分割法の導入を図るため, 画像の統計的モデルについて検討を行う.任意形状領域分割法の導入により, 分割後領域内の信号は従来の正方ブロック分割のものに比べ統計的性質が一様となるため, 定常性を損なうことなく観測信号数を増加でき, 復元能力の向上が期待できる.本文では, WF係数をパラメータとする画素単位の混成モデルを提案し, そのパラメータの決定法および検出法を示す.最後に雑音除去フィルタのシミュレーション実験結果を示し, 提案モデルは従来モデルに比べ復元能力を向上できることを明らかにする.

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  • M 変換を併用した適応 DCT 画像符号化方式の通信路符号化特性

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博, 福田 秀樹

    電子情報通信学会論文誌. B-I, 通信I-情報通信システム・理論   76 ( 9 )   680 - 688   1993年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    従来の固定長符号を用いる適応離散コサイン変換(ADCT)符号化法は,M変換(MT)の併用により(以下,この併用法をADCT-MT法と呼ぶ),情報源符号化特性が大幅に改善されることが知られている.本論文は,通信路符号誤りに対するこのMT併用の効果を評価したものである.従来のADCT法および可変長符号を用いるScene Adaptive Coding(SAC)法では,符号誤りに伴う再生画像の損傷が,局所的なブロック状のひずみとして現れ,目につきやすいのに対し,ADCT-MT法では,逆MTにより多くのブロックにわたって拡散・均質化され,目につきにくくなる.2元対称通信路を仮定した主観評価実験(5段階妨害尺度法)を行い,付加情報とDCT直流成分の符号化データに簡単な誤り訂正符号化を行った場合,ビット誤り率が10^<-3>で,平均評点がADCT法で約3.5,SAC法で約1.2であるのに対し, ADCT-MT法では4.5以上と,損傷がほとんど認められないという結果を得た.

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  • 情報源-通信路統合符号化におけるビットプレ-ンへのレ-ト割当ての方法

    山根 延元

    電子情報通信学会論文誌 B-(0xF9C1) 通信 (0xF9C1)   74 ( 1 )   p74 - 81   1991年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会通信ソサイエティ  

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  • 画像の適応DCT符号化方式のゾ-ン分割による特性改善

    山根 延元

    電子情報通信学会論文誌 B-(0xF9C1) 通信 (0xF9C1)   73 ( 3 )   p259 - 262   1990年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会通信ソサイエティ  

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  • 画像のDCT-ゾーン符号化方式のM変換による特性改善(<論文特集>記録と伝送における高能率符号化)

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博, 福井 章人

    テレビジョン学会誌   43 ( 10 )   1028 - 1036   1989年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    離散コサイン変換(DCT)による画像の高能率符号化法のうちで, 各DCT係数をMaxの量子化器により固定長符号化するゾーン符号化は, 充分な符号化特性が得られていない.本論文では, DCT-ゾーン符号化の特性改善法として各DCT係数毎にM変換を施す方法を提案する.一般にDCTの交流係数は, Max量子化器で量子化する場合, 大きいひずみ電力を生ずる裾野の広い振幅分布をとる.本方法はM変換を用いて, この振幅分布をガウス分布に変換することにより量子化特性の改善を図るものである.同時に逆M変換により符号化ひずみがランダムに拡散されるため, 視覚的妨害の大きい輪郭部分の符号化ひずみの発生を抑圧できる.種々の画像に対するシミュレーションにより非適応符号化および適応符号化共に, これらの特性改善が得られることを明らかにする.さらに, M変換に要する処理演算量の増加はわずかなものですむことを示して, 有効性を示す.

    DOI: 10.3169/itej1978.43.1028

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書籍等出版物

  • パルス・ディジタル技術

    山根 延元( 担当: 単著)

    岡山大学出版会  2013年3月  ( ISBN:4904228294

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    総ページ数:150  

    ASIN

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  • 工学系の線形代数

    山根 延元, 今井 純, 井上 昭, 見浪 護, 皿井 孝明

    岡山大学出版会  2012年3月  ( ISBN:4904228251

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    総ページ数:160  

    ASIN

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MISC

  • X線CT画像の雑音除去における画質改善 : 汎化ガウス混合モデル推定の高精度化(Poster2)

    田淵 真弘, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. MI, 医用画像   107 ( 461 )   349 - 356   2008年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    筆者らは汎化ガウス混合モデル(UNI-GMM)を用いた適応的ウィナーフィルタ(AWF)によるX線CT画像の雑音除去法を提案している.従来法においては,胸部ファントム画像をそのままトレーニングし,モデルを推定した.しかしながら,ファントム画像内に生体肺断面画像に対して非正規な統計量を持つ構造が存在し,従来法はこの統計的性質により不整合なGMMを推定する可能性がある.この問題に対して提案法においてはまずトレーニング画像の非正規性要素を除去することによりGMMの推定精度を改良する.次にこのGMMを用いてAWFを設計し,画質の改善を図る.本論文ではAWFの雑音除去能力について従来法と比較し提案法の有効性を明らかにする.

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  • 228 統計的分類を用いたAWFによる胸部X線CT画像の雑音除去(画像工学 画像処理 ノイズ除去,一般研究発表,日本放射線技術学会 第34回秋季学術大会)

    田淵 真弘, 鰆目 正志, 槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    日本放射線技術學會雜誌   62 ( 9 )   2006年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人日本放射線技術学会  

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  • 鏡映群を用いた超球面上ベクトル量子化器のための高速最近傍探索法

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    情報理論とその応用シンポジウム予稿集 = The proceedings of the Symposium on Information Theory and Its Applications   28 ( 2 )   499 - 502   2005年11月

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    記述言語:日本語  

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  • 統計的学習を用いたCT画像からの骨輪郭線モデルの推定(ポスターセッション)

    中嶋 純, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. MI, 医用画像   104 ( 579 )   95 - 99   2005年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    近年, 関節疾患治療において, 専門家が患部のCT画像から骨の内腔形状を推定し、カスタム設計された人工関節を患部に置換する療法が開発されている.しかし, その設計に膨大な時間とコストがかかるために普及が困難な状況にある.本研究では骨の内腔形状推定の自動化について検討を行う.この推定問題では軟骨組織などに起因する不確定要因が、推定すべき骨の画像と相関をもつため、従来法では十分な精度で推定を行うことが困難となっている.提案法では, 過去の治療例から得られた画像をトレーニングデータとする統計的学習を行い、不確定要因を除去する適応的ウィナーフィルタを設計する.この学習には真の骨画像とそのCT画像が必要となるが, 真の骨画像は利用できないため, 本論文では過去の治療例において専門家が推定したソリッドモデル画像で代用する方法を検討する.単一の治療例のみをトレーニングデータに用いた場合の計算機シミュレーションを行い, 不確定要因の除去に有効であることを明らかにする.

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  • 単位超球面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の高次元化

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会技術報告   28 ( 77 )   31 - 36   2004年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:映像情報メディア学会  

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  • 単位超球面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の高次元化(画像符号化・通信・ストリーム技術,及び一般)

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   2004 ( 126 )   131 - 136   2004年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    ベクトル量子化(VQ)においてコードベクトル数とその探索のための演算量が次元数とレートの増加につれて指数的に増加することが問題となっている.高次元・高レートにおける実現法として数多くの方法が提案されているが,著者等は競映群による格子VQである万華鏡VQ(KVQ)に領域統合(UR)を行ったUR-KVQを提案している.この方法により16次元,3bits/sampleまで良好な特性を有する量子化器が1〜120のコードベクトル数で実現できることが明らかになっているが,より高次元における設計を行うことが課題となっていた.従来の設計法では工ントロピー拘束型VQの設計法(EC-LBG法)を利用したコードベクトルの棄却法を用いた.UR-KVQはコードベクトルを配置する万華鏡内の位置によってその符号化レートが大幅に異なるが,多量のコードベクトルの初期配置からレート-ひずみ特性の良いコードベクトルのみをEC-LBG法により残すことができる.しかしながら,次元数の増加に伴い必要となる初期コードベクトル数が急激に増加するため実現が困難となる.この問題を解決するため,初期コードベクトル数の低減法を提案する.本法により,32次元,記憶容量の観点から1.5bits/sampleまで特性の良好な量子化器を設計することができた.

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  • 単位超球面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の高次元化(画像符号化・通信・ストリーム技術,及び一般)

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   104 ( 494 )   31 - 36   2004年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    ベクトル量子化(VQ)においてコードベクトル数とその探索のための演算量が次元数とレートの増加につれて指数的に増加することが問題となっている.高次元・高レートにおける実現法として数多くの方法が提案されているが,著者等は鏡映群による格子VQである万華鏡VQ(KVQ)に領域統合(UR)を行ったUR-KVQを提案している.この方法により16次元,3bits/sampleまで良好な特性を有する量子化器が1〜120のコードベクトル数で実現できることが明らかになっているが,より高次元における設計を行うことが課題となっていた.従来の設計法ではエントロピー拘束型VQの設計法(EC-LBG法)を利用したコードベクトルの棄却法を用いた.UR-KVQはコードベクトルを配置する万華鏡内の位置によってその符号化レートが大幅に異なるが,多量のコードベクトルの初期配置からレート-ひずみ特性の良いコードベクトルのみをEC-LBG法により残すことができる.しかしながら,次元数の増加に伴い必要となる初期コードベクトル数が急激に増加するため実現が困難となる.この問題を解決するため,初期コードベクトル数の低減法を提案する.本法により,32次元,記憶容量の観点から1.5bits/sampleまで特性の良好な量子化器を設計することができた.

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  • 単位超球面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の高次元化(画像符号化・通信・ストリーム技術,及び一般)

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   104 ( 496 )   31 - 36   2004年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    ベクトル量子化(VQ)においてコードベクトル数とその探索のための演算量が次元数とレートの増加につれて指数的に増加することが問題となっている.高次元・高レートにおける実現法として数多くの方法が提案されているが,著者等は鏡映群による格子VQである万華鏡VQ(KVQ)に領域統合(UR)を行ったUR-KVQを提案している.この方法により16次元,3bits/sampleまで良好な特性を有する量子化器が1〜120のコードベクトル数で実現できることが明らかになっているが,より高次元における設計を行うことが課題となっていた.従来の設計法ではエントロピー拘束型VQの設計法(EC-LBG法)を利用したコードベクトルの棄却法を用いた.UR-KVQはコードベクトルを配置する万華鏡内の位置によってその符号化レートが大幅に異なるが,多量のコードベクトルの初期配置からレート-ひずみ特性の良いコードベクトルのみをEC-LBG法により残すことができる.しかしながら,次元数の増加に伴い必要となる初期コードベクトル数が急激に増加するため実現が困難となる.この問題を解決するため,初期コードベクトル数の低減法を提案する.本法により,32次元,記憶容量の観点から1.5bits/sampleまで特性の良好な量子化器を設計することができた.

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  • A-6-7 Huffman符号の誤り耐性化(A-6. 情報理論)

    三好 俊明, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2004   2004年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

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  • A-6-6 ガウス混合モデルによるCT画像の可逆符号化(A-6. 情報理論)

    鰆目 正志, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2004   2004年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

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  • A-6-4 最小2乗予測フィルタを用いた動画像の階層的動き補償(A-6. 情報理論)

    今西 洋一, Tjoa Maria Yuliana, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2004   2004年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

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  • 単位超級面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の設計(画像符号化・通信・ストリーム技術および一般)

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会技術報告   26 ( 83 )   55 - 60   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    高次元・高レートのベクトル量子化(VQ)の実現においては,コードブックサイズが指数的に増加するという問題が妨げとなっている。この問題に対してさまざまな方法が提案されているが,その中に鏡映群による領域統合型万華鏡VQ(UR-KVQ)がある. UR-KVQは最良量子化とされる最近傍探索VQ(NNSVQ)に匹敵する特性を有するコードブックを高次元において設計することが可能である.本論文では,エントロピー拘束型VQの設計法を用いた棄却法によりUR-KVQの初期コードブックを決定する方法を提案する.トレーニングベクトルに対して提案法を用いてUR-KVQの設計を行った結果を示し,16次元において約3bits/sampleまで全探索ベクトル量子化に匹敵する量子化特性を少数の代表ベクトルで実現可能であることを明らかにする.特に8次元において,最適であるE_8型超球面上格子に同型となるコードブックとこれに関連した準最適なコードブックが設計例の中に含まれていた.

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  • ガウス混合モデルによる織物の毛玉状欠陥検出(画像符号化・通信・ストリーム技術および一般)

    田村 潤治, 山根 延元, 森川 良孝, 渡辺 拓一郎

    映像情報メディア学会技術報告   26 ( 83 )   61 - 65   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本論文では織物の製品検査の自動化を目的として,織物に含まれる微少な毛玉状の欠陥を統計的画像処理によって検出する方法を提案する.一般にこのような欠陥検出問題は検査対象画像の統計的性質に関する事前知識に基づいて行われるが,本問題では欠陥についての完全な事前知識を得るのは困難である.そこで,提案法では,欠陥を含まない正規の画像についての統計モデルを用意し,この正規モデルに対するゆう度比の大きさを検出の評価量とする.正規画像の統計モデルとして広義定常ガウス混合モデルを採用し,特徴ベクトルとして画像の局所ブロックの信号に対するDCTの交流係数をそのノルムで正規化したベクトルを用いる.ガウス混合モデルの決定を検査対象画像と同じテキスチャーをもつ複数の画像を用いて行った場合のシミュレーション実験結果を示し,提案法の検出評価量は欠陥の可視性の尺度として有効であることを示す.

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  • ガウス混合モデルによる織物の毛玉状欠陥検出

    田村 潤治, 山根 延元, 森川 良孝, 渡辺 拓一郎

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   2002 ( 120 )   153 - 157   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    本論文では織物の製品検査の自動化を目的として,織物に含まれる微少な毛玉状の欠陥を統計的画像処理によって検出する方法を提案する.一般にこのような欠陥検出問題は検査対象画像の統計的性質に関する事前知識に基づいて行われるが,本問題では欠陥についての完全な事前知識を得るのは困難である.そこで,提案法では,欠陥を含まない正規の画像についての統計モデルを用意し,この正規モデルに対するゆう度比の大きさを検出の評価量とする.正規画像の統計モデルとして広義定常ガウス混合モデルを採用し,特徴ベクトルとして画像あ局所ブロックの信号に対するDCTの交流係数をそのノルムで正規化したベクトルを用いる.ガウス混合モデルの決定を検査対象画像と同じテキスチャーをもつ複数の画像を用いて行った場合のシミュレーション実綿果を示し,提案法の検出評価量は欠陥の可視性の尺度として有効であることを示す.

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  • 単位超球面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の設計

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   2002 ( 120 )   147 - 152   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    高次元・高レートのベクトル量子化(VQ)の実現においては,コードブックサイズが指数的に増加するという問題が妨げとなっている.この問題に対してさまざまな方法が提案されているが,その中に鏡映群による領域統合型万華鏡VQ(UR-KVQ)がある.UR-KVQは最良量子化とされる最近傍探索VQ(NNSVQ)に匹敵する特性を有するコードブックを高次元において設計することが可能である.本論文では,エントロピー拘束型VQの設計法を用いた棄却法によりUR-KVQの初期コードブックを決定する方法を提案する.トレーニングベクトルに対して提案法を用いてUR-KVQの設計を行った結果を示し,16次元において約3bits/sampleまで全探索ベクトル量子化に匹敵する量子化特性を少数の代表ベクトルで実現可能であることを明らかにする.特に8次元において,最適であるE_8型超球面上格子に同型となるコードブックとこれに関連した準最適なコードブックが設計例の中に含まれていた.

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  • ガウス混合モデルによる織物の毛玉状欠陥検出

    田村 潤治, 山根 延元, 森川 良孝, 渡辺 拓一郎

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   102 ( 517 )   61 - 65   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では織物の製品検査の自動化を目的として,織物に含まれる微少な毛玉状の欠陥を統計的画像処理によって検出する方法を提案する.一般にこのような欠陥検出問題は検査対象画像の統計的性質に関する事前知識に基づいて行われるが,本問題では欠陥についての完全な事前知識を得るのは困難である.そこで,提案法では,欠陥を含まない正規の画像についての統計モデルを用意し,この正規モデルに対するゆう度比の大きさを検出の評価量とする.正規画像の統計モデルとして広義定常ガウス混合モデルを採用し,特徴ベクトルとして画像の局所ブロックの信号に対するDCTの交流係数をそのノルムで正規化したベクトルを用いる.ガウス混合モデルの決定を検査対象画像と同じテキスチャーをもつ複数の画像を用いて行った場合のシミュレーション実験結果を示し,提案法の検出評価量は欠陥の可視性の尺度として有効であることを示す.

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  • 単位超球面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の設計

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   102 ( 519 )   55 - 60   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    高次元・高レートのベクトル量子化(VQ)の実現においては,コードブックサイズが指数的に増加するという問題が妨げとなっている.この問題に対してさまざまな方法が提案されているが,その中に鏡映群による領域統合型万華鏡VQ(UR-KVQ)がある.UR-KBQは最良量子化とされる最近傍探索VQ(NNSVQ)に匹敵する特性を有するコードブックを高次元において設計することが可能である.本論文では,エントロピー拘束型VQの設計法を用いた棄却法によりUR-KVQの初期コードブックを決定する方法を提案する.トレーニングベクトルに対して提案法を用いてUR-KVQの設計を行った結果を示し,16次元において約3bits/sampleまで全探索ベクトル量子化に匹敵する量子化特性を少数の代表ベクトルで実現可能であることを明らかにする.特に8次元において,最適であるE_8型超球面上格子に同型となるコードブックとこれに関連した準最適なコードブックが設計例の中に含まれていた.

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  • 単位超球面上一様分布のための鏡映群によるベクトル量子化器の設計

    槙 修一, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   102 ( 517 )   55 - 60   2002年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    高次元・高レートのベクトル量子化(VQ)の実現においては,コードブックサイズが指数的に増加するという問題が妨げとなっている.この問題に対してさまざまな方法が提案されているが,その中に鏡映群による領域統合型万華鏡VQ(UR-KVQ)がある.UR-KVQは最良量子化とされる最近傍探索Q(NNSVQ)に匹敵する特性を有するコードブックを高次元において設計することが可能である。本論文では,エントロピー拘束型VQの設計法を用いた棄却法によりUR-KVQの初期コードブックを決定する方法を提案する.トレーニングベクトルに対して提案法を用いてUR-KVQの設計を行った結果を示し,16次元において約3bits/sampleまで全探索ベクトル量子化に匹敵する量子化特性を少数の代表ベクトルで実現可能であることを明らかにする.特に8次元において,最適であるE_8型超球面上格子に同型となるコードブックとこれに関連した準最適なコードブックが設計例の中に含まれていた.

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  • ガウス混合モデルによる織物の毛玉状欠陥検出

    田村 潤治, 山根 延元, 森川 良孝, 渡辺 拓一郎

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   102 ( 519 )   61 - 65   2002年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では織物の製品検査の自動化を目的として,織物に含まれる微少な毛玉状の欠陥を統計的画像処理によって検出する方法を提案する.一般にこのような欠陥検出問題は検査対象画像の統計的性質に関する事前知識に基づいて行われるが,本問題では欠陥についての完全な事前知識を得るのは困難である.そこで,提案法では,欠陥を含まない正規の画像についての統計モデルを用意し,この正規モデルに対するゆう度比の大きさを検出の評価量とする.正規画像の統計モデルとして広義定常ガウス混合モデルを採用し,特徴ベクトルとして画像の局所ブロックの信号に対するDCTの交流係数をそのノルムで正規化したベクトルを用いる.ガウス混合モデルの決定を検査対象画像と同じテキスチャーをもつ複数の画像を用いて行った場合のシミュレーション実験結果を示し,提案法の検出評価量は欠陥の可視性の尺度として有効であることを示す.

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  • 画像のガウス混成モデルに基づくインパルス性雑音除去フィルタ

    小郷 裕輝, 山根 延元, 森川 良孝

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   2001 ( 121 )   55 - 60   2001年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    本論文では, インパルス性雑音により劣化した画像の復元法として, 補間処理にガウス混成モデルに基づく適応的ウィナーフィルタを用いたスイッチングフィルタを提案する.この補間フィルタは, 雑音画素の値が消失しているものとして, 近傍の画素値から予測するものである.適応化の方法として, 画像の局所領域の信号列に有限個のガウス定常過程を当てはめ, その予測誤差電力を最小とするウィナーフィルタ係数を選択することで復元能力の向上を図る.フィルタサポート領域内の雑音画素の取扱い方法として, 雑音画素を除く方法および雑音画素を補正して用いる方法のシミュレーション実験を行い, 後者の方法により従来のメジアンフィルタによる復元法に比べて演算量を大幅に増加させることなく, 約1.5〜2.5dBだけ復元能力を向上できることを明らかにする.

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  • 画像のガウス混成モデルに基づくインパルス性雑音除去フィルタ

    小郷 裕輝, 山根 信元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会技術報告   25 ( 83 )   55 - 60   2001年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本論文では, インパルス性雑音により劣化した画像の復元法として, 補間処理にガウス混成モデルに基づく適応的ウィナーフィルタを用いたスイッチングフィルタを提案する.この補間フィルタは, 雑音画素の値が消失しているものとして, 近傍の画素値から予測するものである.適応化の方法として, 画像の局所領域の信号列に有限個のガウス定常過程を当てはめ, その予測誤差電力を最小とするウィナーフィルタ係数を選択することで復元能力の向上を図る.フィルタサポート領域内の雑音画素の取扱い方法として, 雑音画素を除く方法および雑音画素を補正して用いる方法のシミュレーション実験を行い, 後者の方法により従来のメジアンフィルタによる復元法に比べて演算量を大幅に増加させることなく, 約1.5〜2.5dBだけ復元能力を向上できることを明らかにする.

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  • 画像のガウス混成モデルに基づくインパルス性雑音除去フィルタ

    小郷 裕輝, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   101 ( 496 )   55 - 60   2001年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では, インパルス性雑音により劣化した画像の復元法として, 補間処理にガウス混成モデルに基づく適応的ウィナーフィルタを用いたスイッチングフィルタを提案する.この補間フィルタは, 雑音画素の値が消失しているものとして, 近傍の画素値から予測するものである.適応化の方法として, 画像の局所領域の信号列に有限個のガウス定常過程を当てはめ, その予測誤差電力を最小とするウィナーフィルタ係数を選択することで復元能力の向上を図る.フィルタサポート領域内の雑音画素の取扱い方法として, 雑音画素を除く方法および雑音画素を補正して用いる方法のシミュレーション実験を行い, 後者の方法により従来のメジアンフィルタによる復元法に比べて演算量を大幅に増加させることなく, 約1.5〜2.5dBだけ復元能力を向上できることを明らかにする.

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  • 画像のガウス混成モデルに基づくインパルス性雑音除去フィルタ

    小郷 裕輝, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   101 ( 494 )   55 - 60   2001年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では, インパルス性雑音により劣化した画像の復元法として, 補間処理にガウス混成モデルに基づく適応的ウィナーフィルタを用いたスイッチングフィルタを提案する.この補間フィルタは, 雑音画素の値が消失しているものとして, 近傍の画素値から予測するものである.適応化の方法として, 画像の局所領域の信号列に有限個のガウス定常過程を当てはめ, その予測誤差電力を最小とするウィナーフィルタ係数を選択することで復元能力の向上を図る.フィルタサポート領域内の雑音画素の取扱い方法として, 雑音画素を除く方法および雑音画素を補正して用いる方法のシミュレーション実験を行い, 後者の方法により従来のメジアンフィルタによる復元法に比べて演算量を大幅に増加させることなく, 約1.5〜2.5dBだけ復元能力を向上できることを明らかにする.

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  • 反射群VQによるガウス性ベクトルのための高速量子化器と画像符号化への応用

    槙 修一, 竹本 裕治, 山根 延元, 森川 良孝

    情報理論とその応用シンポジウム予稿集 = The proceedings of the Symposium on Information Theory and Its Applications   24 ( 1 )   379 - 382   2001年12月

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    記述言語:日本語  

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  • 9-1 反射群VQによるガウス性ベクトルのための高速量子化器

    竹本 裕治, 山根 延元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会年次大会講演予稿集   ( 2001 )   105 - 106   2001年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    In the vector quantization(VQ) methods, computation and memory amounts increase exponentially according to vector dimension and coding rate. As a fast VQ method utilizing geometrical structure of the reflection group, called RGVQ, has been proposed. It is known that, for uniformly distributed vectors on unit sphere, coding performance of the RGVQ is almost the same as one of the nearest neighbor search VQ, within practical computational complexity. In this paper, the RGVQ is applied to the waveform quantizer of the variance normalizing VQ for the Gaussian vector source.

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  • 14-3 画像のガウス混成モデルに基づくインパルス性雑音除去フィルタ

    小郷 裕輝, 山根 延元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会年次大会講演予稿集   ( 2001 )   196 - 197   2001年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    In this paper, a progressive switching adaptive Wiener Filter (PS/AWF) method based on the Gaussian mixture distribution model(GMM) for images is proposed as a restoration filter for the degraded images by impulse noise. In designing Wiener filter(WF), estimation of covariance of original image becomes key problem. In this method, an universal adaptive WF is designed, based on universal GMM determined with varies training images. Simulation results show that proposed method improves restoration performance compared with conventional adaptive filers.

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  • 画像のガウス混成モデルに基づくDWT符号化法

    片岡 康文, 山根 延元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会技術報告   24 ( 78 )   73 - 78   2000年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    画像のDCT符号化における符号化能率の改善法として, ガウス混成モデルに基づく適応的エントロピー符号化法が提案されている.本論文では, この方法を離散ウェーブレット変換(DWT)符号化に適用する.ガウス混成モデルをDWT係数に整合させるため, まずその性質に見合う係数ベクトルの構成法について検討を行う.次に, DWTの高空間分解能による強い非定常性に適応するため, 非定常混成モデルを採用する.更に, この非定常モデル化に伴い, 変則的なモデル化が行われることを避けるため, 正則化法を導入する.最後に計算機シミュレーション実験結果を示し, 提案法は従来のSPIHT法に比べ高符号化能率であることを明らかにする.

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  • フラクタル画像符号化における可変形状領域分割の有効性

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   2000 ( 116 )   79 - 84   2000年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    本稿では, フラクタル画像符号化における可変形状領域分割法の有効性を検討する.フラクタル符号化のブロック分割法として, 従来, 四分木分割法を用いていた.この手法は符号化後の誤差が大きなレンジブロックに対して, そのブロックをサブブロックに分割して画質の向上を図っている.しかしレンジブロックの個数が増大して符号量が増加するため, 必ずしもレート-歪み特性が向上するものではなかった.そこで先の論文では、レンジブロックを構成する画素の個数は概略一定のままで、ブロックの辺を局所的なエッジに沿うように適応的に制御する可変形状領域分割を新しくフラクタル符号化に導入し、有効であることを実験的に示した.本稿では可変形状領域分割により、レート-歪み特性が改善した理由を調べるためにブロックの方向分布とレンジブロック数の関係を比較し, 可変形状領域分割の有効性を考察する.

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  • 画像のガウス混成モデルに基づくDWT符号化法

    片岡 康文, 山根 延元, 森川 良孝

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   2000 ( 116 )   73 - 78   2000年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    画像のDCT符号化における符号化能率の改善法として, ガウス混成モデルに基づく適応的エントロピー符号化法が提案されている.本論文では, この方法を離散ウェーブレット変換(DWT)符号化に適用する.ガウス混成モデルをDWT係数に整合させるため, まずその性質に見合う係数ベクトルの構成法について検討を行う.次に, DWTの高空間分解能による強い非定常性に適応するため, 非定常混成モデルを採用する.更に, この非定常モデル化に伴い, 変則的なモデル化が行われることを避けるため, 正則化法を導入する.最後に計算機シミュレーション実験結果を示し, 提案法は従来のSPIHT法に比べ高符号化能率であることを明らかにする.

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  • フラクタル画像符号化における可変形状領域分割の有効性

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    映像情報メディア学会技術報告   24 ( 78 )   79 - 84   2000年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本稿では, フラクタル画像符号化における可変形状領域分割法の有効性を検討する.フラクタル符号化のブロック分割法として, 従来, 四分木分割法を用いていた.この手法は符号化後の誤差が大きなレンジブロックに対して, そのブロックをサブブロックに分割して画質の向上を図っている.しかしレンジブロックの個数が増大して符号量が増加するため, 必ずしもレート-歪み特性が向上するものではなかった.そこで先の論文では, レンジブロックを構成する画素の個数は概略一定のままで, ブロックの辺を局所的なエッジに沿うように適応的に制御する可変形状領域分割を新しくフラクタル符号化に導入し, 有効であることを実験的に示した.本稿では可変形状領域分割により, レート-歪み特性が改善した理由を調べるためにブロックの方向分布とレンジブロック数の関係を比較し, 可変形状領域分割の有効性を考察する.

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  • 画像のガウス混成モデルに基づくDWT符号化法

    片岡 康文, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   100 ( 499 )   73 - 78   2000年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    画像のDCT符号化における符号化能率の改善法として, ガウス混成モデルに基づく適応的エントロピー符号化法が提案されている.本論文では, この方法を離散ウェーブレット変換(DWT)符号化に適用する.ガウス混成モデルをDWT係数に整合させるため, まずその性質に見合う係数ベクトルの構成法について検討を行う.次に, DWTの高空間分解能による強い非定常性に適応するため, 非定常混成モデルを採用する.更に, この非定常モデル化に伴い, 変則的なモデル化が行われることを避けるため, 正則化法を導入する.最後に計算機シミュレーション実験結果を示し, 提案法は従来のSPIHT法に比べ高符号化能率であることを明らかにする.

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  • 画像のガウス混成モデルに基づくDWT符号化法

    片岡 康文, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   100 ( 501 )   73 - 78   2000年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    画像のDCT符号化における符号化能率の改善法として, ガウス混成モデルに基づく適応的エントロピー符号化法が提案されている.本論文では, この方法を離散ウェーブレット変換(DWT)符号化に適用する.ガウス混成モデルをDWT係数に整合させるため, まずその性質に見合う係数ベクトルの構成法について検討を行う.次に, DWTの高空間分解能による強い非定常性に適応するため, 非定常混成モデルを採用する.更に, この非定常モデル化に伴い, 変則的なモデル化が行われることを避けるため, 正則化法を導入する.最後に計算機シミュレーション実験結果を示し, 提案法は従来のSPIHT法に比べ高符号化能率であることを明らかにする.

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  • フラクタル画像符号化における可変形状領域分割の有効性

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   100 ( 501 )   79 - 84   2000年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では, フラクタル画像符号化における可変形状領域分割法の有効性を検討する.フラクタル符号化のブロック分割法として, 従来, 四分木分割法を用いていた.この手法は符号化後の誤差が大きなレンジブロックに対して, そのブロックをサブブロックに分割して画質の向上を図っている.しかしレンジブロックの個数が増大して符号量が増加するため、必ずしもレート-歪み特性が向上するものではなかった.そこで先の論文では、レンジブロックを構成する画素の個数は概略一定のままで、ブロックの辺を局所的なエッジに沿うように適応的に制御する可変形状領域分割を新しくフラクタル符号化に導入し、有効であることを実験的に示した.本稿では可変形状領域分割により、レート-歪み特性が改善した理由を調べるためにブロックの方向分布とレンジブロック数の関係を比較し, 可変形状領域分割の有効性を考察する.

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  • フラクタル画像符号化における可変形状領域分割の有効性

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   100 ( 499 )   79 - 84   2000年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では, フラクタル画像符号化における可変形状領域分割法の有効性を検討する.フラクタル符号化のブロック分割法として, 従来, 四分木分割法を用いていた.この手法は符号化後の誤差が大きなレンジブロックに対して, そのブロックをサブブロックに分割して画質の向上を図っている.しかしレンジブロックの個数が増大して符号量が増加するため、必ずしもレート-歪み特性が向上するものではなかった.そこで先の論文では、レンジブロックを構成する画素の個数は概略一定のままで、ブロックの辺を局所的なエッジに沿うように適応的に制御する可変形状領域分割を新しくフラクタル符号化に導入し、有効であることを実験的に示した.本稿では可変形状領域分割により、レート-歪み特性が改善した理由を調べるためにブロックの方向分布とレンジブロック数の関係を比較し, 可変形状領域分割の有効性を考察する.

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  • 可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    映像情報メディア学会技術報告   23 ( 79 )   105 - 110   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本稿では、可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化法を検討する.可変ブロック分割として四分木分割を用いた従来法では、フラクタル符号化の誤差が大きな場所では小さなレンジブロックになるように分割して画質の向上を図っている.しかしレンジブロックの個数が増大して逆に符号量が増加するため、必ずしもレート-歪み特性が向上するものではなかった.そこで本論文では、レンジブロックを構成する画素の個数は一定のままで、ブロックの辺を局所的なエッジに沿うように適応的に制御する可変形状領域分割を新しくフラクタル画像符号化に導入し、この分割に応じてドメインブロックを選択して符号量を削減する方法を検討する.最後に符号化シミュレーションを行い、提案法が四分木分割法に比較してレート-歪み特性が向上し、またエッジを多く含む画像では画質が大きく改善することを示す.

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  • 任意形状領域分割法を導入した雑音除去ウィナーフィルタ

    川上 洋一, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   99 ( 512 )   99 - 104   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では,ガウス混成モデル基づく雑音除去ウィナーフィルタ(WF)の高雑音下における復元能力の改善法を提案する.このWF法では,任意形状ブロック内の信号列を観測して有限個のガウス定常過程に分類し,各過程毎にWFを適応させる.高雑音化ではフィルタサポートサイズを大きくする必要があるが,隣り合うブロック間の統計量が大きく異なる場合,フィルタサポートが,ブロック外の性質の異なる画素を参照するため復元能力が低下する.提案法では,ブロックの統計量の検出を,近隣する画素を含めて行うことにより,フィルタサポート信号として外部の不整合画素が用いられることを防止する.シミュレーション実験により提案法の有効性を明らかにする.

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  • 任意形状領域分割法を導入した雑音除去ウィナーフィルタ

    川上 洋一, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告   99   99 - 104   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • 可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告   99   105 - 110   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • ガウス混成モデルによるボケ像修正ウィナーフィルタ

    高橋 秀和, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   99 ( 510 )   93 - 98   1999年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では,ガウス混成モデルに基づくウィナーフィルタ(WF)を雑音の重畳したボケ像の修正フィルタに応用する.このWF法は,画像の局所ブロック内の信号列を有限個のガウス定常過程に分類し,各過程毎にWFを適用することで,画像の局所的統計量の変化に対する適応化を図るものである.本法をボケ像修正フィルタに適用する場合,ボケによる信号電力の減少のため,モデルの検出誤差が増加し,復元能力が低下することが考えられる.その一対策法として混成モデルのパラメータ検出に正則化法を導入する.最後に,シミュレーション実験結果を示し,有効性を明らかにする.

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  • 可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   99 ( 512 )   105 - 110   1999年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では、可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化法を検討する.可変ブロック分割として四分木分割を用いた従来法では、フラクタル符号化の誤差が大きな場所では小さなレンジブロックになるように分割して画質の向上を図っている.しかしレンジブロックの個数が増大して逆に符号量が増加するため、必ずしもレート-歪み特性が向上するものではなかった.そこで本論文では、レンジブロックを構成する画素の個数は一定のままで、ブロックの辺を局所的なエッジに沿うように適応的に制御する可変形状領域分割を新しくフラクタル画像符号化に導入し、この分割に応じてドメインブロックを選択して符号量を削減する方法を検討する.最後に符号化シミュレーションを行い、提案法が四分木分割法に比較してレート-歪み特性が向上し、またエッジを多く含む画像では画質が大きく改善することを示す.

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  • 可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   99 ( 510 )   105 - 110   1999年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では、可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化法を検討する.可変ブロック分割として四分木分割を用いた従来法では、フラクタル符号化の誤差が大きな場所では小さなレンジブロックになるように分割して画質の向上を図っている.しかしレンジブロックの個数が増大して逆に符号量が増加するため、必ずしもレート-歪み特性が向上するものではなかった.そこで本論文では、レンジブロックを構成する画素の個数は一定のままで、ブロックの辺を局所的なエッジに沿うように適応的に制御する可変形状領域分割を新しくフラクタル画像符号化に導入し、この分割に応じてドメインブロックを選択して符号量を削減する方法を検討する.最後に符号化シミュレーションを行い、提案法が四分木分割法に比較してレート-歪み特性が向上し、またエッジを多く含む画像では画質が大きく改善することを示す.

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  • 任意形状領域分割法を導入した雑音除去ウィナーフィルタ

    川上 洋一, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   99 ( 510 )   99 - 104   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では,ガウス混成モデル基づく雑音除去ウィナーフィルタ(WF)の高雑音下における復元能力の改善法を提案する.このWF法では,任意形状ブロック内の信号列を観測して有限個のガウス定常過程に分類し,各過程毎にWFを適応させる.高雑音化ではフィルタサポートサイズを大きくする必要があるが,隣り合うブロック間の統計量が大きく異なる場合,フィルタサポートが,ブロック外の性質の異なる画素を参照するため復元能力が低下する.提案法では,ブロックの統計量の検出を,近隣する画素を含めて行うことにより,フィルタサポート信号として外部の不整合画素が用いられることを防止する.シミュレーション実験により提案法の有効性を明らかにする.

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  • サブバンド符号化におけるFIRフィルタバンクのセル面積最小に基づく最適化

    野村 武志, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   99 ( 510 )   85 - 91   1999年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    画像符号化用のフィルタバンクの設計において,IIRフィルタである全域通過ポリフェーズ(Allpass Polyphase:AP)フィルタを用いる場合,セル面積最小に基づく設計法が提案されている.本稿では提案法がサブバンド符号化におけるFIRフィルタバンクについても有効であるか確かめるため,多くあるFIRフィルタバンクのうちQMF(Quadrature Mirror Filter)バンク,CQF(Conjugate Quadrature Filter)バンク,一般化LOT(Generalized LOT:GenLOT)バンクについて提案法が有効であるかを,符号化利得最大に基づくフィルタ設計の場合等と比較し確認する.

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  • 反射群による高次元・高レートベクトル量子化法の特性改善

    前 智博, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   99 ( 510 )   79 - 84   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    高次元・高レートベクトル量子化(VQ)の実現法として,反射群による2段階VQ法が提案されている.この方法は,従属探索型・直和コードブック型の2段階VQであるため演算量・メモリー量の削減に有効である.また,初段VQのボロノイ領域が全て合同型となるため,後段VQのコードブックサイズを増加させるにつれて,量子化特性がレート-ひずみ特性に漸近する.本論文では,演算量・メモリー量を増加させることなく漸近特性を改善し,より高次元・高レートでの実現を図る方法として,初段VQのボロノイ領域の境界上にも後段VQの代表ベクトルを配置する方法を提案する.

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  • 任意形状領域分割法を導入した雑書除去ウィナーフィルタ

    川上 洋一, 山根 延元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会技術報告   23 ( 79 )   99 - 104   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本論文では, ガウス混成モデル基づく雑音除去ウィナーフィルタ(WF)の高雑音下における復元能力の改善法を提案する.このWF法では, 任意形状ブロック内の信号列を観測して有限個のガウス定常過程に分類し, 各過程毎にWFを適応させる.高雑音化ではフィルタサポートサイズを大きくする必要があるが, 隣り合うブロック間の統計量が大きく異なる場合, フィルタサポートが・ブロック外の性質の異なる画素を参照するため復元能力が低下する.提案法では, ブロックの統計量の検出を, 近隣する画素を含めて行うことにより, フィルタサポート信号として外部の不整合画素が用いられることを防止する.シミュレーション実験により提案法の有効性を明らかにする.

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  • ガウス混成モデルによるボケ像修正ウィナーフィルタ

    高橋 秀和, 山根 延元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会技術報告   23 ( 79 )   93 - 98   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本論文では, ガウス混成モデルに基づくウィナーフィルタ(WF)を雑音の重畳したボケ像の修正フィルタに応用する.このWF法は, 画像の局所ブロック内の信号列を有限個のガウス定常過程に分類し, 各過程毎にWFを適用することで, 画像の局所的統計量の変化に対する適応化を図るものである.本法をボケ像修正フィルタに適用する場合, ボケによる信号電力の減少のため, モデルの検出誤差が増加し, 復元能力が低下することが考えられる.その一対策法として混成モデルのパラメータ検出に正則化法を導入する.最後に, シミュレーション実験結果を示し, 有効性を明らかにする.

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  • サブバンド符号化におけるFIRフィルタバンクのセル面積最小に基づく最適化

    野村 武志, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   99 ( 512 )   85 - 91   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    画像符号化用のフィルタバンクの設計において,IIRフィルタである全域通過ポリフェーズ(Allpass Polyphase:AP)フィルタを用いる場合,セル面積最小に基づく設計法が提案されている.本稿では提案法がサブバンド符号化におけるFIRフィルタバンクについても有効であるか確かめるため,多くあるFIRフィルタバンクのうちQMF(Quadrature Mirror Filter)バンク,CQF(Conjugate Quadrature Filter)バンク,一般化LOT(Generalized LOT:GenLOT)バンクについて提案法が有効であるかを,符号化利得最大に基づくフィルタ設計の場合等と比較し確認する.

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  • 反射群による高次元・高レートベクトル量子化法の特性改善

    前 智博, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告   99   79 - 84   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • ガウス混成モデルによるボケ像修正ウィナーフィルタ

    高橋 秀和, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告   99   93 - 98   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • サブバンド符号化におけるFIRフィルタバンクのセル面積最小に基づく最適化

    野村 武志, 森川 良孝, 山根 延元

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   99 ( 107 )   85 - 91   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    画像符号化用のフィルタバンクの設計において,IIRフィルタである全域通過ポリフェーズ(Allpass Polyphase:AP)フィルタを用いる場合,セル面積最小に基づく設計法が提案されている.本稿では提案法がサブバンド符号化におけるFIRフィルタバンクについても有効であるか確かめるため,多くあるFIRフィルタバンクのうちQMF (Quadrature Mirror Filter)バンク,CQF (Conjugate Quadrature Filter)バンク,一般化LOT (Generalized LOT:GenLOT)バンクについて提案法が有効であるかを,符号化利得最大に基づくフィルタ設計の場合等と比較し確認する.

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  • サブバンド符号化におけるFIRフィルタバンクのセル面積最小に基づく最適化

    野村 武志, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告   99   85 - 91   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • 反射群による高次元・高レートベクトル量子化法の特性改善

    前 智博, 山根 延元, 森川 良孝

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   99 ( 107 )   79 - 84   1999年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    高次元・高レートベクトル量子化(VQ)の実現法として,反射群による2段階VQ法が提案されている.この方法は,従属探索型・直和コードブック型の2段階VQであるため演算量・メモリー量の削減に有効である.また,初段VQのボロノイ領域が全て合同型となるため,後段VQのコードブックサイズを増加させるにつれて,量子化特性がレート-ひずみ特性に漸近する.本論文では,演算量・メモリー量を増加させることなく漸近特性を改善し,より高次元・高レートでの実現を図る方法として,初段VQのボロノイ領域の境界上にも後段VQの代表ベクトルを配置する方法を提案する.

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  • 任意形状領域分割法を導入した雑音除去ウィナーフィルタ

    川上 洋一, 山根 延元, 森川 良孝

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   99 ( 107 )   99 - 104   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    本論文では,ガウス混成モデル基づく雑音除去ウィナーフィルタ(WF)の高雑音下における復元能力の改善法を提案する.このWF法では,任意形状ブロック内の信号列を観測して有限個のガウス定常過程に分類し,各過程毎にWFを適応させる.高雑音化ではフィルタサポートサイズを大きくする必要があるが,隣り合うブロック間の統計量が大きく異なる場合,フィルタサポートが,ブロック外の性質の異なる画素を参照するため復元能力が低下する.提案法では,ブロックの統計量の検出を,近隣する画素を含めて行うことにより,フィルタサポート信号として外部の不整合画素が用いられることを防止する.シミュレーション実験により提案法の有効性を明らかにする.

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  • ガウス混成モデルによるボケ像修正ウィナーフィルタ

    高橋 秀和, 山根 延元, 森川 良孝

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   99 ( 107 )   93 - 98   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    本論文では,ガウス混成モデルに基づくウィナーフィルタ(WF)を雑音の重畳したボケ像の修正フィルタに応用する.このWF法は,画像の局所ブロック内の信号列を有限個のガウス定常過程に分類し,各過程毎にWFを適用することで,画像の局所的統計量の変化に対する適応化を図るものである.本法をボケ像修正フィルタに適用する場合,ボケによる信号電力の減少のため,モデルの検出誤差が増加し,復元能力が低下することが考えられる.その一対策法として混成モデルのパラメータ検出に正則化法を導入する。最後に,シミュレーション実験結果を示し,有効性を明らかにする.

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  • 反射群による高次元・高レートベクトル量子化法の特性改善

    前 智博, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   99 ( 512 )   79 - 84   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    高次元・高レートベクトル量子化(VQ)の実現法として,反射群による2段階VQ法が提案されている.この方法は,従属探索型・直和コードブック型の2段階VQであるため演算量・メモリー量の削減に有効である.また,初段VQのボロノイ領域が全て合同型となるため,後段VQのコードブックサイズを増加させるにつれて,量子化特性がレート-ひずみ特性に漸近する.本論文では,演算量・メモリー量を増加させることなく漸近特性を改善し,より高次元・高レートでの実現を図る方法として,初段VQのボロノイ領域の境界上にも後段VQの代表ベクトルを配置する方法を提案する.

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  • 可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化

    大隅 謙一, 森川 良孝, 山根 延元

    情報処理学会研究報告. [オーディオビジュアル複合情報処理]   99 ( 107 )   105 - 110   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人情報処理学会  

    本稿では、可変形状領域分割を用いたフラクタル画像符号化法を検討する.可変ブロック分割として四分木分割を用いた従来法では、フラクタル符号化の誤差が大きな場所では小さなレンジブロックになるように分割して画質の向上を図っている.しかしレンジブロックの個数が増大して逆に符号量が増加するため、必ずしもレート-歪み特性が向上するものではなかった.そこで本論文では、レンジブロックを構成する画素の個数は一定のままで、ブロックの辺を局所的なエッジに沿うように適応的に制御する可変形状領域分割を新しくフラクタル画像符号化に導入し、この分割に応じてドメインブロックを選択して符号量を削減する方法を検討する.最後に符号化シミュレーションを行い、提案法が四分木分割法に比較してレート-歪み特性が向上し、またエッジを多く含む画像では画質が大きく改善することを示す.

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  • ガウス混成モデルによるボケ像修正ウィナーフィルタ

    高橋 秀和, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   99 ( 512 )   93 - 98   1999年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では,ガウス混成モデルに基づくウィナーフィルタ(WF)を雑音の重畳したボケ像の修正フィルタに応用する.このWF法は,画像の局所ブロック内の信号列を有限個のガウス定常過程に分類し,各過程毎にWFを適用することで,画像の局所的統計量の変化に対する適応化を図るものである.本法をボケ像修正フィルタに適用する場合,ボケによる信号電力の減少のため,モデルの検出誤差が増加し,復元能力が低下することが考えられる.その一対策法として混成モデルのパラメータ検出に正則化法を導入する.最後に,シミュレーション実験結果を示し,有効性を明らかにする.

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  • n次トレースを用いた最小多項式の一特定法

    野上 保之, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IT, 情報理論   99 ( 296 )   7 - 11   1999年9月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

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  • A-4-45 画像の局所定常モデルにもとづくウィナーフィルタ

    前川 浩志, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1999   1999年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

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  • D-11-127 本構造フィルタバンクを用いたCTの再構成アルゴリズム

    藤原 正禎, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1999 ( 2 )   1999年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

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  • 画像のサブバンド符号化における全域通過フィルタ木構造バンクの時間 : 周波数局在化による設計

    野村 武志, 森川 良孝, 山根 延元

    映像情報メディア学会誌 : 映像情報メディア   53 ( 8 )   1168 - 1175   1999年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    We discuss the optimization of filter coefficients in a tree-structured bank with allpass polyphase filters for subband image coding. First we show that the impulse response length and cutoff characteristics of the filter bank have a tradeoff relationship in terms of coding performance. Then we propose a method of designing a bank by minimizing the product ΔnΔω between the time and bandwidths of subband filters. Amplitude responses of the designed subband filters nearly approximate Gaussian functions and their ΔnΔω are little larger than the lower bound of the uncertainty principle. Coding ...

    DOI: 10.3169/itej.53.1168

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  • ガウス混成モデルによる画像の離散ウェーブレットエントロピー符号化

    大平 広伸, 山根 延元, 森川 良孝, 北橋 俊典

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   98 ( 484 )   37 - 42   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では, 画像の離散ウェーブレット変換(DWT)符号化法の特性改善を目的として, ガウス混成モデルに基づくエントロピー符号化法を用いる方法を提案する.ガウス混成モデルをDWT係数ベクトルに整合させ, 符号化器の不整合による符号化損を生じさせないためには, DWT係数ベクトルをその要素信号が統計的に一様となるように選択することが必要となる.提案法では, DWT係数ベクトルを各周波数帯域の信号に含まれるエッジの方向に応じて決定し, 変換係数ベクトルの定常化を図る.計算機シミュレーション実験結果を提示し, 提案法により従来に比べ符号化特性を向上できることを明らかにする.

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  • ウィナーフィルタのための画像の統計的モデルについて

    前川 浩志, 山根 延元, 森川 良孝

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   98 ( 484 )   49 - 55   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では, ガウス混成モデルに基づく画像のウィナーフィルタにおける復元能力の向上を目的として任意形状領域分割法の導入を図るため、画像の統計的モデルについて検討を行う.任意形状領域分割法の導入により, 分割後領域内の信号は従来の正方ブロック分割のものに比べ統計的性質が一様となるため, 定常性を損なうことなく観測信号数を増加でき, 復元能力の向上が期待できる.本文ではWF係数をパラメータとする画素単位の混成モデルを提案し, そのパラメータの決定法および検出法を示す.最後に雑音除去フィルタのシミュレーション実験結果を示し, 提案モデルは従来モデルに比べ復元能力を向上できることを明らかにする.

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  • 木構造フィルタバンクを用いたCTの再構成アルゴリズム

    藤原 正禎, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告. IE, 画像工学   98 ( 484 )   43 - 48   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では, X線CTの再構成アルゴリズムとして広く用いられている&quot;畳み込み逆投影法&quot;の逆投影において木構造フィルタバンクを用いることを提案する。この提案法を用いれば画像はなんの遜色なく演算量が飛躍的に減少する。このフィルタバンクは全域通過フィルタを用いた零位相フィルタで構成している。本稿ではまず畳み込み逆投影法について述べ、次いで木構造フィルタバンクによる再構成を述べる。最後に再構成画像と原画像を比較を行い、演算量が減少することを示す。

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  • 木構造フィルタバンクを用いたCTの再構成アルゴリズム

    藤原 正禎, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   98 ( 482 )   43 - 48   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では, X線CTの再構成アルゴリズムとして広く用いられている&quot;畳み込み逆投影法&quot;の逆投影において木構造フィルタバンクを用いることを提案する。この提案法を用いれば画像はなんの遜色なく演算量が飛躍的に減少する。このフィルタバンクは全域通過フィルタを用いた零位相フィルタで構成している。本稿ではまず畳み込み逆投影法について述べ、次いで木構造フィルタバンクによる再構成を述べる。最後に再構成画像と原画像を比較を行い、演算量が減少することを示す。

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  • ガウス混成モデルによる画像の離散ウェーブレットエントロピー符号化

    大平 広伸, 山根 延元, 森川 良孝, 北橋 俊典

    電子情報通信学会技術研究報告. CS, 通信方式   98 ( 482 )   37 - 42   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では, 画像の離散ウェーブレット変換(DWT)符号化法の特性改善を目的として, ガウス混成モデルに基づくエントロピー符号化法を用いる方法を提案する.ガウス混成モデルをDWT係数ベクトルに整合させ, 符号化器の不整合による符号か損を生じさせないためには, DWT係数ベクトルをその要素信号が統計的に一様となるように選択することが必要となる.提案法では, DWT係数ベクトルを各周波数帯域の信号に含まれるエッジの方向に応じて決定し, 変換係数ベクトルの定常化を図る.計算機シミュレーション実験結果を提示し, 提案法により従来法に比べ符号化特性を向上できることを明らかにする.

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  • 木構造フィルタバンクを用いたCTの再構成アルゴリズム

    藤原 正禎, 森川 良孝, 山根 延元

    映像情報メディア学会技術報告   22 ( 71 )   43 - 48   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本稿では, X線CTの再構成アルゴリズムとして広く用いられている&quot;畳み込み逆投影法&quot;の逆投影において木構造フィルタバンクを用いることを提案する。この提案法を用いれば画像はなんの遜色なく演算量が飛躍的に減少する。このフィルタバンクは全域通過フィルタを用いた零位相フィルタで構成している。本稿ではまず畳み込み逆投影法について述べ、次いで木構造フィルタバンクによる再構成を述べる。最後に再構成画像と原画像を比較を行い、演算量が減少することを示す。

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  • ガウス混成モデルによる画像の離散ウェーブレットエントロピー符号化

    大平 広伸, 山根 延元, 森川 良孝, 北橋 俊典

    映像情報メディア学会技術報告   22 ( 71 )   37 - 42   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本論文では, 画像の離散ウェーブレット変換(DWT)符号化法の特性改善を目的として, ガウス混成モデルに基づくエントロピー符号化法を用いる方法を提案する.ガウス混成モデルをDWT係数ベクトルに整合させ, 符号化器の不整合による符号化損を生じさせないためには, DWT係数ベクトルをその要素信号が統計的に一様となるように選択することが必要となる, 提案法では.DWT係数ベクトルを各周波数帯域の信号に含まれるエッジの方向に応じて決定し, 変換係数ベクトルの定常化を図る.計算機シミュレーション実験結果を提示し, 提案法により従来法に比べ符号化特性を向上できることを明らかにする.

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  • ウィナーフィルタのための画像の統計的モデルについて

    前川 浩志, 山根 延元, 森川 良孝

    映像情報メディア学会技術報告   22 ( 71 )   49 - 55   1998年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本論文では, ガウス混成モデルに基づく画像のウィナーフィルタにおける復元能力の向上を目的として任意形状領域分割法の導入を図るため, 画像の統計的モデルについて検討を行う.任意形状領域分割法の導入により, 分割後領域内の信号は従来の正方ブロック分割のものに比べ統計的性質が一様となるため, 定常性を損なうことなく観測信号数を増加でき, 復元能力の向上が期待できる.本文では, WF係数をパラメータとする画素単位の混成モデルを提案し, そのパラメータの決定法および検出法を示す.最後に雑音除去フィルタのシミュレーション実験結果を示し, 提案モデルは従来モデルに比べ復元能力を向上できることを明らかにする.

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  • だ円対称確率分布情報源の類分けスカラエントロピー符号化

    森川 良孝, 山根 延元, 大平 広伸

    電子情報通信学会論文誌. A, 基礎・境界   81 ( 4 )   782 - 789   1998年4月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    自然画像のサブバンド変換において同位置の変換係数をベクトルとみなした場合, ベクトルはだ円面上で等頻度となるだ円対称分布をとる場合が多い.本論文では, だ円対称分布ベクトル情報源のスカラエントロピー符号化の符号化損を取り扱っている.多次元無相関ガウス分布は, 成分を独立に符号化しても符号化損がなく, 次元数が増えると情報がだ円球殻に集中する性質をもつが, まず本論では, だ円球殻に分布するベクトルの1次元周辺分布は次元数を増せばガウス分布に漸近することを示す.類分けスカラエントロピー符号化(CSEC)法はこの事実を利用して, ベクトル信号を分散正規化ノルムで分類後, 分類番号とベクトル信号の各成分をエントロピー符号化する.そこで次に, だ円対称分布がガウス分布殻の厚さに比べて緩やかに変化するという仮定のもとで, CSEC法の符号化損を導出し, 次元数を増せば1次元当りの符号化損が零に漸近することを示す.最後にサブバンド変換係数の振幅分布を一般化ガウス分布でモデル化したときのCSEC法の情報量を計算し, 類分けをしないスカラエントロピー符号化法に比して0.25〜0.5[bits/dim]が優れていることを示す.

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  • l^β-ノルム対称確率分布情報源の類分けスカラーエントロピー符号化

    大平 広伸, 森川 良孝, 山根 延元

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1998 ( 2 )   1998年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

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  • 斜交軸上のDCTによる画像の高能率符号化法

    山根 延元, 森川 良孝, 成相 剛士, 鶴原 篤

    電子情報通信学会論文誌. B-I, 通信I-情報通信システム・理論   81 ( 2 )   110 - 117   1998年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    画像のDCT符号化法では, 画像を正方ブロックに分割し, 1次元DCTを行-列に縦続して行う変数分離型2次元DCTを施す.この変数分離型変換は画像の斜め方向のエッジ部分における電力パッキング能率が低く, また, 再生画像のエッジの近傍でモスキート雑音を生じて画質が低下することがある.本論文では, エッジの方向性に応じた斜交軸上の2次元DCTと可変形状領域分割法を導入した適応DCT符号化法を提案する.提案法における領域形状は分割・変換処理の簡単のため, 斜方形, 三角形および方形ブロックに制限する.また, 3角ブロックに対するDCTとして, 変換基底として直流基底を有するように正規化因子を決定した非直交変換型の2次元DCTを用い, 画像の平たん部分での特性向上をはかる.電力パッキング能率の見積もりを行い, 斜交座標系のDCTは従来の正方ブロックDCTに比べ電力パッキング能率が向上し, 方向適応型のKarhunen Loeve変換と同等の電力パッキング能率を有することを示す.シミュレーション実験結果を示し, 提案法はモスキート雑音の低減法として有効であることを明らかにする.

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  • 画像のガウス混成モデルとエントロピー符号化法への応用

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博, 梅田 清

    電子情報通信学会論文誌. B-I, 通信I-情報通信システム・理論   80 ( 7 )   564 - 572   1997年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    画像データの高能率符号化において, 画像を正方ブロックに分割し, ブロックごとにDCTを施して無相関化を行い, その変換係数列をエントロピー符号化する方法が広く用いられている. 本論文では, この方法におけるエントロピー符号化の能率を改善する手法として, 画像にガウス定常過程を要素とする混成モデルをあてはめ, DCT係数列が属するガウス定常過程の統計的性質に応じたエントロピー符号化器をブロックごとに割り当てる方法を提案する. 提案法におけるガウス混成モデルは, 従来の定常モデルを基礎とし, ブロックの平均電力をパラメータとして画像の局所的活性度の変化への適応を図ったもので, モデルの分解能を画像の統計的性質によらずあらかじめ決定でき, そのパラメータ検出処理が容易であるという特長をもつ. 提案法により, DCT係数列の分布をガウス化できるため, 無相関化後の係数間の非独立性による冗長性の低減および符号表の普遍化という二つの効果が得られ, 圧縮率の改善法として有効であることをシミュレーション実験結果により明らかにする.

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  • 多次元球対称分布の類分けエントロピー量子化器

    大平 広伸, 森川 良孝, 山根 延元, 浜田 博

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1997   1997年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    我々は先に、DCT係数を分散正規化したブロック電力をlogステップでクラス分けした後, 各クラスに応じてDCT係数をエントロピーガウス量子化する符号化法を提案した[1]. ここでは, この方式の理論限界を知るため, 周辺分布が一般化ガウス分布である多次元球対称分布をとる情報源を考え, レートが十分高い場合の漸近量子化特性を明らかにする.

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  • ガウス混成モデルに基づく動画像の適応3次元符号化

    武藤 昭宏, 森川 良孝, 山根 延元, 浜田 博

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1997 ( 2 )   1997年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では, 多解像度システムに対応した動画像の3次元サブバンド符号化方式を提案し, 既存の動画像符号化方式以上の特性が得られることを示す.

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  • ベクトル量子化を用いた画像のユニバーサル符号化法

    藤原 友紀, 山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1997 ( 2 )   1997年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    球対称分布情報源に対する高次元・高レートベクトル量子化 (vQ) として, 反射群による多段VQ法が提案されている. 本論文では, この方法を用いた画像のユニバーサル符号化 (UC) 法を提案し, VQを用いてUCの特性を改善できることを明らかにする.

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  • 静止濃淡画像の暗号化と符号化の統合

    森川 良孝, 山根 延元, 浜田 博

    電子情報通信学会論文誌. B-I, 通信I-情報通信システム・理論   79 ( 12 )   777 - 784   1996年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では,画像のサブバンド固定長符号化において暗号技術を併用することにより符号化能率を改善する.さて,M変換は任意の分布をガウス分布に変換する分布変換効果をもつが,この分布変換効果は信号列をM系列固有のパターンで並べ替え,信号列の相関を寸断した結果生じたという新しい解釈を示す.この解釈に基づいて,任意の並べ替えとアダマール変換から構成したランダム変換を新しく導入し,並べ替えを十分行えば,M変換と同様に分布変換効果をもち,ランダム変換を各サブバンド画像に施せば,Max量子化器の量子化損を低減できることを示す.つぎに,一つの高域サブバンド画像を公開鍵(RSA暗号化鍵)により暗号化するが,再生したサブバンド画像から入替えパターンを取得し,この入替えパターンを共通鍵として残るサブバンド画像を逐次ランダム変換・Max量子化する暗号化・符号化方式を新しく提案する.最後に,提案方式は単にサブバンド符号化するよりも符号化能率が2.5〜3.5dB向上し,また暗号化・符号化した信号の相関は極めて小さく,秘とく化の目的に適っていることをシミュレーションにより示す.

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  • 外挿予測-離散サイン変換符号化方式の画質改善

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    電子情報通信学会論文誌. B-I, 通信I-情報通信システム・理論   79 ( 8 )   587 - 589   1996年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    外挿予測-離散サイン変換符号化法の再生画像の平坦部分に見られる本方式特有の偽像の低減法を提案する.

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  • ガウス混成モデルに基づく適応DCTエントロピー符号化法

    梅田 清, 山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1996 ( 2 )   1996年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では、ガウス混成モデルに基づく適応DCTエントロピー符号化法を提案し、DCT係数の分布をガウス化することで符号化能率が向上できることを示す。

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  • 反射群による高速ベクトル量子化法

    山根 延元, 林 一久, 森川 良孝, 浜田 博

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   1995 ( 2 )   1995年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本稿では,超球面上の格子ベクトル量子化(VQ)と全探索VQの2段階からなる球対称分布用高速VQ法を提案し,分散正規化VQに適用して量子化特性を明らかにする.

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  • 適応予測による外挿予測-離散サイン変換符号化方式の特性改善

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博, 池川 嘉治

    電子情報通信学会論文誌. B-I, 通信I-情報通信システム・理論   77 ( 10 )   620 - 628   1994年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    画像の高能率符号化方式として外挿予測-離散サイン変換(Extrapolative Prediction-Discrete Sine Transform:以下,EP-DST)符号化法がある.この方式の外挿予測は,線形予測を再帰的に行うものである.固定の予測係数を用いる従来法では,予測係数の導出時に仮定した画像生成モデルと実際の画像の統計的性質が整合していない場合,予測能力が低下することが問題点となっている.本論文では,予測係数を画像の統計量の空間的変化に応じて符号化ブロック単位に決定する適応外挿予測法を提案する.予測係数は,ブロックの近傍の符号化後再生済みの画素の信号列における予測残差電力を最小とするように決定するが,観測誤差の影響を低減するため正則化を行い,また,符号化ひずみの伝搬に伴う増幅を防止するため,予測フィルタの安定化を行う.計算機シミュレーション実験結果により,適応予測を導入したEP-DST法は,従来法に比べ細かい縞模様や急しゅんな輪郭部分を多く含む画像における符号化特性が向上し,再生画像の画質が改善されることを示す.

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  • 動き補償適応予測方式の基礎的検討

    池川 嘉治, 山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    電子情報通信学会技術研究報告. OFS, オフィスシステム   93 ( 224 )   25 - 31   1993年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会  

    本論文では、動き補償予測-離散コサイン変換(MC-DCT)符号化法の符号化特性を改善することを目的とした適応時間方向予測法について検討する。適応予測の予測係数は、最小二乗法により設計を行い、適応化方式として、フィルタ係数を付加情報として符号化する方式および符号化ブロックに隣接する符号化後再生済み領域より推定する方式について検討を行う。最後に、計算機シミュレーション実験結果を提示して、これらの適応予測を用いるMC-DCT符号化法は、CCITTで勧告している従来のループフィルタや、エッジ保存型の雑音除去フィルタとして設計した適応ループフィルタを用いる方式に比べてS, N比で約0.3〜2.0dBだけ符号化特性を改善できることを示す。

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  • 動き補償適応予測方式の基礎的検討 : 画像通信技術,オフィスシステムおよび一般 : 画像通信システム

    池川 嘉治, 山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    テレビジョン学会技術報告   17 ( 49 )   25 - 31   1993年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    本論文では、動き補償予測-離散コサイン変換(MC-DCT)符号化法の符号化特性を改善することを目的とした適応時間方向予測法について検討する。適応予測の予測係数は、最小二乗法により設計を行い、適応化方式として、フィルタ係数を付加情報として符号化する方式および符号化ブロックに隣接する符号化後再生済み領域より推定する方式について検討を行う。最後に、計算機シミュレーション実験結果を提示して、これらの適応予測を用いるMC-DCT符号化法は、CCITTで勧告している従来のループフィルタや、エッジ保存型の雑音除去フィルタとして設計した適応ループフィルタを用いる方式に比べてS/N比で約0.3〜2.0dBだけ符号化 特性を改善できることを示す。

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  • 実時間外挿予測-離散サイン変換符号化のLSI化の検討(<論文特集>記録と伝送における高能率符号化)

    安田 晃, 山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    テレビジョン学会誌   43 ( 10 )   1137 - 1144   1989年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人映像情報メディア学会  

    2次元外挿予測-離散サイン変換(EP-DST)符号化法は, 予測と変換の併用により4×4画素の小ブロックサイズで高能率符号化を達成する, 本論文では, この変換部のゲートアレイによるLSI化を検討する.まずハードウェア小規模化のため, 1次元DSTの整数近似であるISTを導入する.このISTは入力並列-ビット直列構成により実現する.次に処理時間の短縮のため, 2次元DSTはこのISTのパイプライン接続により実現し, 計算語長は10ビットと短く選定する.設計した2次元DST変換器は, 規模2700ゲートで, NTSC標準映像信号の実時間処理が可能であることをシミュレーションで確認した.最後に, フルカスタムLSI化を行ったと仮定して概算すれば, 本法に基づく符号化装置は, これと同等性能の離散コサイン変換法に基づく符号化装置と比較し, 規模で36%, 発熱量で69%以下で実現できることを示す.

    DOI: 10.3169/itej1978.43.1137

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  • 外挿予測-離散サイン変換による画像の高能率符号化--2次元符号化の場合

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    電子情報通信学会論文誌 B 通信   71 ( 6 )   p717 - 724   1988年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会  

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  • 画像の新しい高能率符号化法--外挿予測-離散サイン変換符号法(1次元符号化の場合)

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    電子通信学会論文誌 B   69 ( 7 )   p686 - 697   1986年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子通信学会  

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  • フェルマ数変換を用いた画像用高速フィルタリング装置

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    電子通信学会論文誌 D   69 ( 2 )   p198 - 207   1986年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子通信学会  

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  • 離散空間系における投影からの像再構成理論とその応用

    山根 延元, 森川 良孝, 浜田 博

    電子通信学会論文誌 A   68 ( 5 )   p458 - 465   1985年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子通信学会  

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  • チェビシェフ多項式の逐次的因数分解に基づく高速コサイン変換アルゴリズム

    森川 良孝, 浜田 博, 山根 延元

    電子通信学会論文誌 A   68 ( 2 )   p173 - 180   1985年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子通信学会  

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  • フェルマ数変換を用いた高速フ-リエ変換

    森川 良孝, 山根 延元, 浜田 博

    電子通信学会論文誌 D   65 ( 7 )   p826 - 833   1982年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子通信学会  

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  • 6角形離散フ-リエ変換における核分離

    森川 良孝, 浜田 博, 山根 延元

    電子通信学会論文誌 A   64 ( 7 )   p527 - 534   1981年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子通信学会  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • DSPを用いた実時間コーンビームX線CT再構成プロセッサ

    研究課題/領域番号:16560367  2004年 - 2005年

    文部科学省  科学研究費補助金(基盤研究(C))  基盤研究(C)

    森川 良孝, 山根 延元, 村上 純一

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    担当区分:連携研究者  資金種別:競争的資金

    配分額:3200000円 ( 直接経費:3200000円 )

    X線CTの一般的な2次元再構成アルゴリズムとして,「畳み込み-逆投影(CB)法」が知られている.CB法では,まず個々の投影信号に対して畳み込みにより高域強調処理を施し,各投影方向に沿って逆投影する.次に,逆投影信号の和を求めて再構成画像を得る.前半部の畳み込み処理や後半部の逆投影処理の内挿計算が,CB法の計算が多くなる理由である.提案法では,差分演算と全域通過フィルタを用いたHilbert変換により前半部の高域強調処理を実現する.また,後半部の逆投影処理を木構造フィルタバンクによる合成処理により実現する.これら2つの新たな実現法の採用により演算量を大幅に削減でき,高速な再構成処理が可能となる.更に,3次元再構成は,3軸方向に独立して2次元木構造フィルタバンク処理を行うことで達成できる.シミュレーションによれば,提案再構成アルゴリズムは従来法と比較し,2次元の場合約12倍,3次元の場合約280倍の高速化を達成した.本研究では,この提案アルゴリズムを固定小数点演算DSPであるTMS320C6416(Texas Instruments社),及び浮動小数点演算DSPであるADSP-TS101/TS201S(Analog Devices社)に実装した.固定小数点演算DSPへの実装では,16bitの丸め誤差による精度の悪化を考慮してビットシフトをフィルタ処理部と画像出力部に配分したことに...

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  • 反射群による高次元・高レートベクトル量子化法を導入した画像のユニバ-ザル符号化

    研究課題/領域番号:08650430  1996年

    文部科学省  科学研究費補助金(基盤研究(C))  基盤研究(C)

    山根 延元

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:2100000円 ( 直接経費:2100000円 )

    本研究では,量子化器として"反射群による超球面上の格子VQと全探索VQによる2段階のベクトル量子化法"(以下,RVQと略す)を用い,その量子化出力をユニバーサル符号化に入力する画像の新しい高能率符号化法を開発した.まず,RVQの特性改善を目的として,従来法のRVQにおいて採用していた反射群による超球面上の格子VQによる空間分割(以後この分割後の領域を基本領域と呼ぶ)に加え,基本領域を統合してできる合同領域の集合による空間分割法を用いる方法を考案した.その結果,以下の知見を得た.(1)この分割法による最少レートの分割は,正多面体である正軸体状となり,より高レートの分割は再帰的アルゴリズムにより段階的に実現でき,レート調整が用意となる.(2)統合後の領域の集合による量子化特性は,もとの格子VQによる量子化特性に比べて向上する.(3)RVQ全体の特性が最良特性に漸近するために必要となる後段の全探索VQのコードブックサイズは,前段の領域分割の形状によらず,"2の次元数乗ベクトル"程度となる.これは統合後の領域の対称性が増加しこの増加ににつれて,後段の全探索VQにおける代表ベクトル配置の自由度が減少することに起因すると考えられる.次に,RVQを用いたユニバーサル符号化法のシミュレーション実験結果からは,以下の知見を得た.(1)提案方法では,RVQの採用によるSQを用いる従来法に比べて,...

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  • 冗長ビットの割当を最適化した、画像の高能率誤り訂正符号化方式に関する研究

    研究課題/領域番号:01550267  1989年

    文部科学省  科学研究費補助金(一般研究(C))  一般研究(C)

    浜田 博, 山根 延元

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    担当区分:連携研究者  資金種別:競争的資金

    配分額:1500000円 ( 直接経費:1500000円 )

    近年、画像・音声等を対象とするディジタル通信システムの実用化が急速に進展しつつある。このような実用的システムでは、与えられた通信路のレ-トのもとでシステムの入出力間の歪を最少にするためには、情報源符号化(高能率符号化)の出力の性質に見合った通信路符号化(誤り訂正符号化)を行うことが必要となる。本研究は、このような源-通信路符号化の観点から、各種の符号化方式における伝送速度割当の最適化の方法及びその特製を明らかにすることを目的としている。現在までに得られている成果は以下の通りである。第一に、まず、各種高能率符号化方式の基本となる無記憶情報源に対するPCM符号化において、PCM符号語中の各ビット位置に対するビット誤りの影響が異なることに注目し、符号語系列中の各ビットプレ-ン毎に、訂正能力の異なる誤り訂正符号を割当てる方式(以下ビットプレ-ンPCM符号化と呼ぶ)を提案した。次に、各ビットプレ-ンに割当てる情報伝送速度の最適化法を導出し、本方式の符号化特性を理論的に示した。その結果、本方式は従来の均一に誤り訂正を行う方式に比べて通信路レ-トの削減に有効であることを明らかにした。第二に、画像の高能率符号化方式として、現在のところ主流となっている離散コサイン変換(DCT)符号化法における各DCT係数の符号化に、上で提案したビットプレ-ンPCM符号化方式を適用する方式を提案し、DCT係数に...

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その他研究活動

  • 海底地震計網データを用いた機械学習による定常GMMの推定とその応用

    2020年10月
    -
    2021年03月

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    「富岳」試行的準備課題(課題ID:hp200222)により実施
    ・割当リソース:70000ノード時間(ストレージ:30テラバイト)
    ・概要:
     防災科学研究所(NIED)等により海底地震計網(DONET、s-net等)が敷設・運用開始されている。本試行研究では、これらの地震計網に蓄積された広帯域地震計データに対する統計モデルとして定常GMM(Gaussian Mixture Distribution Model)を当てはめ、期待値最大化(EM)アルゴリズムを用いて機械学習を行う。更に、このモデルのもとで観測点毎の時系列データを最大事後確率法によりクラスタリングし、クラス(要素モデルであるガウス分布の記号)の系列に変換してモデルの推定結果を評価する。本研究の本格運用においては、刻々と得られる地震計データを、気象予測に例えると気温・気圧分布図等に相当する特徴量分布図に実時間で可視化し、地震予知のための一助となる情報を専門分野の研究者に提供すること目的とする。
    ・成果:
     Windows環境を用いて開発してきたプログラムの移植を行い、汎化GMMの最尤推定に必要となる演算リソースの見積もりを行った。その際、富岳とWindows環境で共通に利用可能なプログラミング環境を整備し、後のプログラムの開発を効率化した。

  • 海底地震計網データを用いた機械学習による定常GMMの推定とその応用

    2021年04月
    -
    2021年09月

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    「富岳」利用促進課題(課題ID:hp210010)により実施
    ・割当リソース:1500000ノード時間(ストレージ:30テラバイト)
    ・概要:
     防災科学研究所(NIED)等により海底地震計網(DONET、s-net等)が敷設・運用開始されている。本試行研究では、これらの地震計網に蓄積された広帯域地震計データに対する統計モデルとして定常GMM(Gaussian Mixture Distribution Model)を当てはめ、期待値最大化(EM)アルゴリズムを用いて機械学習を行う。更に、このモデルのもとで観測点毎の時系列データを最大事後確率法によりクラスタリングし、クラス(要素モデルであるガウス分布の記号)の系列に変換してモデルの推定結果を評価する。本研究の本格運用においては、刻々と得られる地震計データを、気象予測に例えると気温・気圧分布図等に相当する特徴量分布図に実時間で可視化し、地震予知のための一助となる情報を専門分野の研究者に提供すること目的とする。
    ・成果:
     非MPI環境のマスタ・ワーカジョブにとしてマルチプロセスプログラムを開発した。試行的準備課題における富岳・Windows共用プログラムと合わせて、MPI環境のないWindows環境においてマルチプロセスプログラムの開発が可能となった。

 

担当授業科目

  • 情報伝送学演習 (2021年度) 通年  - その他

  • 統計的信号処理特論 (2021年度) 後期  - その他

  • 電子情報システム工学特別研究 (2021年度) 通年  - その他

  • 情報伝送学演習 (2020年度) 通年  - その他

  • 統計的信号処理特論 (2020年度) 後期  - その他

  • 電子情報システム工学特別研究 (2020年度) 通年  - その他

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