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卒業研究（コンピュータ工学総合設計）で、テーマを絞り込み研究設計を組んだ過程のノートです。2026年6月時点の計画であり、実験結果ではありません。
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テーマが絞られていった流れ
- **最初のアイデア：**画像の特性を分析して、それに合った圧縮方式を選ぶ
- **先行研究を調べると：**この発想にはすでに特許や研究が多く存在した
- **しかし：**その大半は2010年代前半のもので、その後に登場した新しいフォーマットを扱った研究は少ない
- **そこで：**新しいフォーマットを比較した論文を読み込み、空白を探した
二つの先行研究と、その空白
- Barina (2021), Comparison of Lossless Image Formats — 可逆圧縮のみを比較。FLIFが1位、JPEG XLが2位。データは31枚で、指標は1画素あたりのビット数のみ
- Barman & Martini (2020), An Evaluation of the Next-Generation Image Coding Standard AVIF — 非可逆圧縮でAVIFが最も優秀。ただしJPEG XLは標準化前で含まれず、エンコード速度は今後の課題
一見すると「1位が違う」結果に見えますが、比較した条件（可逆か非可逆か）が違います。ここから、JPEG XLは可逆と非可逆の両方を扱うのに、非可逆での位置づけが検証されていないという空白に気づきました。
研究設計
- **対象：**JPEG・WebP・AVIF・JPEG XL（世代の代表性、実際の利用状況、圧縮原理の多様性の三つを基準に選定）
- **画像の分類：**風景・人物・文書・漫画の4分類、各分類50枚以上を目標
- **指標：**PSNR・SSIM・BD-Rate・エンコード速度
- **除外したもの：**PNG（可逆専用で先行研究で十分扱われている）、HEIC（ライセンスの制約でオープンな実験環境を組みにくい）
研究の問い
- 非可逆圧縮で、JPEG XLはAVIFに比べてどうか。画像の種類によって優劣が逆転する条件はあるか
- エンコード速度と画質のトレードオフは、画像の種類ごとに違う形で現れるか
- 同じ画像を可逆・非可逆の両方で測ったとき、フォーマットの順位は保たれるか
学んだこと