Compression d'images avec et sans perte par la méthode LAR (Locally Adaptive Resolution) - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2005

Lossy and lossless image compression through the LAR method (Locally Adaptive Resolution)

Compression d'images avec et sans perte par la méthode LAR (Locally Adaptive Resolution)

Abstract

The aim of this work consists in the definition of a unified method for lossy and lossless compression of still images or videos. The LAR method (Locally Adaptive Resolution) was first designed for lossy low bitrates coding. The self-extracting region representation provides efficient coding in terms of quality and bitrate. Three scalable lossless compression schemes are defined thanks to pyramidal structures: the LAR-APP exploits a refined prediction context, the Interleaved S+P interleaves two S-pyramids, the RWHT+P uses a new form of WHT 2D. Results are shown to be much better than state-of-the-art ones. Moreover, a joint LAR-Mojette source-channel coding is designed for secured transmission of medical images. Furthermore, an automatic implementation of LAR coders on multi-components heterogeneous parallel architectures is also realized. Finally, the extension of the LAR to the video is the subject of an exploratory work.
La diversité des standards actuels en compression d'images vise à la fois à proposer des schémas de codage efficaces et des fonctions de service adaptées à chaque type d'utilisation. Les travaux de cette thèse s'inscrivant dans ce contexte d'une telle compression, leur objectif majeur consiste en l'élaboration d'une méthode unifiée pour un codage avec et sans perte des images fixes et en séquences, intégrant des fonctionnalités avancées du type : scalabilité et représentation en régions hiérarchique, robustesse
aux erreurs.

La méthode LAR (Locally Adaptive Resolution) de base a été élaborée à des fins de compression avec pertes à bas-débits. Par l'exploitation des propriétés intrinsèques du LAR, la définition d'une représentation en régions auto-extractibles apporte une solution de codage efficace à la fois en termes de débit et en termes de qualité d'images reconstruites. Le codage à débit localement variable est facilité par l'introduction de la notion de région d'intérêt ou encore de VOP (Video Object Plane).

L'obtention d'un schéma de compression sans perte s'est effectuée conjointement à l'intégration de la notion de scalabilité, par l'intermédiaire de méthodes pyramidales. Associés à une phase de prédiction, trois codeurs différents répondant à ces exigences ont vu le jour : le LAR-APP, l'Interleaved S+P et le RWHT+P. Le LAR-APP (Approche Pyramidale Prédictive) se fonde sur l'exploitation d'un contexte de prédiction enrichi obtenu par un parcours original des niveaux de la pyramide construite. L'entropie des erreurs d'estimation résultantes (estimation réalisée dans le domaine spatial) s'avère ainsi réduite. Par la définition d'une solution opérant dans le domaine transformé, il nous a été possible d'améliorer plus encore les performances
entropiques du codeur scalable sans perte. L'Interleaved S+P se construit ainsi par l'entrelacement de deux pyramides de coefficients transformés. Quant à la méthode RWHT+P, elle s'appuie sur une forme nouvelle de la transformée Walsh-Hadamard bidimensionnelle. Les performances en termes d'entropie brute se révèlent bien supérieures à celles de l'état-de-l'art : des résultats tout à fait remarquables sont obtenus notamment sur les
images médicales.

Par ailleurs, dans un contexte de télémédecine, par l'association des méthodes pyramidales du LAR et de la transformée Mojette, un codage conjoint source-canal efficace, destiné à la transmission sécurisée des images médicales compressées sur des réseaux bas-débits, a été défini. Cette technique offre une protection différenciée intégrant la nature hiérarchique des flux issus des méthodes multirésolution du LAR pour une qualité de service exécutée de bout-en-bout.

Un autre travail de recherche abordé dans ce mémoire vise à l'implantation automatique des codeurs LAR sur des architectures parallèles hétérogènes multi-composants. Par le biais de la description des algorithmes sous le logiciel SynDEx, il nous a été possible en particulier de réaliser le prototypage de
l'Interleaved S+P sur des plate-formes multi-DSP et multi-PC.

Enfin, l'extension du LAR à la vidéo fait ici l'objet d'un travail essentiellement prospectif. Trois techniques différentes sont proposées, s'appuyant sur un élément commun : l'exploitation de la représentation en régions précédemment évoquée.
Fichier principal
Vignette du fichier
TheseBabel2005.pdf (58.56 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates and versions

tel-00131758 , version 1 (19-02-2007)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00131758 , version 1

Cite

Marie Babel. Compression d'images avec et sans perte par la méthode LAR (Locally Adaptive Resolution). Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. INSA de Rennes, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00131758⟩
1202 View
972 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More