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Theses Year : 2001

Multiple description coding by Mojette tranform

Description multiple de l'information par transformation Mojette

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Abstract

Scalable representation of the information asserts oneself today to fit heterogeneity of interconnected network like the Internet. Source coding adopts a multi-resolution approach that can deliver progressively to the user the content of his request. However, by supposing during transmission a point to point management of priority so established, these schemes are summarily adapted to the environment of packet loss.
Multiple description coding offer one alternative to the hierarchical transmission of the information in splitting source scalability before emission. In this thesis, we propose an odd method of multiple description which realize a gradual protection of each source hierarchical level in relation to channel dynamical properties.
The Mojette transform (discrete and exact Radon transform) is one unitary transformation which allows the sharing of a data volume in a redundant set of equivalent projections. The evolution of this operator type initially used for tomographic reconstruction in continuous space extends the concept of image support to geometrical buffer for multimedia data. This multiple description coding, generalized to N channels, allows the initial geometrical buffer reconstruction in a deterministic manner by subsets of projection which number characterizes the protection level. Our scheme is particularly adapted in packet transport mode without extensible integrity control of transmission channel. The hierarchy of the source is communicated in this case in a transparently manner through the channel via unmarked descriptions.
The coding evaluation is realized by comparing the rates generated with those of MDS codes (Maximum Distance Separable codes) which provide an optimal solution in terms of symbols number needed for decoding. MDS properties relaxation in a (1+ε)MDS codes with the Mojette transform requires a weak increase of rates for the benefit of a reduced complexity.
The application over image compression standards validates concretely the possible adaptation of actual sources to best effort channel. The utilization in a distributed environment (micro-payment, distributed storage architecture) illustrates besides a secure dispersion of information.
To conclude, we have studied the integration of this method in multimedia scalable transmission protocol and considered a probabilistic version of the system.
La représentation scalable de l'information s'impose aujourd'hui pour supporter l'hétérogénéité d'un réseau interconnecté tel que l'Internet. Le codage de source adopte, pour ce faire, une approche multi-résolution pouvant délivrer progressivement à un utilisateur le contenu de sa requête. Cependant, en supposant au cours de la transmission une gestion de bout en bout des priorités ainsi établies, ces schémas restent sommairement adaptés aux environnements de pertes de paquets et de qualité de service non garantie.
Les codages à description multiple offrent une alternative à la transmission hiérarchisée de l'information en brisant la scalabilité de la source aux abords du canal. Dans cette thèse, nous proposons une méthode originale de description multiple qui réalise une protection différenciée de chaque niveau hiérarchique de la source en fonction des propriétés dynamiques du canal de transmission.
La transformation Mojette (transformation de Radon discrète exacte) est une transformation unitaire qui permet de partager un volume de données en un ensemble plus ou moins redondant de projections équivalentes. L'évolution de ce type d'opérateur initialement utilisé dans un espace continu pour la reconstruction tomographique étend le concept de support d'image à celui de mémoire tampon géométrique pour données multimédias. Ce codage à description multiple, généralisé à N canaux, autorise la reconstruction de la mémoire initiale de manière déterministe par des sous-ensembles de projections dont le nombre caractérise le niveau de protection. Ce schéma est particulièrement adapté au mode de transport par paquets sans contrôle d'intégrité extensible du canal de transmission. La hiérarchie de la source est dans ce cas communiquée sous forme transparente pour le canal via des descriptions banalisées.
L'évaluation du codage est effectuée en comparant les débits engendrés avec ceux d'un code MDS (Maximum Distance Separable) qui fournissent une solution optimale dans le nombre de symboles nécessaires au décodage. La relaxation des propriétés MDS dans un code (1+ε)MDS avec la transformation Mojette demande une légère augmentation de débit au profit d'une complexité réduite.
L'application sur des schémas de compression d'images valide concrètement l'adaptation possible des sources actuelles à un canal de type best-effort. L'utilisation dans un environnement distribué (micro-paiement, stockage distribué de données multimédia) illustre en outre un partage sécurisé de l'information.
En perspectives de ce travail, nous avons abordé l'intégration de cette méthode dans un protocole de transmission scalable multimédia et étudié une version probabiliste du système.
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Dates and versions

tel-00300613 , version 1 (18-07-2008)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00300613 , version 1

Cite

Benoît Parrein. Description multiple de l'information par transformation Mojette. Interface homme-machine [cs.HC]. Université de Nantes, 2001. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00300613⟩
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