Codage vidéo flexible par association d'un décodeur intelligent et d'un encodeur basé optimisation débit-distorsion - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Flexible video coding by combination of a smart decoder and an optimisation rate-distortion based encoder

Codage vidéo flexible par association d'un décodeur intelligent et d'un encodeur basé optimisation débit-distorsion

Résumé

This Ph.D. thesis deals with the improvement of video compression efficiency. Both conventional and breakthrough approaches are investigated in order to propose efficient methods for Intra and Inter coding dedicated to next generations video coding standards. Two tools are studied for the conventional approach. First, syntax elements are cleverly trans- mitted using a data hiding based method which allows embedding indices into the luminance and chrominance residuals in an optimal way, rate-distortion wise. Secondly, the large motion redundancies are exploited to improve the motion vectors coding. After a statistical analysis of the previously used vectors, an accurate forecast is performed to favour some vector residuals during a last step which modifies the original residual distribution. 90% of the coded vectors are efficiently forecasted by this method which helps to significantly reduce their coding cost. The breakthrough approach comes from the observation of the H.264/AVC standard and its successor HEVC which are based on a predictive scheme with multiple coding choices, conse- quently future improvements shall improve texture by extensively using the competition between many coding modes. However, such schemes are bounded by the cost generated by the signalling flags and therefore it is required to transfer some decisions to the decoder side. A framework based on the determination of encoding parameters at both encoder and decoder side is consequently proposed and applied to Intra prediction modes on the one hand, and to the emerging theory of compressed sensing on the other hand. Promising results are reported and confirm the potential of such an innovative solution.
Cette thèse est dédiée à l'amélioration des performances de compression vidéo. Deux types d'approches, conventionnelle et en rupture, sont explorées afin de proposer des méthodes efficaces de codage Intra et Inter pour les futurs standards de compression. Deux outils sont étudiés pour la première approche. Tout d'abord, des indices de signalisations sont habilement traités par une technique issue du tatouage permettant de les masquer dans les résiduels de luminance et de chrominance de façon optimale selon le compromis débit-distorsion. La forte redondance dans le mouvement est ensuite exploitée pour améliorer le codage des vecteurs de mouvement. Après observation des précédents vecteurs utilisés, un fin pronostic permet de déterminer les vecteurs résiduels à privilégier lors d'une troisième étape de modification de la distribution des résiduels. 90% des vecteurs codés sont ainsi pronostiqués, ce qui permet une nette réduction de leur coût. L'approche en rupture vient de la constatation que H.264/AVC et son successeur HEVC sont basés sur un schéma prédictif multipliant les choix de codage, les améliorations passent alors par un meilleur codage de la texture à l'aide d'une compétition accrue. De tels schémas étant bornés par la signalisation engendrée, il est alors nécessaire de transférer des décisions au niveau du décodeur. Une approche basée sur la détermination conjointe au codeur et au décodeur de paramètres de codage à l'aide de partitions causales et ainsi proposée et appliquée aux modes de prédiction Intra et à la théorie émergente de l'échantillonnage compressé. Des performances encourageantes sont reportées et confirment l'intérêt d'une telle solution innovante.
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Dates et versions

tel-00719058 , version 1 (19-07-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00719058 , version 1

Citer

Jean-Marc Thiesse. Codage vidéo flexible par association d'un décodeur intelligent et d'un encodeur basé optimisation débit-distorsion. Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Université Nice Sophia Antipolis, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00719058⟩
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