Modules de codage par compétition et suppression de l'information de compétition pour le codage de séquences vidéo
Résumé
This thesis deals with the improvement of video compression algorithms. The goal is to create methods that are efficient and realistic enough to be submitted to video standardization committees, in order to be integrated in a future video standard. The approaches selected are the use of competition based scheme and the suppression of competition information. A competing framework for better motion vector coding, integrated in the KTA, takes advantage, according to the rate distortion criterion, from the use of the spatial and temporal redundancies in the motion vector field. Moreover, an automatic adaptation of the predictors sets according to the video content is also proposed. Eventually, a new Intra coding mode, based on a 1D macroblock partitioning, which reduces the spatial distance between the reference signal and the current partition, is integrated to the Intra block modes of the norm. The compression standard H.264/AVC offers a higher number of competitions than his predecessors. To reduce the bit rate linked to the competition information, a part of the encoder intelligence is transferred to the decoder. This transfer enables to eliminate some motion vectors predictors indexes. It also enables to erase some Intra predictors according to the quantization parameters and to the reference signal. Eventually, by considering the motion information as a competition information, a motion estimation at the decoder side is implemented. All proposed schemes improve the coding efficiency compared to the reference. The combination of some of these methods offers an average percentage bit rate reduction of 20% compared to the H.264/AVC standard for a set of 1080p sequences.
Cette thèse est dédiée à l'amélioration de la compression de séquences vidéo. Le but est de concevoir des méthodes suffisamment efficaces et réalistes pour être proposées aux organismes de normalisation de standard vidéo. Les approches choisies sont l'ajout de nouveaux modules de codage par compétition et la suppression de l'information de compétition. Un module de codage par compétition de prédicteurs de vecteurs mouvement, intégré dans le KTA, exploite, au sens du critère débit-distorsion, les redondances spatiales et temporelles des champs de vecteurs. De plus, une sélection automatique d'ensembles de prédicteurs orientée contenu est aussi proposée. Enfin, un nouveau mode de codage Intra basé sur un partitionnement 1D du macrobloc, réduisant la distance spatiale entre le signal de référence et la partition courante, est ajouté aux modes Intra bloc. Le standard de compression H.264/AVC, offre un nombre de compétitions plus élevé que celui de ses prédécesseurs. Pour réduire le débit lié à cette information de compétition, une partie de l'intelligence du codeur a été transférée au décodeur. Les indices des prédicteurs de vecteurs mouvement implicites, sont ainsi éliminés. Des prédicteurs Intra sont aussi supprimés en tenant compte du processus de quantification et du signal de référence. Enfin, en considérant que l'information de mouvement est une information de compétition, une estimation de mouvement au décodeur est mise en place. L'ensemble des méthodes développées offre des réductions de débit significatives par rapport à la référence. La combinaison d'une partie de ces méthodes obtient un gain moyen de 20% par rapport au standard pour un ensemble de séquences HD.
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