Décompositions spatio-temporelles et allocation de débit utilisant les coupures des graphes pour le codage vidéo scalable
Résumé
The recent progress in wavelet-based video coding schemes led to the emergence of a new generation of scalable video codecs, whose performance is comparable to the best hybrid codecs. The t+2D wavelet-based schemes exploit the temporal interframe redundancy by applying an open-loop temporal wavelet transform over the frames of a video sequence. Temporally filtered subband frames are further spatially decomposed and can be encoded by different entropy-coding algorithms. Because of their inherent multiresolution signal representation, wavelet-based coding schemes have the potential to support temporal, spatial and SNR scalability. This is the reason for which we have chosen the scalable lifting-based wavelet-coding paradigm as the conceptual development framework for this thesis. The objective of this work consists of the analysis and design of a scalable video coding system. In a first time, we are interested in the construction and optimization of new motion-compensated temporal coding schemes, in order to increase the efficiency of objective and subjective video coding. Moreover, we describe a better representation of temporal subbands, by using anisotropic spatial decompositions, for a better capture of the orientation of spatial details. Finally, we propose a method for improving the entropy coding by designing a graph-based solution, in order to optimize the minimization of the Lagrangian rate-distortion functional.
Les progrés récents dans le domaine des schémas de codage vidéo par ondelettes ont permis l'apparition d'une nouvelle génération de codeurs vidéo scalables dont l'efficacité est comparable à celle des meilleurs codecs hybrides. Ces schémas sont qualifiés de t+2D et reposent sur l'utilisation d'une transformée en ondelettes appliquée le long du mouvement des images afin d'exploiter leur redondance temporelle. Les sous-bandes résultantes sont alors décomposées spatialement et encodées par un codeur entropique. Grâce à la représentation multirésolution inhérente, les codeurs basés-ondelettes ont la capacité de fournir une description scalable d'un signal. Ceci représente la raison principale pour laquelle le choix du paradigme du codage lifting t+2D basé-ondelettes s'impose comme cadre conceptuel de développement pour les travaux dans cette thèse. L'objectif de ces travaux consiste en l'analyse et la conception d'un système de codage vidéo scalable. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la construction et l'optimi\-sation de nouvelles transformées temporelles compensées en mouvement, dans le but d'augmenter l'efficacité objective et subjective du codage. En outre, nous décrivons une meilleure représentation des sous-bandes temporelles, en utilisant des décompositions spatiales anisotropes afin de capturer l'orientation spatiale de détails. Enfin, nous proposons une methode d'amélioration du codage entropique en concevant une solution basée sur la théorie des graphes afin d'optimiser la minimisation du Lagrangien débit-distorsion.
Domaines
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