Coding with state information. Application to information embedding. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2005

Coding with state information. Application to information embedding.

Codage avec information adjacente. Application à la transmission sécurisée de signaux multimédia dans un environnement cellulaire.

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1
Abdellatif Zaidi
  • Function : Author
  • PersonId : 922927

Abstract

The problem of coding with state information (CCSI) is a new interference cancellation technique for both data transmission and data compression. It concerns all the situations where the transmitter knows a part of the interference in the channel (via a feedback loop, for example). The goal is then to use this knowledge about the channel in order to conceive an efficient coding scheme. One potentially promising application, at the cross-road of both data transmission and data compression, is information embedding. The embedding of information poses many challenges in a variety of reseach areas. This involves information theory for assessing the theoretic limits of performance, signal processing for implementation issues and communication theory for code design. In this thesis, we consider the problem of information embedding in its three aspects. The work can be structured into four parts. In the first part, information embedding is mathematically formalized as a joint source-channel coding problem. For instance, we show that the problem of CCSI available at the transmitter is basically a joint source-channel coding probelem. Next, we use nested lattices for the design of good low-complexity algebraic-based codes. In the second part, we consider the problem of multiple user information embedding (recognized as a multi-user communication problem) and conceive structured codebooks and appropriate coding strategies that closely approache the theoretic limits. The third part concerns channel sensitivity to little perturbations of the state information. We evaluate the loss in performance due to a weak additive contaminating state information and show that, under certain circumstances, the transmitter must adapt to the available knowledge about the channel, by (eventually) changing its coding strategy. The fourth part determines the performance of CCSI over an AWGN channel with jitter (AWGN\&J) in a game theory context.
Le problème de codage avec information adjacente (CCSI) est une technique récente d'annulation d'interférences en transmission et en compression de données. Ceci concerne les situations où l'émetteur est informé (par une voie retour par exemple) d'une partie de l'interférence canal. L'objectif est alors d' utiliser cette connaissance afin de concevoir un codage efficace. Une application étroitement liée à la transmission et à la compression de données est le "marquage de l'information" (information embedding). Potentiellement prometteur, le marquage d'information pose de nombreux défis dans différents domaines de recherche, allant de l'étude des limites théoriques de performance d'un point de vue théorie de l'information aux aspects liés à leurs implémentation d'un point de vue traitement de signal, en passant par la conception de code d'un point de vue communication numérique et codage. Dans cette thèse nous considérons la problématique de marquage de l'information sous ses trois aspects: de théorie de l'information, de codage et communication et de traitement de signal. Le travail effectué dans le cadre de cette thèse peut être structurée en quatre parties. Dans la première partie, nous formalisons le problème de construction de dictionnaire comme un problème de conception de constellation. En particulier, nous montrons que le problème de codage avec information adjacente disponible à l'encodeur est fondamentalement un problème de codage conjoint source-canal. Ensuite, nous nous basons sur les réseaux de points imbriquées (nested lattices) pour la construction de bons codes algebriques à complexité réduite. Dans la deuxième partie, nous considérons le problème de marquage multiple comme un problème de communication multi-utilisateurs et nous construisons des stratégies de codage qui permettent d'approcher au mieux les limites théoriques de performances. La troisième partie traite le problème de sensibilité à l'information adjacente. Nous y évaluons la dégradation des performances due à une petite perturbation additive de l'information adjacente et nous y montrons que, dans certaines conditions, l'encodeur doit s'adapter à la perturbation en, éventuellement, changer sa stratégie de codage. La quatrième partie traite les performances du CCSI sur un canal AWGN avec jitter (AWGN\&J) d'un point de vue théorie de jeux.
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Dates and versions

pastel-00598336 , version 1 (06-06-2011)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00598336 , version 1

Cite

Abdellatif Zaidi. Coding with state information. Application to information embedding.. Electronics. Ecole nationale supérieure des telecommunications - ENST, 2005. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00598336⟩
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