Etude D Un Syst Me De Compression D Images Fixes Par Transform E En Ondelettes Et Quantification Vectorielle

Etude d'un système de compression d'images fixes par transformée en ondelettes et quantification vectorielle

Parallélisation d'une méthode de compression d'images

LA TAILLE DES IMAGES SATELLITAIRES ACTUELLES ET A VENIR, EST TELLE QU'IL DEVIENT INDISPENSABLE DE LES COMPRESSER A BORD ET EN TEMPS-REEL. OR LA CHARGE DE TRAITEMENT INDUITE PAR LES ALGORITHMES DE COMPRESSION D'IMAGES EST SI IMPORTANTE, QU'ELLE INTERDIT L'USAGE DES PROCESSEURS SEQUENTIELS CLASSIQUES, AU PROFIT DES MACHINES PARALLELES. AUSSI, NOUS PRESENTONS ICI, UNE ETUDE DE LA PARALLELISATION D'UNE TECHNIQUE DE COMPRESSION D'IMAGES BASEE SUR LA TRANSFORMEE EN ONDELETTES DISCRETE (TOD), LA QUANTIFICATION VECTORIELLE (QV) ET LE CODAGE ENTROPIQUE (CE). INITIALEMENT, NOUS AVONS ETUDIE ET IMPLEMENTE LE PARALLELISME INTRINSEQUE A CHACUN DE CES 3 ALGORITHMES, DE MANIERE A DETERMINER L'ENSEMBLE DES CARACTERISTIQUES ARCHITECTURALES INDISPENSABLES A L'EXECUTION EN TEMPS-REEL DE LA COMPRESSION. AINSI, NOUS AVONS PU DEFINIR TROIS CONCEPTS ARCHITECTURAUX POUR L'ALGORITHME DE MALLAT (TOD), TROIS AUTRES POUR LA QUANTIFICATION VECTORIELLE ARBORESCENTE (QV) ET ENFIN, DEUX POUR LE CODAGE D'HUFFMAN (CE). LA CONTRAINTE DE POLYVALENCE DE L'ARCHITECTURE DE NOTRE FUTUR SYSTEME DE COMPRESSION, NOUS A CONDUIT A NE RETENIR QUE 3 CONCEPTS GLOBAUX PARMI LES 3 3 2 SYSTEMES DE COMPRESSION POTENTIELS. LA CONTRAINTE D'EXECUTION EN TEMPS-REEL N'ETANT PAS RESPECTEE DANS TOUS LES CAS (POUR TOUTES LES COMBINAISONS DE PARAMETRES DE COMPRESSION), NOUS AVONS DEFINI ET EVALUE DEUX OPTIMISATIONS ALGORITHMIQUES : LA PRECISION VIRGULE FIXE ET LA FUSION ENTRE LE CODAGE ENTROPIQUE ET LA QUANTIFICATION VECTORIELLE. AINSI, NOUS AVONS PU DEFINIR ET DIMENSIONNER UNE MACHINE GENERALISTE EMBARQUABLE MULTI-SIMD, CAPABLE DE SOUTENIR LES CONTRAINTES TEMPS-REEL DU DOMAINE SATELLITAIRE. A LA QUESTION DE LA DEFINITION D'UNE ARCHITECTURE PARALLELE OPTIMALE POUR LA COMPRESSION D'IMAGES, NOUS AVONS DONC REPONDU PAR LA PRESENTATION DE 3 MODELES DE MACHINES, DONT L'UNE A LA PARTICULARITE D'ETRE GENERALISTE ET DONC D'ETRE REUTILISABLE POUR D'AUTRES APPLICATIONS A BORD.

ANALYSE ET COMPRESSION D'IMAGES MODELISATION VECTORIELLE, DECOMPOSITION EN SOUS-BANDES ET ASPECTS DE QUANTIFICATION

LA PRESENTE THESE EXAMINE PLUSIEURS ASPECTS DE LA COMPRESSION D'IMAGES OU DE SEQUENCES D'IMAGES. EN ANALYSE, DEUX NOUVELLES METHODES PRINCIPALES SONT PRESENTEES. LA MODELISATION VECTORIELLE DECRIT CHAQUE COMPOSANTE D'UNE IMAGE PAR UN JEU DE SINUSOIDES EXPONENTIELLES. LA QUALITE DE CETTE MODELISATION PEUT ETRE AMELIOREE PAR UN ALGORITHME DE PROJECTIONS SUCCESSIVES DONT LES PROPRIETES DE CONVERGENCE SONT ANALYSEES. UN SYSTEME DE COMPRESSION D'IMAGES, QUI MONTRE DE BONNES PERFORMANCES POUR DES IMAGES STATIONNAIRES/PERIODIQUES EST PROPOSE. LA TRANSFORMATION MSTP EST UN AUTRE OUTIL D'ANALYSE INSPIRE DE LA DECOMPOSITION DYADIQUE EN SOUS-BANDES. ELLE CONSISTE EN UNE TRANSFORMEE EN ONDELETTES SUIVIE D'UNE TRANSFORMATION DES TROIS COEFFICIENTS DE DETAIL EN COORDONNEES SPHERIQUES ET ELLE PERMET L'EXPLOITATION DES INTERCORRELATIONS DES SOUS-BANDES DU MEME NIVEAU DE RESOLUTION, SANS AUGMENTER LA COMPLEXITE DU CODEUR. UN SYSTEME DE COMPRESSION EST CONCU ET COMPARE AVEC SUCCES A DES SYSTEMES ETABLIS COMME JPEG ET LE SYSTEME DIT ZEROTREES. NOUS DECRIVONS EGALEMENT DEUX METHODES DE QUANTIFICATION, TOUTES DEUX VECTORIELLES. POUR LA QUANTIFICATION VECTORIELLE PERMUTATIVE, IL EST MONTRE EXPERIMENTALEMENT QU'ELLE PEUT DEPASSER LES PERFORMANCES DE LA QUANTIFICATION VECTORIELLE (QV) CONVENTIONNELLE. POUR LA QUANTIFICATION VECTORIELLE SPHERIQUE SOUS CONTRAINTE ENTROPIQUE ET SOUS CONTRAINTE DE NIVEAUX, L'ANALYSE THEORIQUE EST EFFECTUEE POUR DES DEBITS ELEVES. SOUS CERTAINES HYPOTHESES, ON PEUT DEMONTRER QU'A COMPLEXITE EGALE, CETTE DERNIERE METHODE PEUT AVOIR DES GAINS DE CODAGE SUPERIEURS A CEUX DE LA QV CONVENTIONNELLE. FINALEMENT, UN ALGORITHME D'ESTIMATION ET DE COMPENSATION DE MOUVEMENT DANS LES SOUS-BANDES D'UNE DECOMPOSITION DYADIQUE EST PRESENTE. DE PLUS UNE METHODE DE QUANTIFICATION DES COEFFICIENTS DE L'ERREUR DE PREDICTION EST PROPOSEE