Bancs de filtres pour le codage de source : reconstruction parfaite ou minimisation d'un critere de distorsion ?

Filter banks in source coding : perfect reconstruction or minimisation of a distortion criterion ?

• Auteur / Autrice : Karine Gosse
• Direction : Pierre Duhamel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Résumé

Dans cette thèse, plusieurs manières de concevoir un banc de filtres de synthèse pour des applications de codage de source sont envisagées. La première consiste à imposer deux types de contraintes aux opérations de filtrage : une contrainte de reconstruction parfaite du signal (en absence de tout autre traitement), et une contrainte d'implantation modulée de faible complexité (les filtres sont alors des versions décalées en fréquence d'un prototype passe-bas). Le travail effectue dans cette direction est donc consacre à l'obtention de la famille la plus générale possible de solutions modulées à espacement impair, afin de pouvoir ensuite choisir parmi elles celles qui permettent le codage le plus efficace selon divers critères. Dans cette approche, la propriété de reconstruction parfaite assure indirectement une certaine qualité de reconstruction, en conjonction avec un choix adéquat des quantificateurs en sous-bandes pour minimiser une mesure de distorsion. Dans la deuxième partie de cette étude, la qualité de reconstruction est au contraire directement maximisée par rapport aux filtres de synthèse et aux quantificateurs (minimisation de l'erreur quadratique moyenne -mse-). Des algorithmes pour obtenir ces filtres mmse sont proposés, algorithmes qui sont ensuite adaptes pour pouvoir prendre en compte des contraintes d'implantation supplémentaires : bancs modules ou itères. Un gain significatif par rapport aux solutions a reconstruction parfaite est mis en évidence à l'aide de courbes débit-distorsion. Finalement, l'application des filtres mmse au codage des signaux audionumériques hautefidélité est mise en œuvre. Un critère tenant compte de propriétés psycho acoustiques est défini, et un codeur complet capable d'intégrer les filtres optimises en découlant est présente. Nous concluons par les premiers résultats de codage qui montrent le potentiel de cette approche.