Wyner-Ziv coding with uncertain side information quality

• Auteur / Autrice : Francesca Bassi
• Direction : Marco Chiani, Michel Kieffer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Codage de Wyner-Ziv

Mots clés libres

Codage de source distribué

Résumé

L'objectif principal de cette thèse est de proposer un cadre théorique pour la description des problèmes de codage de source en présence d'information adjacente au décodeur rencontrés dans le contexte des applications pratiques. La théorie du codage de source distribué repose en grande partie sur l'hypothèse que les sources considérées sont stationnaires, et que les caractéristiques statistiques des signaux sont connues a priori. Pourtant, ces conditions ne sont pas vérifiées dans le cadre des applications pratiques, comme, par exemple, un schéma de codage vidéo distribué. Nous définissons une modélisation de signal qui est alternative au modèle quadratique gaussien qui est généralement pris comme référence. Cette modélisation permet de capturer les caractéristiques des signaux naturels, qui possèdent des niveaux de bruit de corrélation variables avec le temps. Nous considérons plusieurs problèmes de codage, définis par différents degrés d'accès à l'information adjacente, au codeur et au décodeur, et nous discutons leur capacité de capturer la nature du problème de codage de Wyner-Ziv considéré dans le cadre des applications pratiques. La dernière partie de cette thèse se concentre sur les problèmes relatifs à la construction de schémas pratiques. Nous définissons le problème de codage propre des systèmes où l'adaptation du débit ne peut pas être réalisée de la façon habituelle, à cause de la non disponibilité d'un canal de retour. L'application des solutions standards, pourtant possible, n'apparaît pas convenable. Nous proposons donc une architecture alternative, reposant sur des composantes optimisées pour le modèle quadratique gaussien des sources.

The main objective of the work presented in this thesis is the attempt to delineate a theoretical framework for source coding with side information at the decoder, able to account for the characteristics inherent to the coding problem encountered in practical applications. Distributed source coding theory works under the assumptions of the stationarity of the sources, and of the a priori knowledge of the statistical characteristics of the signals involved. These conditions are seldom verified in the context of systems inspired by the distributed coding principle, Iike distributed video coding applications. We define a new signal model, alternative to the quadratic Gaussian setup which is generally assumed as the reference, to better capture the features of natural signals, characterized by correlation noise levels varying during the transmission time. We define several coding problems, determined by different degrees of access to the side information at the encoder and at the decoder side, and we discuss their capability to capture the Wyner-Ziv coding problem arising in practical applications. Finally, we focus on the practical design of Wyner-Ziv coding solutions. Ln particular, we define the Wyner-Ziv coding problem arising in systems where rate adaptation cannot be performed in the conventional way, due to the unavailability of a physical feedback channel. The application of standard design solutions remains possible, but appears highly unpractical. We propose then an alternative coding architecture, based on components optimized for the quadratic Gaussian model of the sources.