Compression vidéo très bas débit par analyse du contenu

Low bitrate video compression by content characterization

• Auteur / Autrice : Marc Decombas
• Direction : Frédéric Dufaux, Béatrice Pesquet-Popescu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal et images
• Date : Soutenance le 22/11/2013
• Etablissement(s) : Paris, ENST
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris (1992-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....)
• Jury : Président / Présidente : Marc Antonini
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Erwann Renan, Janusz Konrad, François Capman
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ferran Marques, David R. Bull

Mots clés

Mots clés contrôlés

Codage

Vidéo numérique

Normes

Compression vidéo

Compression d'images

Mots clés libres

H 264

SIFT

Redimensionnement d'image

H 264

Scale-invariant feature transform

Seam carving

Résumé

L’objectif de cette thèse est de trouver de nouvelles méthodes de compression sémantique compatible avec un encodeur classique tel que H.264/AVC. . L’objectif principal est de maintenir la sémantique et non pas la qualité globale. Un débit cible de 300 kb/s a été fixé pour des applications de sécurité et de défense Pour cela une chaine complète de compression a dû être réalisée. Une étude et des contributions sur les modèles de saillance spatio-temporel ont été réalisées avec pour objectif d’extraire l’information pertinente. Pour réduire le débit, une méthode de redimensionnement dénommée «seam carving » a été combinée à un encodeur H.264/AVC. En outre, une métrique combinant les points SIFT et le SSIM a été réalisée afin de mesurer la qualité des objets sans être perturbée par les zones de moindre contenant la majorité des artefacts. Une base de données pouvant être utilisée pour des modèles de saillance mais aussi pour de la compression est proposée avec des masques binaires. Les différentes approches ont été validées par divers tests. Une extension de ces travaux pour des applications de résumé vidéo est proposée.

The objective of this thesis is to find new methods for semantic video compatible with a traditional encoder like H.264/AVC. The main objective is to maintain the semantic and not the global quality. A target bitrate of 300 Kb/s has been fixed for defense and security applications. To do that, a complete chain of compression has been proposed. A study and new contributions on a spatio-temporal saliency model have been done to extract the important information in the scene. To reduce the bitrate, a resizing method named seam carving has been combined with the H.264/AVC encoder. Also, a metric combining SIFT points and SSIM has been created to measure the quality of objects without being disturbed by less important areas containing mostly artifacts. A database that can be used for testing the saliency model but also for video compression has been proposed, containing sequences with their manually extracted binary masks. All the different approaches have been thoroughly validated by different tests. An extension of this work on video summary application has also been proposed.