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Thèse soutenue

Compression vidéo basée sur HEVC pour la télémédecine sur des réseaux hauts débits, bas débits et vers des terminaux mobiles : application à la cancérologie

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Auteur / Autrice : Amine Chaabouni
Direction : Jean-Marie Moureaux, Yann Gaudeau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique, Traitement du Signal et des Images, Génie Informatique
Date : Soutenance le 14/12/2017
Etablissement(s) : Université de Lorraine
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine (1992-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en automatique (Nancy)
Jury : Président / Présidente : Marc Antonini
Examinateurs / Examinatrices : William Puech, Christine Fernandez-Maloigne, Lu Zhang, Patrice Gallet
Rapporteur / Rapporteuse : William Puech, Christine Fernandez-Maloigne

Résumé

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Ce travail de thèse répond à la problématique du transfert de la vidéo à haute résolution sur les réseaux bas débit. Dans le contexte du projet européen E3, des scénarios de téléconsultation, télésurveillance et télé-enseignement, sont définis et mis en place via des outils et des services de télémédecine. Par ailleurs, deux solutions concrètes sont proposées. Une première partie est consacrée à l’évaluation des performances de la nouvelle norme d’encodage vidéo HEVC dans le contexte médical. Les métriques objectives et les notes subjectives valident les améliorations effectuées sur cette norme par rapport au standard AVC-H.264, montrant qu’on peut gagner jusqu’à 54% en débit de compression pour une même qualité acceptable par les experts. Malgré la complexité de son architecture, une configuration adaptée au contexte bas débit (< 3 Mbits/s), a été définie et recommandée en utilisant l’encodeur temps réel x265. Une deuxième solution consiste à l’utilisation d’une méthode originale de dissimulation de données, basée sur une approche zonale, afin d’insérer des données médicales dans les séquences endoscopiques. Par rapport à l’état de l’art, cette méthode est plus performante en capacité d’insertion, imperceptibilité et complexité. Cette technique nous offre la possibilité d’insérer, en temps réel, jusqu’à 3 Mbits de données dans une vidéo médicale FHD de 10s, sans ajouter de débit ou de temps de traitement supplémentaire à l’encodeur « x265 ». La solution est améliorée par la saillance visuelle, en dissimulant dans les zones saillantes plutôt que dans toute l’image