Tesi sul tema "Scalable video compression"
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Stampleman, Joseph Bruce. "Scalable video compression". Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1992. http://hdl.handle.net/1721.1/70216.
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Mehrseresht, Nagita Electrical Engineering & communication UNSW. "Adaptive techniques for scalable video compression". Awarded by:University of New South Wales. Electrical Engineering and communication, 2005. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/20552.
Testo completoAbstract (sommario):
In this work we investigate adaptive techniques which can be used to improve the performance of highly scalable video compression schemes under resolution scaling. We propose novel content adaptive methods for motion compensated 3D discrete wavelet transformation (MC 3D-DWT) of video. The proposed methods overcome problems of ghosting and non-aligned aliasing artifacts, which can arise in regions of motion model failure, when the video is reconstructed at reduced temporal or spatial resolutions. We also study schemes which facilitate simultaneous scaling of compressed video bitstreams based on both constant bit-rate and constant distortion criteria, using simple and generic scaling operations. In regions where the motion model fails, the motion compensated temporal discrete wavelet transform (MC TDWT) causes ghosting artifacts under frame-rate scaling, due to temporal lowpass filtering along invalid motion trajectories. To avoid ghosting artifacts, we adaptively select between different lowpass filters, based on a local estimate of the motion modelling accuracy. Experimental results indicate that the proposed adaptive transform substantially removes ghosting artifacts while also preserving the high compression efficiency of the original MC TDWT. We also study the impact of various MC 3D-DWT structures on spatial scalability. Investigating the interaction between spatial aliasing, scalability and energy compaction shows that the t+2D structure essentially has higher compression efficiency. However, where the motion model fails, structures of this form cause non-aligned aliasing artifacts under spatial scaling. We propose novel adaptive schemes to continuously adapt the structure of MC 3D-DWT based on information available within the compressed bitstream. Experimental results indicate that the proposed adaptive structure preserves the high compression efficiency of the t+2D structure while also avoiding the appearance of non-aligned aliasing artifacts under spatial scaling. To provide simultaneous rate and distortion scaling, we study ???layered substream structure. Scaling based on distortion generates variable bit-rate traffic which satisfies the desired average bit-rate and is consistent with the requirements of leaky-bucket traffic models. We propose a novel method which also satisfies constraints on instantaneous bit-rate. This method overcomes the weakness of previous methods with small leaky-bucket buffer sizes. Simulation results indicate promising performance with both MC 3D-DWT interframe and JPEG2000 intraframe compression.
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Akhlaghian, Tab Fardin. "Multiresolution scalable image and video segmentation". Access electronically, 2005. http://www.library.uow.edu.au/adt-NWU/public/adt-NWU20060227.100704/index.html.
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Wang, Zhou. "Rate scalable foveated image and video communications /". Full text (PDF) from UMI/Dissertation Abstracts International, 2001. http://wwwlib.umi.com/cr/utexas/fullcit?p3064684.
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Secker, Andrew J. Electrical Engineering & Telecommunications Faculty of Engineering UNSW. "Motion-adaptive transforms for highly scalable video compression". Awarded by:University of New South Wales. School of Electrical Engineering and Telecommunications, 2004. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/33036.
Testo completoAbstract (sommario):
This thesis investigates motion-adaptive temporal transformations and motion parameter coding schemes, for highly scalable video compression. The first aspect of this work proposes a new framework for constructing temporal discrete wavelet transforms, based on motion-compensated lifting steps. The use of lifting preserves invertibility regardless of the selected motion model. By contrast, the invertibility requirement has restricted previous approaches to either block-based or global motion compensation. We show that the proposed framework effectively applies the temporal wavelet transform along the motion trajectories. Video sequences reconstructed at reduced frame-rates, from subsets of the compressed bitstream, demonstrate the visually pleasing properties expected from lowpass filtering along the motion trajectories. Experimental results demonstrate the effectiveness of temporal wavelet kernels other than the simple Haar. We also demonstrate the benefits of complex motion modelling, by using a deformable triangular mesh. These advances are either incompatible or diffcult to achieve with previously proposed strategies for scalable video compression. A second aspect of this work involves new methods for the representation, compression and rate allocation of the motion information. We first describe a compact representation for the various motion mappings associated with the proposed lifting transform. This representation significantly reduces the number of distinct motion fields that must be transmitted to the decoder. We also incorporate a rate scalable scheme for coding the motion parameters. This is achieved by constructing a set of quality layers for the motion information, in a manner similar to that used to construct the scalable sample representation. When the motion layers are truncated, the decoder receives a quantized version of the motion parameters used to code the sample data. A linear model is employed to quantify the effects of motion parameter quantization on the reconstructed video distortion. This allows the optimal trade-off between motion and subband sample bit-rates to be determined after the motion and sample data has been compressed. Two schemes are proposed to determine the optimal trade-off between motion and sample bit-rates. The first scheme employs a simple but effective brute force search approach. A second scheme explicitly utilizes the linear model, and yields comparable performance to the brute force scheme, with significantly less computational cost. The high performance of the second scheme also serves to reinforce the validity of the linear model itself. In comparison to existing scalable coding schemes, the proposed video coder achieves significantly higher compression performance, and motion scalability facilitates effcient compression even at low bit-rates. Experimental results show that the proposed scheme is also competitive with state-of-the-art non-scalable video coders.
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Li, Xue. "Scalable and adaptive video multicast over the internet". Diss., Georgia Institute of Technology, 1998. http://hdl.handle.net/1853/8202.
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Leung, Raymond Electrical Engineering & Telecommunications Faculty of Engineering UNSW. "Scalable video compression with optimized visual performance and random accessibility". Awarded by:University of New South Wales. Electrical Engineering and Telecommunications, 2006. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/24192.
Testo completoAbstract (sommario):
This thesis is concerned with maximizing the coding efficiency, random accessibility and visual performance of scalable compressed video. The unifying theme behind this work is the use of finely embedded localized coding structures, which govern the extent to which these goals may be jointly achieved. The first part focuses on scalable volumetric image compression. We investigate 3D transform and coding techniques which exploit inter-slice statistical redundancies without compromising slice accessibility. Our study shows that the motion-compensated temporal discrete wavelet transform (MC-TDWT) practically achieves an upper bound to the compression efficiency of slice transforms. From a video coding perspective, we find that most of the coding gain is attributed to offsetting the learning penalty in adaptive arithmetic coding through 3D code-block extension, rather than inter-frame context modelling. The second aspect of this thesis examines random accessibility. Accessibility refers to the ease with which a region of interest is accessed (subband samples needed for reconstruction are retrieved) from a compressed video bitstream, subject to spatiotemporal code-block constraints. We investigate the fundamental implications of motion compensation for random access efficiency and the compression performance of scalable interactive video. We demonstrate that inclusion of motion compensation operators within the lifting steps of a temporal subband transform incurs a random access penalty which depends on the characteristics of the motion field. The final aspect of this thesis aims to minimize the perceptual impact of visible distortion in scalable reconstructed video. We present a visual optimization strategy based on distortion scaling which raises the distortion-length slope of perceptually significant samples. This alters the codestream embedding order during post-compression rate-distortion optimization, thus allowing visually sensitive sites to be encoded with higher fidelity at a given bit-rate. For visual sensitivity analysis, we propose a contrast perception model that incorporates an adaptive masking slope. This versatile feature provides a context which models perceptual significance. It enables scene structures that otherwise suffer significant degradation to be preserved at lower bit-rates. The novelty in our approach derives from a set of "perceptual mappings" which account for quantization noise shaping effects induced by motion-compensated temporal synthesis. The proposed technique reduces wavelet compression artefacts and improves the perceptual quality of video.
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Lam, Sui Yuk. "Complexity optimization in H.264 and scalable extension /". View abstract or full-text, 2008. http://library.ust.hk/cgi/db/thesis.pl?ECED%202008%20LAM.
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Lalgudi, Hariharan G., Michael W. Marcellin, Ali Bilgin e Mariappan S. Nadar. "SCALABLE LOW COMPLEXITY CODER FOR HIGH RESOLUTION AIRBORNE VIDEO". International Foundation for Telemetering, 2007. http://hdl.handle.net/10150/605492.
Testo completoAbstract (sommario):
ITC/USA 2007 Conference Proceedings / The Forty-Third Annual International Telemetering Conference and Technical Exhibition / October 22-25, 2007 / Riviera Hotel & Convention Center, Las Vegas, NevadaReal-time transmission of airborne images to a ground station is highly desirable in many telemetering applications. Such transmission is often through an error prone, time varying wireless channel, possibly under jamming conditions. Hence, a fast, efficient, scalable, and error resilient image compression scheme is vital to realize the full potential of airborne reconnaisance. JPEG2000, the current international standard for image compression, offers most of these features. However, the computational complexity of JPEG2000 limits its use in some applications. Thus, we present a scalable low complexity coder (SLCC) that possesses many desirable features of JPEG2000, yet having high throughput.
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Danyali, Habibollah. "Highly scalable wavelet image and video coding for transmission over heterogeneous networks". Access electronically, 2004. http://www.library.uow.edu.au/adt-NWU/public/adt-NWU20041027.115306/index.html.
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Luo, Enming. "Computational complexity reduction in the spatial scalable video coding encoder /". View abstract or full-text, 2009. http://library.ust.hk/cgi/db/thesis.pl?ECED%202009%20LUOE.
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Wei, Ming. "A Study of Perceptually Tuned, Wavelet Based, Rate Scalable, Image and Video Compression". Thesis, University of North Texas, 2002. https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc3074/.
Testo completoAbstract (sommario):
In this dissertation, first, we have proposed and implemented a new perceptually tuned wavelet based, rate scalable, and color image encoding/decoding system based on the human perceptual model. It is based on state-of-the-art research on embedded wavelet image compression technique, Contrast Sensitivity Function (CSF) for Human Visual System (HVS) and extends this scheme to handle optimal bit allocation among multiple bands, such as Y, Cb, and Cr. Our experimental image codec shows very exciting results in compression performance and visual quality comparing to the new wavelet based international still image compression standard - JPEG 2000. On the other hand, our codec also shows significant better speed performance and comparable visual quality in comparison to the best codec available in rate scalable color image compression - CSPIHT that is based on Set Partition In Hierarchical Tree (SPIHT) and Karhunen-Loeve Transform (KLT). Secondly, a novel wavelet based interframe compression scheme has been developed and put into practice. It is based on the Flexible Block Wavelet Transform (FBWT) that we have developed. FBWT based interframe compression is very efficient in both compression and speed performance. The compression performance of our video codec is compared with H263+. At the same bit rate, our encoder, being comparable to the H263+ scheme, with a slightly lower (Peak Signal Noise Ratio (PSNR) value, produces a more visually pleasing result. This implementation also preserves scalability of wavelet embedded coding technique. Thirdly, the scheme to handle optimal bit allocation among color bands for still imagery has been modified and extended to accommodate the spatial-temporal sensitivity of the HVS model. The bit allocation among color bands based on Kelly's spatio-temporal CSF model is designed to achieve the perceptual optimum for human eyes. A perceptually tuned, wavelet based, rate scalable video encoding/decoding system has been designed and implemented based on this new bit allocation scheme. Finally to present the potential applications of our rate scalable video codec, a prototype system for rate scalable video streaming over the Internet has been designed and implemented to deal with the bandwidth unpredictability of the Internet.
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Wong, Chi-wah Alec, e 王梓樺. "Exploiting wireless link adaptation and region-of-interest processing to improve real-time scalable video transmission". Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2004. http://hub.hku.hk/bib/B29804152.
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Palaniappan, Ramanathan. "Scalable video communications: bitstream extraction algorithms for streaming, conferencing and 3DTV". Diss., Georgia Institute of Technology, 2011. http://hdl.handle.net/1853/42732.
Testo completoAbstract (sommario):
This research investigates scalable video communications and its applications to video streaming, conferencing and 3DTV. Scalable video coding (SVC) is a layer-based encoding scheme that provides spatial, temporal and quality scalability. Heterogeneity of the Internet and clients' operating environment necessitate the adaptation of media content to ensure a satisfactory multimedia experience. SVC's layer structure allows the extraction of partial bitstreams at reduced spatial, quality and temporal resolutions that adjust the media bitrate at a fine granularity to changes in network state. The main focus of this research work is in developing such extraction algorithms in the context of SVC. Based on a combination of metadata computations and prediction mechanisms, these algorithms evaluate the quality contribution of each layer in the SVC bitstream and make extraction decisions that are aimed at maximizing video quality while operating within the available bandwidth resources. These techniques are applied in two-way interaction and one-way streaming of 2D and 3D content. Depending on the delay tolerance of these applications, rate-distortion optimized extraction algorithms are proposed. For conferencing applications, the extraction decisions are made over single frames and frame pairs due to tight end-to-end delay constraints. The proposed extraction algorithms for 3D content streaming maximize the overall perceived 3D quality based on human stereoscopic perception. When compared to current extraction methods, the new algorithms offer better video quality at a given bitrate while performing lesser number of metadata computations in the post-encoding phase. The solutions proposed for each application achieve the recurring goal of maintaining the best possible level of end-user quality of multimedia experience in spite of network impairments.
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Biatek, Thibaud. "Efficient rate control strategies for scalable video coding". Thesis, Rennes, INSA, 2016. http://www.theses.fr/2016ISAR0007/document.
Testo completoAbstract (sommario):
High Efficiency Video Coding (HEVC/H.265) est la dernière norme de compression vidéo, finalisée en Janvier 20 13. Son extension scalable, SHVC, a été publiée en Octobre 2014 et supporte la scalabilité spatiale, en gamut de couleur (CGS) et même en norme de compression (AVC vers HEVC). SHVC peut être utilisée pour l'introduction de nouveaux services, notamment grâce à la rétrocompatibilité qu'elle apporte par la couche de base (BL) et qui est complétée par une couche d'amélioration (BL+EL) qui apporte les nouveaux services. De plus, SHVC apporte des gains en débit significatifs par rapport à l'encodage dit simulcast (l'encodage HEVC séparés). SHVC est considérée par DVB pour accompagner l'introduction de services UHD et est déjà incluse dans la norme ATSC-3.0. Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est la conception de stratégies de régulation de débit pour les codeurs HEVC/SHVC lors de l'introduction de nouveaux services UHD. Premièrement, nous avons étudié l'approche p-domaine qui modélise linéairement le nombre coefficient non-nuls dans les résidus transformés et quantifiés avec le débit, et qui permet de réaliser des régulations de débit peu complexes. Après validation du modèle, nous avons conçu un premier algorithme de contrôle de débit au niveau bloc en utilisant cette approche. Pour chaque bloc et son débit cible associé, notre méthode estime de façon précise le paramètre de quantification (QP) optimal à partir des blocs voisins, en limitant l'erreur de débit sous les 4%. Puis, nous avons proposé un modèle d'estimation déterministe du p-domaine qui évite l'utilisation de tables de correspondance et atteignant une précision d'estimation supérieure à90%. Deuxièmement, nous avons investigué l'impact du ratio de débit entre les couches d'un codeur SHVC sur ses performances de compression, pour la scalabilité spatiale, CGS et SOR vers HDR. En se basant sur les résultats de cette étude, nous avons élaborés un algorithme de régulation de débit adaptatif. La première approche proposée optimise les gains de codage en choisissant dynamiquement le ratio de débit optimal dans un intervalle prédéterminé et fixe lors de l'encodage. Cette première méthode a montré un gain de codage significatif de 4.25% par rapport à une approche à ratio fixe. Cette méthode a été ensuite améliorée en lui ajoutant des contraintes de qualité et de débit sur chaque couche, au lieu de considérer un in tervalle fixe. Ce second algorithme a été testé sur le cas de diffusion de programme HD/UHD ct de déploiement de se1vices UHDI-P1 vers UHD 1-P2 (cas d'usage DVB), où elle permet des gains de 7.51% ct 8.30% respectivement. Enfin, le multiplexage statistique de programmes scalable a été introduit et brièvement investigué. Nous avons proposé une première approche qui ajuste conjointement le débit global attribué à chaque programme ainsi que le ratio de débit, de façon à optimiser les performances de codage. De plus, la méthode proposée lisse les variations et l'homogénéité de la qualité parmi les programmes. Cette méthode a été appliquée à une base de données contenant des flux pré-encodés. La méthode permet dans ce cas une réduction du surcoût de la scalabilité de 11.01% à 7.65% comparé à l'encodage a débit et ratio fixe, tout en apportant une excellente précision et une variation de qualité limitéeHigh Efficiency Video Coding (HEVC/H.265) is the latest video coding standard, finalized in Janua1y 2013 as the successor of Advanced Video Coding (AVC/H.264). Its scalable extension, called SHVC was released in October 2014 and enables spatial, bitdepth, color-gamut (CGS) and even standard scalability. SHVC is a good candidate for introducing new services thanks to backward compatibility features with legacy HEVC receivers through the base-layer (BL) stream and next generation ones through the BL+EL (enhancement layer). In addition, SHVC saves substantial bitrate with respect to simulcast coding (independent coding of layers) and is also considered by DVB for UHD introduction and included in ATSC-3 .0. In this context, the work of this thesis aims at designing efficient rate-control strategies for HEVC and its scalable extension SHVC in the context of new UHD formats introduction. First, we have investigated the p-domain approach which consists in linking the number of non-zero transfonned and quantized residual coefficients with the bitrate, in a linear way, to achieve straightforward rate-control. After validating it in the context of HEVC and SHVC codings, we have developed an innovative Coding Tree Unit (CTU)-level rate-control algorithm using the p-domain. For each CTU and its associated targeted bit rate, our method accurately estimates the most appropriate quantization parameter (QP) based on neighborhood indicators, with a bit rate error below 4%. Then, we have proposed a deterministic way of estimating the p-domain model which avoids the implementation of look-up tables. The proposed method enables accurate model estimation over 90%. Second, we have explored the impact of the bitrate ratio between layers on the SHVC performance for the spatial, CGS and SDR-to-HDR scalability. Based on statistical observations, we have built an adaptive rate control algorithms (ARC). We have first proposed an ARC scheme which optimizes coding performance by selecting the optimal ratio into a fixed ratio inte1val, under a global bitrate instruction (BL+EL). This method is adaptive and considers the content and the type of scalability. This first approach enables a coding gain of 4.25% compared to fixed-ratio encoding. Then, this method has been enhanced with quality and bandwidth constraints in each layer instead of considering a fixed interval. This second method has been tested on hybrid delivery of HD/UHD services and backward compatible SHVC encoding of UHDI -PI /UHDI -P2 services (DVB use-case) where it enables significant coding gains of 7.51% and 8.30%, respectively. Finally, the statistical multiplexing of SHVC programs has been investigated. We have proposed a first approach which adjusts both the global bit rate to allocate in each program and the ratio between BL and EL to optimize the coding performance. In addition, the proposed method smooths the quality variations and enforces the quality homogeneity between programs. This method has been applied to a database containing pre-encoded bitstreams and enables an overhead reduction from 11.01% to 7.65% compared to constant bitrate encoding, while maintaining a good accuracy and an acceptable quality variations among programs
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Parois, Ronan. "Codeur vidéo scalable haute-fidélité SHVC modulable et parallèle". Thesis, Rennes, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAR0016/document.
Testo completoAbstract (sommario):
Après l'entrée dans l'ère du numérique, la consommation vidéo a évolué définissant de nouvelles tendances. Les contenus vidéo sont désormais accessibles sur de nombreuses plateformes (télévision, ordinateur, tablette, smartphone ... ) et par de nombreux moyens, comme les réseaux mobiles, les réseaux satellites, les réseaux terrestres, Internet ou le stockage Blu-ray par exemple. Parallèlement, l'expérience utilisateur s'améliore grâce à la définition de nouveaux formats comme l'Ultra Haute Définition (UHD), le « High Dynamic Range » (HDR) ou le « High Frame Rate » (HFR). Ces formats considèrent une augmentation respectivement de la résolution, de la dynamique des couleurs et de la fréquence d'image. Les nouvelles tendances de consommation et les améliorations des formats imposent de nouvelles contraintes auxquelles doivent répondre les codeurs vidéo actuels et futurs. Dans ce contexte, nous proposons une solution de codage vidéo permettant de répondre à des contraintes de codage multi-formats, multi-destinations, rapide et efficace en termes de compression. Cette solution s'appuie sur l'extension Scalable du standard de compression vidéo « High Efficiency Video Coding » (HEVC) définie en fin d'année 2014, aussi appelée SHVC. Elle permet de réaliser des codages scalables en produisant un unique bitstream à partir d'un codage sur plusieurs couches construites à partir d'une même vidéo à différentes échelles de résolutions, fréquences, niveaux de qualité, profondeurs des pixels ou espaces de couleur. Le codage SHVC améliore l'efficacité du codage HEVC grâce à une prédiction inter-couches qui consistent à employer les informations de codage issues des couches les plus basses. La solution proposée dans cette thèse s'appuie sur un codeur HEVC professionnel développé par la société Ateme qui intègre plusieurs niveaux de parallélisme (inter-images, intra-images, inter-blocs et inter-opérations) grâce à une architecture en pipeline. Deux instances parallèles de ce codeur sont synchronisées via un décalage inter-pipelines afin de réaliser une prédiction inter-couches. Des compromis entre complexité et efficacité de codage sont effectués au sein de cette prédiction au niveau des types d'image et des outils de prédiction. Dans un cadre de diffusion, par exemple, la prédiction inter-couches est effectuée sur les textures pour une image sur deux. A qualité constante, ceci permet d'économiser 18.5% du débit pour une perte de seulement 2% de la vitesse par rapport à un codage HEVC. L'architecture employée permet alors de réaliser tous les types de scalabilité supportés par l'extension SHVC. De plus, pour une scalabilité en résolution, nous proposons un filtre de sous-échantillonnage, effectué sur la couche de base, qui optimise le coût en débit global. Nous proposons des modes de qualité intégrant plusieurs niveaux de parallélisme et optimisations à bas niveau qui permettent de réaliser des codages en temps-réel sur des formats UHD. La solution proposée a été intégrée dans une chaîne de diffusion vidéo temps-réel et montrée lors de plusieurs salons, conférences et meetinqs ATSC 3.0After entering the digital era, video consumption evolved and defined new trends. Video contents can now be accessed with many platforms (television, computer, tablet, smartphones ... ) and from many medias such as mobile network or satellite network or terrestrial network or Internet or local storage on Blu-ray disc for instance. In the meantime, users experience improves thanks to new video format such as Ultra High Definition (UHD) or High Dynamic Range (HOR) or High Frame Rate (HFR). These formats respectively enhance quality through resolution, dynamic range and frequency. New consumption trends and new video formats define new constraints that have to be resolved by currents and futures video encoders. In this context, we propose a video coding solution able to answer constraints such as multi-formats coding, multidestinations coding, coding speed and coding efficiency in terms of video compression. This solution relies on the scalable extension of the standard « High Efficiency Video Coding » (HEVC) defined in 2014 also called SHVC. This extension enables scalable video coding by producing a single bitstream on several layers built from a common video at different scales of resolution, frequency, quality, bit depth per pixel or even colour gamut. SHVC coding enhance HEVC coding thanks to an inter-layer prediction that use coding information from lower layers. In this PhD thesis, the proposed solution is based on a professional video encoder, developed by Ateme company, able to perform parallelism on several levels (inter-frames, intra-frames, inter-blocks, inter-operations) thanks to a pipelined architecture. Two instances of this encoder run in parallel and are synchronised at pipeline level to enable inter-layer predictions. Some trade-off between complexity and coding efficiency are proposed on inter-layer prediction at slice and prediction tools levels. For instance, in a broadcast configuration, inter-layer prediction is processed on reconstructed pictures only for half the frames of the bitstream. In a constant quality configuration, it enables to save 18.5% of the coding bitrate for only 2% loss in terms of coding speed compared to equivalent HEVC coding. The proposed architecture is also able to perform all kinds of scalability supported in the SHVC extension. Moreover, in spatial scalability, we propose a down-sampling filter processed on the base layer that optimized global coding bitrate. We propose several quality modes with parallelism on several levels and low-level optimization that enable real-time video coding on UHD sequences. The proposed solution was integrated in a video broadcast chain and showed in several professional shows, conferences and at ATSC 3.0 meetings
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Ernst, Eric Gerard. "Architecture design of a scalable adaptive deblocking filter for H.264/AVC /". Online version of thesis, 2007. http://hdl.handle.net/1850/5390.
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Farajallah, Mousa. "Chaos-based crypto and joint crypto-compression systems for images and videos". Nantes, 2015. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=3c98f067-1a81-4690-9ac6-a515090c482e.
Testo completoAbstract (sommario):
La sécurité des données images et vidéos est importante pour beaucoup d’applications qui exigent du temps réel et un haut niveau de sécurité. Dans la première partie de ce travail, quatre cryptosystèmes basés chaos flexibles, efficaces et très robustes contre la cryptanalyse sont conçus et réalisés. Les deux premiers s’appuient sur le réseau SPN. La substitution est réalisée par une carte Skew tent (FSTM) modifiée pour surmonter différents problèmes : point fixe, restriction de la taille de la clé et limitation de la cartographie entre les textes d’origines et chiffrés. Le troisième cryptosystème est de structure nouvelle et également efficace. Il est basé sur une couche de diffusion binaire de pixels, suivi par une couche de permutation des bits. La permutation est réalisée par une nouvelle formulation efficace de la carte 2-D Cat. Le quatrième cryptosystème, est plus rapide que les autres avec un niveau de sécurité très élevé. Sa conception s’appuie sur une cryptanalyse partielle, que nous avons réalisée, de l’algorithme de Zhang. Dans la deuxième partie, deux crypto-compression basés chaos sélectifs et rapides sont utilisés pour sécuriser le flux HEVC et SHVC. Dans le premier crypto-compression, un nouvel algorithme pour définir les bits chiffrables dans le flux binaire du HEVC et du SHVC est proposé. La solution proposée chiffre un ensemble de paramètres SHVC sensibles au niveau du codeur entropique (CABAC), tout en préservant l’ensemble des fonctionnalités SHVC. Basé sur le concept de tuile, le deuxième crypto-compression proposé permet une protection de la vidéo au niveau d’une Région d’Intérêt (ROI) définie dans le standard HEVCThe security of image and video data is important for many applications which require in real-time a high security level. In the first part of this work, four chaos-based cryptosystems, flexible, efficient, and more robust against cryptanalysis, are designed and realized. The first two cryptosystems are based on the substitution-permutation network. The substitution is achieved by a proposed modified Finite Skew Tent Map (FSTM) to overcome various problems: fixed point, key space restriction, and limitation of mapping between plaintext and ciphertext. The third cryptosystem is a new and efficient structure. It is based on a binary diffusion layer of pixels, followed by a bit-permutation layer. The permutation is achieved by an efficient proposed formulation of the 2-D cat map. The fourth cryptosystem is faster than the others, having a very high security level. The confusion and the diffusion are performed in a single scan. Its design is based on a partial cryptanalysis that we performed on the Zhang algorithm. In the second part, two fast and secure selective chaos-based crypto-compressions are designed and realized to secure the High Efficiency Video Coding (HEVC) and its scalable version. In the first crypto-compression, a new algorithm is proposed to define the encryptable bits in the bit stream of the HEVC and the SHVC systems. The proposed solution encrypts a set of sensitive SHVC parameters at the entropy encoder (CABAC), while preserving all SHVC functionalities. Based on the tile concept, the second proposed crypto-compression provides protection of the ROI defined in the standard HEVC
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Heindel, Andreas [Verfasser], André [Akademischer Betreuer] Kaup, André [Gutachter] Kaup e Jörn [Gutachter] Ostermann. "Methods for Enhancement Layer Compression in Two-Layer Quality-Scalable Video Coding / Andreas Heindel ; Gutachter: André Kaup, Jörn Ostermann ; Betreuer: André Kaup". Erlangen : Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), 2019. http://d-nb.info/1186973544/34.
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Pranke, Nico. "Skalierbares und flexibles Live-Video Streaming mit der Media Internet Streaming Toolbox". Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2010. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:105-qucosa-26652.
Testo completoAbstract (sommario):
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Anwendung verschiedener Konzepte und Algorithmen zum skalierbaren Live-Streaming von Video sowie deren Umsetzung in der Media Internet Streaming Toolbox. Die Toolbox stellt eine erweiterbare, plattformunabhängige Infrastruktur zur Erstellung aller Teile eines Live-Streamingsystems von der Videogewinnung über die Medienverarbeitung und Codierung bis zum Versand bereit. Im Vordergrund steht die flexible Beschreibung der Medienverarbeitung und Stromerstellung sowie die Erzeugung von klientenindividuellen Stromformaten mit unterschiedlicher Dienstegüte für eine möglichst große Zahl von Klienten und deren Verteilung über das Internet. Es wird ein integriertes graphenbasiertes Konzept entworfen, in dem das Component Encoding Stream Construction, die Verwendung von Compresslets und eine automatisierte Flussgraphenkonstruktion miteinander verknüpft werden. Die für die Stromkonstruktion relevanten Teile des Flussgraphen werden für Gruppen mit identischem Zustand entkoppelt vom Rest ausgeführt. Dies führt zu einer maximalen Rechenlast, die unabhängig von der Zahl der Klienten ist, was sowohl theoretisch gezeigt als auch durch konkrete Messungen bestätigt wird. Als Beispiele für die Verwendung der Toolbox werden unter Anderem zwei waveletbasierte Stromformate entwickelt, integriert und bezüglich Codiereffizienz und Skalierbarkeit miteinander verglichen
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Pranke, Nico. "Skalierbares und flexibles Live-Video Streaming mit der Media Internet Streaming Toolbox". Doctoral thesis, TU Bergakademie Freiberg, 2009. https://tubaf.qucosa.de/id/qucosa%3A22696.
Testo completoAbstract (sommario):
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Anwendung verschiedener Konzepte und Algorithmen zum skalierbaren Live-Streaming von Video sowie deren Umsetzung in der Media Internet Streaming Toolbox. Die Toolbox stellt eine erweiterbare, plattformunabhängige Infrastruktur zur Erstellung aller Teile eines Live-Streamingsystems von der Videogewinnung über die Medienverarbeitung und Codierung bis zum Versand bereit. Im Vordergrund steht die flexible Beschreibung der Medienverarbeitung und Stromerstellung sowie die Erzeugung von klientenindividuellen Stromformaten mit unterschiedlicher Dienstegüte für eine möglichst große Zahl von Klienten und deren Verteilung über das Internet. Es wird ein integriertes graphenbasiertes Konzept entworfen, in dem das Component Encoding Stream Construction, die Verwendung von Compresslets und eine automatisierte Flussgraphenkonstruktion miteinander verknüpft werden. Die für die Stromkonstruktion relevanten Teile des Flussgraphen werden für Gruppen mit identischem Zustand entkoppelt vom Rest ausgeführt. Dies führt zu einer maximalen Rechenlast, die unabhängig von der Zahl der Klienten ist, was sowohl theoretisch gezeigt als auch durch konkrete Messungen bestätigt wird. Als Beispiele für die Verwendung der Toolbox werden unter Anderem zwei waveletbasierte Stromformate entwickelt, integriert und bezüglich Codiereffizienz und Skalierbarkeit miteinander verglichen
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André, Thomas. "Codage vidéo scalable et mesure de distorsion entropique". Nice, 2007. http://www.theses.fr/2007NICE4051.
Testo completoAbstract (sommario):
Les derniers standards de compression vidéo améliorent la qualité des vidéos compressées, et intègrent de nouvelles fonctions telles que la scalabilité. Celle-ci consiste à pouvoir extraire, à partir d'un seul flux vidéo compressé, plusieurs versions de cette vidéo, avec un débit, une fréquence, et une résolution variables. Cependant, la scalabilité s'accompagne souvent de pertes de performances. Nous présentons tout d'abord un codeur vidéo scalable par transformée en ondelettes compensée en mouvement. La transformée en ondelettes apporte une flexibilité accrue et un support natif de la scalabilité qui limite grandement la perte de performances. Nos principales contributions portent sur le filtrage temporel, l'estimation optimale des vecteurs mouvement, l'allocation de débit basée modèle et la scalabilité. Dans une seconde partie, nous introduisons une mesure de distorsion fondée sur l'entropie différentielle du signal conditionnée au signal quantifié. En effet, si l'erreur quadratique moyenne est en général utilisée comme critère de distorsion, elle tend à favoriser les coefficients de plus haute énergie. Ce choix est judicieux à fort débit, et correspond aux impressions visuelles ressenties ; cependant, il n'en est pas de même dans le cas général. Nous analysons les propriétés de la mesure de distorsion proposée et nous l'intégrons dans un algorithme de construction d'un quantificateur scalaire et vectoriel optimal. Nous proposons également un algorithme rapide d'allocation de débit fondé sur cette mesure de distorsion, qui permet d'améliorer grandement la qualité visuelle des images fortement compressées tout en préservant la compatibilité avec la norme JPEG2000The current video compression standards MPEG4 and H. 264 improve the tradeoff between rate and quality of compressed videos. They also support new features such as scalability, which enables the user to decompress a single video bit-stream to different rates and spatiotemporal resolutions without any additional computation. However, scalability often results in a performance drop for given resolution and rate. In a first part, we propose a scalable motion- compensated wavelet-based video coder. Wavelet transforms bring more flexibility and offer a natural support to scalability, so that it can be implemented with very limited performance loss. Our main contributions are related to motion-compensated temporal filtering, optimal motion vectors estimation, model-based bit allocation, minimal-cost scalability and occlusion management. Moreover, the proposed decoder is entirely compatible with the still-image coding standard JPEG2000. In a second part, we introduce a distortion measure based on the conditional differential entropy of the input signal given its quantized value. Indeed, mean squared error has been widely used as a distortion criterion, but tends to favor high-energy coefficients. Although this behavior is relevant at high bit-rate, it does not always lead to a better visual quality in the general case. We investigate the intrinsic properties of the proposed distortion measure and we integrate it into optimal scalar and vectorial quantizers. We also propose a fast bit allocation algorithm based on this distortion measure, which leads to a great visual quality improvement of highly-compressed images while preserving JPEG2000 compatibility
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Trocan, Maria. "Décompositions spatio-temporelles et allocation de débit en utilisant les coupures de graphe pour le codage vidéo scalable". Paris, ENST, 2007. http://www.theses.fr/2007ENST0032.
Testo completoAbstract (sommario):
Les progrès récents dans le domaine des schémas de codage vidéo par ondelettes ont permis l'apparition d'une nouvelle génération de codeurs vidéo scalables dont l'efficacité est comparable à celle des meilleurs codecs hybrides. Ces schémas sont qualifiés de t+2D et reposent sur l'utilisation d'une transformée en ondelettes appliquée le long du mouvement des images afin d exploiter leur redondance temporelle. Les sous-bandes résultantes sont alors décomposées spatialement et encodées par un codeur entropique. Grâce à la représentation multirésolution inhérente, les codeurs basés-ondelettes ont la capacité de fournir une description scalable d'un signal. Ceci représente la raison principale pour laquelle le choix du paradigme du codage lifting t+2D basé-ondelettes s'impose comme cadre conceptuel de développement pour les travaux dans cette thèse. L'objectif de ces travaux consiste en l'analyse et la conception d'un système de codage vidéo scalable. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la construction et l'optimisation de nouvelles transformées temporelles compensées en mouvement, dans le but d'augmenter l'efficacité objective et subjective du codage. En outre, nous décrivons une meilleure représentation pour les sous-bandes temporelles en utilisant des décompositions spatiales anisotropes. Enfin, nous proposons une methode d'amélioration du codage entropique en concevant une solution basée sur la théorie des graphes, afin d'optimiser la minimisation du Lagrangien débit-distorsionThe recent progress in wavelet-based video coding led to the emergence of a new generation of scalable video schemes, whose performance is comparable to that of the best hybrid codecs. The t+2D subband coding methods exploit the temporal interframe redundancy by applying an open-loop temporal wavelet transform over the frames of a video sequence. The temporally-filtered subband frames are further spatially decomposed and entropy coded. Due to their inherent multiresolution signal representation, wavelet-based coding schemes have the potential to support temporal, spatial and SNR scalability. This is the main reason for chosing the scalable lifting-based wavelet-coding paradigm as the conceptual development framework for this thesis work. The objective of this thesis consists of the analysis and design of an efficient scalable video-coding system. In a first time, we are interested in the construction and optimization of motion-compensated temporal coding schemes, in order to enhance both the objective and subjective coding quality. Moreover, we describe a better representation of the temporal subbands by using anisotropic spatial decompositions. Finally, we improve the entropy coding by designing a graph-cut solvable energy functional for the Lagrangian rate-distortion optimization problem
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Balter, Raphaèle. "Construction d'un maillage 3D évolutif et scalable pour le codage vidéo". Rennes 1, 2005. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2005/balter.pdf.
Testo completoAbstract (sommario):
Cette thèse s'inscrit dans le cadre du codage vidéo basé sur des modèles 3D. Notre étude se situe au croisement de deux axes de recherche particulièrement importants dans le domaine de la compression vidéo; le codage basé sur des modèles, permettant l'ajout de fonctionnalités à la vidéo, et la scalabilité, permettant d'adapter la représentation aux contraintes du réseau et des terminaux. Dans ce contexte nous avons proposé d'utiliser un modèle 3D, extrait automatiquement à partir d'images, à des fins de compression efficace pour des applications de réalité virtuelle à distance sur des terminaux hétérogènes. Pour cela nous avons mis au point un schéma original permettant d'encoder une vidéo par un modèle 3D évolutif hiérarchique, composé d'un flux de modèles 3D cohérents i. E. Basés sur la même connectivité couplée à une géométrie évoluant dans le temps, encodés par des ondelettes de seconde génération. The framework of this thesis is 3D model-based video coding. Our study is at the crossing of two particularly significant research axes in the field of video compression; model-based coding, adding functionalities to the video, and scalability, allowing to adapt the representation to various network and terminals constraints. In this context we proposed to use a 3D model automatically extracted from images for efficient compression for distant virtual reality applications on heterogeneous terminals. So an original scheme encoding a video with a hierarchical evolving 3D model, which is a consistent 3D model stream, i. E. Based on the same connectivity coupled to a geometry evolving in time encoded with second generation wavelets.
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Tizon, Nicolas. "Codage vidéo scalable pour le transport dans un réseau sans fil". Paris, ENST, 2009. http://www.theses.fr/2009ENST0032.
Testo completoAbstract (sommario):
Depuis quelques années, les données vidéo ont pris une place prépondérante en terme de trafic internet. Aussi, la multiplication des usages a fait émerger des besoins importants en termes d'adaptation du contenu en fonction du réseau ou du type de terminal utilisé. En ce qui concerne le codage source, le codage SVC (extension scalable de H. 264/AVC) constitue un outil très intéressant pour la mise en œuvre de solutions de transport optimisées dans des réseaux hétérogènes, soumis à de fortes contraintes au niveau des taux d'erreurs et particulièrement sensibles à la congestion. Du côté des réseaux, les solutions orientées IP sont devenues prédominantes et au niveau radio pour les réseaux sans fil, la tendance est de restreindre l'usage des canaux dédiés au profit d'une utilisation partagée de la ressource. Dans cette optique, les normes 3GPP prévoient la mise en oeuvre d'entités et de mécanismes de contrôle sensés apporter une QoS différenciée selon le type de service et permettant de gérer de façon rationnelle le partage de cette ressource. C'est dans une perspective d'optimisation du codage source et de la scalabilité de type SVC que s'inscrit une partie du travail réalisé dans cette thèse. Au niveau applicatif, un panel de débouchés peut être envisagé pour ce nouveau codec. En particulier, l'optimisation de la QoS a servi de cadre général aux travaux réalisés au cours de cette thèse. De façon plus précise, l'objectif initial et industriel de cette thèse était de mettre au point une solution de streaming vidéo tirant partie des possibilités du codage SVC pour optimiser l'utilisation de la ressource radio dans un réseaux téléphonique de type 3GBitrate adaptation is a key issue when considering streaming applications involving throughput limited networks with error prone channels, as wireless networks. The emergence of recent source coding standards like the scalable extension of H. 264/AVC namely Scalable Video Coding (SVC), that allows to encode in the same bitstream a wide range of spatio-temporal and quality layers, offers new adaptation facilities. The concept of scalability, when exploited for dynamic channel adaptation purposes, raises at least two kinds of issues: how to measure network conditions and how to differentiate transmitted data in terms of distortion contribution ? In this document, we propose and compare different approaches in terms of network architecture in order to comply with different practical requirements. The first approach consists in a video streaming system that uses SVC coding in order to adapt the input stream at the radio link layer as a function of the available bandwidth, thanks to a Media Aware Network Element (MANE) that assigns priority labels to video packets. The second approach consists in not modifying the existing network infrastructure and keeping the adaptation operations in the server that exploits long term feedbacks from the client. Moreover, in this document, we present a recursive distortion model, which is used to dynamically calculate the contribution of each packet to the final distortion. Finally, in the scope of lossy compression with subband decomposition and quantization, a contribution has been proposed in order to jointly resize decoded pictures and adapt the inverse transformation matrices following quantization noise and images content
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Boisson, Guillaume. "Représentations hautement scalables pour la compression vidéo sur une large gamme de débits / résolutions". Rennes 1, 2005. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2005/boisson.pdf.
Testo completoAbstract (sommario):
Cette thèse concerne la compression vidéo scalable (encodage unique délivrant un flux décodable à différents formats/qualités). On cherche une description finement scalable sur une large gamme de débits/résolutions sans perdre en efficacité par rapport à un codec non-scalable. Le défi réside dans la conciliation de la scalabilité spatiale avec la décorrélation temporelle. Trois architectures sont étudiées: une transformée spatiale en ondelettes suivie d'un codage arithmétique contextuel étendu au lieu du traditionnel filtrage temporel; un schéma (t+2D) utilisant EBCOT pour la texture et un codec mouvement spatialement scalable pour améliorer la qualité à basse résolution; enfin une architecture basée sur une analyse temporelle multi-résolution emboîtée. Ce simulcast à échantillonnage critique et reconstruction parfaite permet une répartition de la qualité entre les résolutions, et constitue un aboutissement satisfaisant dans la compétition des technologies scalables vs non-scalables.
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Viéron, Jérôme. "Codage scalable et contrôle de congestion pour transmission vidéo sur réseaux hétérogène". Rennes 1, 2003. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01131930.
Testo completoAbstract (sommario):
L'objectif de cette thèse concerne l'étude de nouveaux modèles de représentation scalable à grain fin de signaux vidéo et de techniques de contrôle de congestion associées pour la transmission sur des réseaux de paquets hétérogènes aux caractéristiques variant dans le temps, tels que l'Internet. Nous proposons un algorithme de régulation de débit point-à-point couplant un protocole de contrôle de congestion TCP-compatible avec un modèle de régulation global intégrant les modèles de délais et de buffers de la source. Nous décrivons un nouvel algorithme de contrôle de débit TCP-compatible hybride orienté émetteur-récepteur, prenant en compte les caractéristiques débit-distorsion de la source, pour la transmission multicast de vidéo en couches. Nous proposons enfin l'architecture complète d'un nouvel algorithme de compression vidéo bas débit finement scalable, basé sur l'utilisation d'une décomposition ondelettes compensée en mouvement, dans les dimensions spatiale et temporelle.
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Taquet, Jonathan. "Techniques avancées pour la compression d'images médicales". Phd thesis, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00629429.
Testo completoAbstract (sommario):
La compression d'images médicales et biologiques, en particulier sur les modalités d'imagerie telles que la tomodensitométrie (TDM), l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et les lames virtuelles en anatomo-pathologie (LV), est un enjeu économique important, notamment pour leur archivage et pour leur transmission. Cette thèse dresse un panorama des besoins et des solutions existantes en compression, et cherche à proposer, dans ce contexte, de nouveaux algorithmes de compression numérique efficaces en comparaison aux algorithmes de référence standardisés. Pour les TDM et IRM, les contraintes médico-légales imposent un archivage de très bonne qualité. Ces travaux se sont donc focalisés sur la compression sans perte et presque sans perte. Il est proposé de i) fusionner le modèle prédictif hiérarchique par interpolation avec le modèle prédictif DPCM adaptatif afin de fournir une représentation scalable en résolution efficace pour la compression sans perte et surtout presque sans perte, ii) s'appuyer sur une optimisation pour la compression sans perte d'une décomposition en paquets d'ondelettes, spécifique au contenu de l'image. Les résultats de ces deux contributions montrent qu'il existe encore une marge de progression pour la compression des images les plus régulières et les moins bruitées. Pour les LV, la lame physique peut être conservée, la problématique concerne donc plus le transfert pour la consultation à distance que l'archivage. De par leur contenu, une approche basée sur l'apprentissage des spécificités structurelles de ces images semble intéressante. Cette troisième contribution vise donc une optimisation hors-ligne de K transformées orthonormales optimales pour la décorrélation des données d'apprentissage (K-KLT). Cette méthode est notamment appliquée pour réaliser un apprentissage concernant des post-transformées sur une décomposition en ondelettes. Leur application dans un modèle de compression scalable en qualité montre que l'approche peut permettre d'obtenir des gains de qualité intéressants en terme de PSNR.
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Pellan, Benoît. "Scalabilité de scène multimédia". Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00579489.
Testo completoAbstract (sommario):
Dans cette thèse, nous proposons la transposition de la notion de scalabilité des média, telle que définie par les codages hiérarchiques, aux scènes multimédia en charge de l'organisation spatiale et temporelle de la présentation interactive des différents média d'un document ou d'un service. Ainsi, une scène initiale est progressivement enrichie par des transformations successives, appelées mises à jour d'adaptation, de façon à aboutir à une présentation attractive et conforme à l'environnement d'usage. Notre approche, appelée Scalable MSTI, s'articule autour de trois axes de scalabilité qui séparent les Média et les propriétés Spatiales, Temporelles et Interactives d'une scène multimédia. Chacun de ces axes est constitué de couches de scalabilité contenant des mises à jour d'adaptation qui sont hiérarchisées selon une relation d'ordre définie par des paramètres d'adaptation choisis par l'éditeur en fonction des environnements d'usage envisagés. L'ensemble des présentations alternatives disponibles par scalabilité de scène est représenté sous la forme d'un graphe d'adaptation dans lequel une prise de décision constitue la sélection d'un parcours le long d'un chemin d'adaptation. La scalabilité de scène multimédia a été appliquée au domaine de la radio numérique au travers de la réception progressive de services multimédia. En outre, les capacités d'adaptation des services multimédia scalables de radio permettront, par exemple, l'exploitation de la largeur d'écran étendue de certains récepteurs ou encore une meilleure intégration des directives de sécurité routière en situation de conduite concernant les animations
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Mehrseresht, Nagita. "Adaptive techniques for scalable video compression /". 2005. http://www.library.unsw.edu.au/~thesis/adt-NUN/public/adt-NUN20050316.114714/index.html.
Testo completo
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Zhang, Guanjun. "Robust scalable video compression using multiple description coding". 2007. http://etd.nd.edu/ETD-db/theses/available/etd-04182007-101631/.
Testo completoAbstract (sommario):
Thesis (Ph. D.)--University of Notre Dame, 2007.Thesis directed by Robert L. Stevenson for the Department of Electrical Engineering. "April 2007." Includes bibliographical references (leaves 112-120).
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Macnicol, James Roy. "Scalable video coding by stream morphing /". 2003. http://www.ozemail.com.au/~sigsegv/thesis_ss.pdf.
Testo completo
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Macnicol, James Roy. "Scalable video coding by stream morphing". 2002. http://www.ozemail.com.au/~sigsegv/thesis_ss.pdf.
Testo completo
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"Object-based scalable wavelet image and video coding". Thesis, 2008. http://library.cuhk.edu.hk/record=b6074669.
Testo completoAbstract (sommario):
The first part of this thesis studies advanced wavelet transform techniques for scalable still image object coding. In order to adapt to the content of a given signal and obtain more flexible adaptive representation, two advanced wavelet transform techniques, wavelet packet transform and directional wavelet transform, are developed for object-based image coding. Extensive experiments demonstrate that the new wavelet image coding systems perform comparable to or better than state-of-the-art in image compression while possessing some attractive features such as object-based coding functionality and high coding scalability.The objective of this thesis is to develop an object-based coding framework built upon a family of wavelet coding techniques for a variety of arbitrarily shaped visual object scalable coding applications. Two kinds of arbitrarily shaped visual object scalable coding techniques are investigated in this thesis. One is object-based scalable wavelet still image coding; another is object-based scalable wavelet video coding.
The second part of this thesis investigates various components of object-based scalable wavelet video coding. A generalized 3-D object-based directional threading, which unifies the concepts of temporal motion threading and spatial directional threading, is seamlessly incorporated into 3-D shape-adaptive directional wavelet transform to exploit the spatio-temporal correlation inside the 3-D video object. To improve the computational efficiency of multi-resolution motion estimation (MRME) in shift-invariant wavelet domain, two fast MRME algorithms are proposed for wavelet-based scalable video coding. As demonstrated in the experiments, the proposed 3-D object-based wavelet video coding techniques consistently outperform MPEG-4 and other wavelet-based schemes for coding arbitrarily shaped video object, while providing full spatio-temporal-quality scalability with non-redundant 3-D subband decomposition.
Liu, Yu.
Adviser: King Ngi Ngan.
Source: Dissertation Abstracts International, Volume: 70-06, Section: B, page: 3693.
Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2008.
Includes bibliographical references (leaves 166-173).
Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web.
Electronic reproduction. [Ann Arbor, MI] : ProQuest Information and Learning, [200-] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web.
Abstracts in English and Chinese.
School code: 1307.
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"On design of a scalable video data placement strategy for supporting a load balancing video-on-demand storage server". 1997. http://library.cuhk.edu.hk/record=b5889191.
Testo completoAbstract (sommario):
by Kelvin Kwok-wai Law.Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 1997.
Includes bibliographical references (leaves 66-68).
Abstract --- p.i
Acknowledgments --- p.iii
Chapter 1 --- Introduction --- p.1
Chapter 1.1 --- Background --- p.1
Chapter 1.2 --- Motivation --- p.2
Chapter 1.3 --- Scope --- p.3
Chapter 1.4 --- Dissertation Outline --- p.4
Chapter 2 --- Background and Related Researches --- p.6
Chapter 2.1 --- Interactive Services --- p.6
Chapter 2.2 --- VOD Architecture --- p.7
Chapter 2.3 --- Video Compression --- p.10
Chapter 2.3.1 --- DCT Based Compression --- p.11
Chapter 2.3.2 --- Subband Video Compression --- p.12
Chapter 2.4 --- Related Research --- p.14
Chapter 3 --- Multiple Resolutions Video File System --- p.16
Chapter 3.1 --- Physical Disk Storage System --- p.16
Chapter 3.2 --- Multi-resolution Video Data Placement Scheme --- p.17
Chapter 3.3 --- Example of our Video Block Assignment Algorithm --- p.23
Chapter 3.4 --- An Assignment Algorithm for Homogeneous Video Files --- p.26
Chapter 4 --- Disk Scheduling and Admission Control --- p.33
Chapter 4.1 --- Disk Scheduling Algorithm --- p.33
Chapter 4.2 --- Admission Control --- p.40
Chapter 5 --- Load Balancing of the Disk System --- p.43
Chapter 6 --- Buffer Management --- p.49
Chapter 6.1 --- Buffer Organization --- p.49
Chapter 6.2 --- Buffer Requirement For Different Video Playback Mode --- p.51
Chapter 7 --- Conclusions --- p.63
Bibliography --- p.66
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Wang, Chih-Cheng, e 王治正. "The Research of Very Low Bit-Rate and Scalable Video Compression Using Cubic-Spline Interpolation". Thesis, 2001. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/74027134332863152604.
Testo completoAbstract (sommario):
碩士國立中山大學
資訊工程學系研究所
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This thesis applies the one-dimensional (1-D) and two-dimensional (2-D) cubic-spline interpolation (CSI) schemes to MPEG standard for very low-bit rate video coding. In addition, the CSI scheme is used to implement the scalable video compression scheme in this thesis. The CSI scheme is based on the least-squares method with a cubic convolution function. It has been shown that the CSI scheme yields a very accurate algorithm for smoothing and obtains a better quality of reconstructed image than linear interpolation, linear-spline interpolation, cubic convolution interpolation, and cubic B-spline interpolation. In order to obtain a very low-bit rate video, the CSI scheme is used along with the MPEG-1 standard for video coding. Computer simulations show that this modified MPEG not only avoids the blocking effect caused by MPEG at high compression ratio but also gets a very low-bit rate video coding scheme that still maintains a reasonable video quality. Finally, the CSI scheme is also used to achieve the scalable video compression. This new scalable video compression scheme allows the data rate to be dynamically changed by the CSI scheme, which is very useful when operates under communication networks with different transmission capacities.
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Bonaciu, M. "Flexible and Scalable Algorithm/Architecture Platform for MP-SoC Design of High Definition Video Compression Algorithms". Phd thesis, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00086779.
Testo completoAbstract (sommario):
Ces dernières années, la complexité des puces a augmenté exponentiellement. La possibilité d'intégrer plusieurs processeurs sur la même puce représente un gain important, et amène au concept du système multiprocesseur hétérogène sur puce (MP-SoC). Cet aspect a permis d'amplifier de manière significative la puissance de calcule fourni par ce type de puce. Il est même devenu possible d'intégrer des applications complexes sur une seule puce, applications qui nécessitent beaucoup de calculs, de communications et de mémoires. Dans cette catégorie, on peut trouver les applications de traitement vidéo MPEG4. Pour obtenir de bonnes implémentations en termes de performances, (1) un algorithme de l'encodeur MPEG4 flexible a été réalisé, pouvant être facilement adapté pour différents types de paramètres d'algorithme, mais également différents niveaux de parallélisme/pipeline. Puis, (2) une modélisation flexible a été utilisée, pour représenter différents models d'algorithme et d'architecture contenant 2 SMP. Utilisant ces models, (3) une exploration d'algorithme et d'architecture à un haut niveau d'abstraction a été proposé, en vue de trouver les configurations correctes d'algorithme et d'architectures, nécessaires pour différents applications. A partir de ces configurations, (4) un flot automatique d'implémentation d'architectures RTL a été utilisé. En utilisant ces aspects, l'encodeur MPEG4 a été implémenté avec succès dans plusieurs architectures spécifiques MP-SoC au niveau RTL. La même approche a été utilisée pour l'implémentation de l'encodeur MPEG4 sur une architecture quadri-processeurs existante, pour différentes résolutions, frame-rate, bitrates, etc.
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Xiang, Siyuan. "Scalable video transmission over wireless networks". Thesis, 2013. http://hdl.handle.net/1828/4485.
Testo completoAbstract (sommario):
With the increasing demand of video applications in wireless networks, how to
better support video transmission over wireless networks has drawn much
attention to the research community. Time-varying and error-prone nature of
wireless channel makes video transmission in wireless networks a challenging
task to provide the users with satisfactory watching experience. For different
video applications, we choose different video coding techniques accordingly.
E.g., for Internet video streaming, we choose standardized H.264 video codec;
for video transmission in sensor networks or multicast, we choose simple and
energy-conserving video coding technique based on compressive sensing. Thus, the
challenges for different video transmission applications are different.
Therefore, This dissertation tackles video transmission problem in three
different applications.
First, for dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH), we investigate the
streaming strategy. Specifically, we focus on the rate adaptation algorithm for
streaming scalable video (H.264/SVC) in wireless networks. We model the rate
adaptation problem as a Markov Decision Process (MDP), aiming to find an optimal
streaming strategy in terms of user-perceived quality of experience (QoE) such
as playback interruption, average playback quality and playback smoothness. We
then obtain the optimal MDP solution using dynamic programming. However, the
optimal solution requires the knowledge of the available bandwidth statistics
and has a large number of states, which makes it difficult to obtain the optimal
solution in real time. Therefore, we further propose an online algorithm which
integrates the learning and planning process. The proposed online algorithm
collects bandwidth statistics and makes streaming decisions in real time. A
reward parameter has been defined in our proposed streaming strategy, which can
be adjusted to make a good trade-off between the average playback quality and
playback smoothness.We also use a simple testbed to validate our proposed
algorithm.
Second, for video transmission in wireless sensor networks, we consider a
wireless sensor node monitoring the environment and it is equipped with a
compressive-sensing based, single-pixel image camera and other sensors such as
temperature and humidity sensors. The wireless node needs to send the data out
in a timely and energy efficient way. This transmission control problem is
challenging in that we need to jointly consider perceived video quality, quality
variation, power consumption and transmission delay requirements, and the
wireless channel uncertainty. We address the above issues by first building a
rate-distortion model for compressive sensing video. Then we formulate the
deterministic and stochastic optimization problems and design the transmission
control algorithm which jointly performs rate control, scheduling and power
control.
Third, we propose a low-complex, scalable video coding architecture based on
compressive sensing (SVCCS) for wireless unicast and multicast transmissions.
SVCCS achieves good scalability, error resilience and coding efficiency. SVCCS
encoded bitstream is divided into base and enhancement layers. The layered
structure provides quality and temporal scalability. While in the enhancement
layer, the CS measurements provide fine granular quality scalability. We also
investigate the rate allocation problem for multicasting SVCCS encoded bitstream
to a group of receivers with heterogeneous channel conditions. Specifically, we
study how to allocate rate between the base and enhancement layer to improve the
overall perceived video quality for all the receivers.Graduate
0984
siyxiang@ece.uvic.ca
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Li, Zong-hong, e 李宗鴻. "VLSI Implementation of Scalable Video Compressor for Digital Home". Thesis, 2012. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/51442000802726197305.
Testo completoAbstract (sommario):
碩士國立中央大學
電機工程學系
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Wireless digital home environment is constructed to serve the multiple client and multiple video source requests without the need on wire transmission. To serve these issues, a new video compressor for lossless and near lossless compression is one of the major components achieving wireless mobile, multiple access home entertainment system. In this thesis, a new lossless compression codec, the size and SNR scalable image-video compression codec (SS-SIVC) is proposed. According to the probability analysis, two-pass quality driven bit plane sequencer is presented. A complete flowchart is constructed to conclude the proposed work. Quality driven magnitude refinement is also proposed to optimize the SNR scalability. According to the experiment results, the computation time of proposed work is almost one third of openJPEG (JEPG 2000) while the compression ratio is only 0.04 behind. According to the results, a computation efficient size and SNR scalable codec is concluded. The proposed work is also implemented in hardware with VLSI architecture. The proposed SS-SIVC codec is fully compatible for Full-HD 1080p@30Hz. Furthermore, with capacity of flexible parallelism, the hardware architecture can be improved for advanced display specifications, such as QHD and QFHD.
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"Compressive Sensing for 3D Data Processing Tasks: Applications, Models and Algorithms". Thesis, 2012. http://hdl.handle.net/1911/70314.
Testo completoAbstract (sommario):
Compressive sensing (CS) is a novel sampling methodology representing a paradigm shift from conventional data acquisition schemes. The theory of compressive sensing ensures that under suitable conditions compressible signals or images can be reconstructed from far fewer samples or measurements than what are required by the Nyquist rate. So far in the literature, most works on CS concentrate on one-dimensional or two-dimensional data. However, besides involving far more data, three-dimensional (3D) data processing does have particularities that require the development of new techniques in order to make successful transitions from theoretical feasibilities to practical capacities. This thesis studies several issues arising from the applications of the CS methodology to some 3D image processing tasks. Two specific applications are hyperspectral imaging and video compression where 3D images are either directly unmixed or recovered as a whole from CS samples. The main issues include CS decoding models, preprocessing techniques and reconstruction algorithms, as well as CS encoding matrices in the case of video compression. Our investigation involves three major parts. (1) Total variation (TV) regularization plays a central role in the decoding models studied in this thesis. To solve such models, we propose an efficient scheme to implement the classic augmented Lagrangian multiplier method and study its convergence properties. The resulting Matlab package TVAL3 is used to solve several models. Computational results show that, thanks to its low per-iteration complexity, the proposed algorithm is capable of handling realistic 3D image processing tasks. (2) Hyperspectral image processing typically demands heavy computational resources due to an enormous amount of data involved. We investigate low-complexity procedures to unmix, sometimes blindly, CS compressed hyperspectral data to directly obtain material signatures and their abundance fractions, bypassing the high-complexity task of reconstructing the image cube itself. (3) To overcome the "cliff effect" suffered by current video coding schemes, we explore a compressive video sampling framework to improve scalability with respect to channel capacities. We propose and study a novel multi-resolution CS encoding matrix, and a decoding model with a TV-DCT regularization function. Extensive numerical results are presented, obtained from experiments that use not only synthetic data, but also real data measured by hardware. The results establish feasibility and robustness, to various extent, of the proposed 3D data processing schemes, models and algorithms. There still remain many challenges to be further resolved in each area, but hopefully the progress made in this thesis will represent a useful first step towards meeting these challenges in the future.
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Zhang, Heng. "High Performance RF and Basdband Analog-to-Digital Interface for Multi-standard/Wideband Applications". Thesis, 2010. http://hdl.handle.net/1969.1/ETD-TAMU-2010-12-8609.
Testo completoAbstract (sommario):
The prevalence of wireless standards and the introduction of dynamic
standards/applications, such as software-defined radio, necessitate the next generation
wireless devices that integrate multiple standards in a single chip-set to support a variety
of services. To reduce the cost and area of such multi-standard handheld devices,
reconfigurability is desirable, and the hardware should be shared/reused as much as
possible. This research proposes several novel circuit topologies that can meet various
specifications with minimum cost, which are suited for multi-standard applications. This
doctoral study has two separate contributions: 1. The low noise amplifier (LNA) for the
RF front-end; and 2. The analog-to-digital converter (ADC).
The first part of this dissertation focuses on LNA noise reduction and linearization
techniques where two novel LNAs are designed, taped out, and measured. The first LNA,
implemented in TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) 0.35Cm
CMOS (Complementary metal-oxide-semiconductor) process, strategically combined an
inductor connected at the gate of the cascode transistor and the capacitive cross-coupling
to reduce the noise and nonlinearity contributions of the cascode transistors. The proposed technique reduces LNA NF by 0.35 dB at 2.2 GHz and increases its IIP3 and
voltage gain by 2.35 dBm and 2dB respectively, without a compromise on power
consumption. The second LNA, implemented in UMC (United Microelectronics
Corporation) 0.13Cm CMOS process, features a practical linearization technique for
high-frequency wideband applications using an active nonlinear resistor, which obtains a
robust linearity improvement over process and temperature variations. The proposed
linearization method is experimentally demonstrated to improve the IIP3 by 3.5 to 9 dB
over a 2.5–10 GHz frequency range. A comparison of measurement results with the prior
published state-of-art Ultra-Wideband (UWB) LNAs shows that the proposed linearized
UWB LNA achieves excellent linearity with much less power than previously published
works.
The second part of this dissertation developed a reconfigurable ADC for multistandard
receiver and video processors. Typical ADCs are power optimized for only one
operating speed, while a reconfigurable ADC can scale its power at different speeds,
enabling minimal power consumption over a broad range of sampling rates. A novel
ADC architecture is proposed for programming the sampling rate with constant biasing
current and single clock. The ADC was designed and fabricated using UMC 90nm
CMOS process and featured good power scalability and simplified system design. The
programmable speed range covers all the video formats and most of the wireless
communication standards, while achieving comparable Figure-of-Merit with customized
ADCs at each performance node. Since bias current is kept constant, the reconfigurable
ADC is more robust and reliable than the previous published works.