Visual Media Compression

La compression est une technique fondamentale utilisée dans toute application de streaming multimédia pour transmettre du contenu audiovisuel avec le débit binaire le plus faible possible (Mbit/s) sur le réseau.

La compression visuelle (images, vidéo) basée sur la transformée en cosinus discrète (par exemple, MPEG-2&4 pour la radiodiffusion et YouTube, et JPEG sur smartphone) et la transformée en ondelettes (par exemple, JPEG2000 et JPEG-XR pour le cinéma et les applications médicales) sera abordée. Le cours abordera principalement la compression avec perte, où une partie de l'information est perdue (par quantification). Néanmoins, l'optimisation débit-distorsion réduit la dégradation de la qualité visuelle. Cette approche est complémentaire aux techniques de codage entropique sans perte du cours INFO-H422.

Le cours abordera également les techniques de compression volumétrique 3D (uniquement théoriquement ; pas d'exercices/projets), où l'information 3D est transformée intelligemment en images/vidéos 2D, puis codée avec des codecs 2D conventionnels (cette approche est dite agnostique au codec). Les normes MPEG immersives seront brièvement passées en revue dans ce but.

Connaissances et compétences pré-requises ou co-requises

Les étudiants doivent bien maîtriser la programmation C/C++ (le Python pour certaines conversions de formats de données est également utile).

Comprendre une chaine de traitement typique pour le codage d'images ou de vidéo, à partir du code source d'un codec très basique (MPEG-1 ou transformée ondelettes et codeur entropique) qui sera progressivement amélioré en ajoutant de nouvelles fonctionnalités (vers MPEG-2 ou JPEG-XR), et en suivant le flux de travail de normalisation JPEG/MPEG. Les groupes d'étudiants atteindront de manière collaborative les objectifs du projet de compression, où l'utilisation de github (et d'un coordinateur logiciel) est recommandée (non obligatoire).

Références, bibliographie et lectures recommandées

[1] Iain E.G. Richardson, "H.264 and MPEG-4 video compression: video coding for next-generation multimedia," Wiley, 2003, ISBN 0-470-84837-5
[2] D. S. Taubman, M. W. Marcellin, "JPEG2000 – Image Compression Fundamentals, Standards, and Practice," Kluwer Academic Publishers, 2002.

Contacts

Pr. Gauthier Lafruit, LISA-VR

Campus

Solbosch

Méthode(s) d'évaluation

• Projet
• Examen oral
• Rapport écrit

Projet

Examen oral

• Examen à livre ouvert

• Question ouverte à réponse courte
• Question visuelle

Rapport écrit

Le rapport de projet doit être remis avant la période d'examen. L'examen oral comprend des questions ponctuelles sur le rapport, ainsi que des questions théoriques complémentaires. Pour un projet MPEG, les questions théoriques complémentaires porteront probablement sur des sujets liés à JPEG, et inversement. Des questions ponctuelles sur les codecs volumétriques 3D seront également abordées. Bien que le projet soit réalisé en groupe, l'examen est individuel (le rapport peut toutefois être remis sous forme de rapport collectif).

Construction de la note (en ce compris, la pondération des notes partielles)

50% sur les questions du projet (et le rapport écrit), 50% sur les questions théoriques complémentaires.

Langue(s) d'évaluation

• anglais
• (éventuellement français, Néerlandais )