Evaluation de la visibilité des effets de blocs dans le codage MPEG : application à l'amélioration de la qualité visuelle de séquences video
Institution:
ValenciennesDisciplines:
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Abstract FR:
La plupart des standards de compression video numérique actuels tels que les normes mpeg version 1 et 2, h261 et h263 sont basés sur un codage par transformation en cosinus discrète (tcd ou discrete cosine transform - dct - en anglais) et compensation de mouvement par appariement de blocs. Ils réalisent une subdivision des images en blocs carres de pixels qui sont transformés dans le domaine dct, avant d'être codés indépendamment. Afin de réaliser la compression, les coefficients dct subissent une quantification d'autant plus grossière que le taux de compression désiré est important. Cependant ce processus irréversible entraine l'apparition de discontinuités visibles le long des frontières de blocs dans les images décodées, couramment appelées effets de blocs ou artefacts de blocs. Parce que le système visuel humain est plus sensible aux motifs structures, et que de telles erreurs structurées et corrélées prévalent a l'intérieur des images décodées, nous définissons une nouvelle méthodologie afin de déterminer la visibilité des effets de blocs pour les séquences video. Notre approche est basée sur les propriétés perceptuelles de la vision humaine, et a nécessité la mise en place d'une procédure d'expérimentations psychophysiques, qui ont permis de développer une métrique objective qui inclut la sensibilité au contraste et aux fréquences spatiales, et les phénomènes de masquage spatial et temporel. La validation sur des images fixes puis sur des séquences video test a permis de vérifier une bonne corrélation avec les jugements d'observateurs. La seconde partie de ce mémoire présente une application de la mesure de visibilité développée précédemment à la réduction des effets de blocs dans les séquences video codées mpeg. Celle-ci repose sur l'utilisation d'un post-filtrage adaptatif implémentable en temps réel. L’adaptation consiste à modifier les coefficients d'un filtre de lissage variant dans l'espace en fonction des caractéristiques locales du signal vidéo et des effets de blocs. Les résultats de simulation ont été obtenus à partir de plusieurs séquences test : ils montrent que l'utilisation d'une telle structure de filtre permet une amélioration significative de la qualité visuelle de la séquence reconstruite, en atténuant de façon efficace les artefacts de codage présents, sans introduire de flou sur les contours ou les objets en mouvement a l'intérieur de la séquence.