Xie Xinwen
Quality strategy and method for transmission : application to image
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Section CNU :
Résumé
Français
Évaluation de la qualité des images dans un contexte de transmission
Cette thèse porte sur l’étude des stratégies d’amélioration de la qualité d’image dans les systèmes de communication sans fil et sur la conception de nouvelles métriques d’évaluation de la qualité. Tout d'abord, une nouvelle métrique de qualité d'image à référence réduite, basée sur un modèle statistique dans le domaine des ondelettes complexes, a été proposée. Les informations d’amplitude et de phase relatives des coefficients issues de la transformée en ondelettes complexes sont modélisées à l'aide de fonctions de densité de probabilité. Les paramètres associés à ces fonctions constituent la référence réduite qui sera transmise au récepteur. Ensuite, une approche basée sur les réseaux de neurones à régression généralisée est exploitée pour construire la relation de cartographie entre les caractéristiques de la référence réduite et le score objectif. Deuxièmement, avec la nouvelle métrique, une nouvelle stratégie de décodage est proposée pour la transmission d’image sur un canal de transmission sans fil réaliste. Ainsi, la qualité d’expérience (QoE) est améliorée tout en garantissant une bonne qualité de service (QoS). Pour cela, une nouvelle base d’images a été construite et des tests d’évaluation subjective de la qualité de ces images ont été effectués pour collecter les préférences visuelles des personnes lorsqu’elles sélectionnent les images avec différentes configurations de décodage. Un classificateur basé sur les algorithmes SVM et des k plus proches voisins sont utilisés pour la sélection automatique de la meilleure configuration de décodage. Enfin, une amélioration de la métrique a été proposée permettant de mieux prendre en compte les spécificités de la distorsion et la préférence des utilisateurs. Pour cela, nous avons combiné les caractéristiques globales et locales de l’image conduisant ainsi à une amélioration de la stratégie de décodage. Les résultats expérimentaux valident l'efficacité des métriques de qualité d'image et des stratégies de transmission d’images proposées.
Mots-clés libres : Métrique de qualité d'image, caractéristique statistique, transformation en ondelettes complexes à deux arbres, divergence de Kullback-Leibler, JPEG2000 Wireless, qualité de l'expérience, stratégie de décodage, apprentissage automatique, transmission d'image, canal sans fil réaliste..
- Traitement d'images--Techniques numériques
- Compression d'images
- Ondelettes
- Apprentissage supervisé (intelligence artificielle)
English
Quality strategy and method for transmission : application to image
This thesis focuses on the study of image quality strategies in wireless communication systems and the design of new quality evaluation metrics: Firstly, a new reduced-reference image quality metric, based on statistical model in complex wavelet domain, has been proposed. The magnitude and the relative phase information of the Dual-tree Complex Wavelet Transform coefficients are modelled by using probability density function and the parameters served as reduced-reference features which will be transmitted to the receiver. Then, a Generalized Regression Neural Network approach is exploited to construct the mapping relation between reduced-reference feature and the objective score. Secondly, with the new metric, a new decoding strategy is proposed for a realistic wireless transmission system, which can improve the quality of experience (QoE) while ensuring the quality of service (QoS). For this, a new database including large physiological vision tests has been constructed to collect the visual preference of people when they are selecting the images with different decoding configurations, and a classifier based on support vector machine or K-nearest neighboring is utilized to automatically select the decoding configuration. Finally, according to specific property of the distortion and people's preference, an improved metric has been proposed. It is the combination of global feature and local feature and has been demonstrated having a good performance in optimization of the decoding strategy. The experimental results validate the effectiveness of the proposed image quality metrics and the quality strategies.
Keywords : Image quality metric, statistical feature, dual-tree complex wavelet transform, Kullback-Leibler divergence, JPEG2000 wireless standard, quality of experience, decoding strategy, machine learning, image transmission, realistic wireless channel..
Notice
- Diplôme :
- Doctorat d'Université
- Établissement de soutenance :
- Université de Poitiers
- UFR, institut ou école :
- UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)
- Laboratoire :
- XLIM
- Domaine de recherche :
- Traitement du Signal et des Images
- Directeur(s) de thèse :
- Philippe Carré, Clency Perrine, Jianhua Wu
- Date de soutenance :
- 10 janvier 2019
- Président du jury :
- Frédéric Dufaux
- Rapporteurs :
- Abdelhakim Saadane, Patrick Corlay
- Membres du jury :
- Philippe Carré, Clency Perrine, Jianhua Wu, Yannis Pousset
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