La norme H.264/AVC est le point de d´epart de nos contributions. Dans ce chapitre, nous avons d´etaill´e le sch´ema de codage de cette norme. On retiendra que le codage Intra est ´equivalent au probl`eme du codage d’images fixes. On peut d´ecomposer ce codage en quatre phases : le partition- nement du macrobloc, les pr´edicteurs utilis´es, l’ordre de parcours de partitions et la transformation des r´esiduels. Les redondances temporelles sont exploit´ees par le codage Inter qui utilise une com- pensation de mouvement par bloc. Le standard offre une multitude de possibilit´es de codage pour un macrobloc. Dans le chapitre suivant nous verrons le processus de s´election du meilleur codage.
Enfin, lors des r´eunions du groupe VCEG, des am´eliorations du sch´ema d’H.264/AVC ont ´et´e propos´ees, dont certaines ont d´ej`a ´et´e jug´ees efficaces et int´egr´ees dans le JM KTA. Bien qu’aucun appel `a contributions pour une future norme n’ait ´et´e lanc´e, les contributeurs de ce groupe travaillent d´ej`a `a son ´elaboration.
Chapitre 2
M´ethodes de codage par
comp´etition
L’objectif de ce chapitre est de d´efinir le codage par comp´etition qui est le fondement de nos contributions, que ce soit pour la partie II, dans laquelle nous utiliserons ce type de m´ethode pour am´eliorer l’efficacit´e de codage mais aussi pour la partie III, o`u nous tenterons de r´eduire l’informa- tion li´ee `a ces techniques de codage. Nous d´etaillerons en particulier les crit`eres de s´election utilis´es dans ces m´ethodes. Puis, nous examinerons les possibilit´es de codage qui ont ´et´e mises en comp´etition dans l’´etat de l’art.
2.1
D´efinition
Une m´ethode de codage par comp´etition permet de s´electionner un codage parmi un ensemble de codages possibles. Le dictionnaire (Le Petit Robert) d´efinit le mot comp´etition par une “recherche
simultan´ee par plusieurs personnes d’un mˆeme avantage, d’un mˆeme r´esultat”. En consid´erant que
les mots “plusieurs personnes” peuvent ˆetre remplac´es par “possibilit´es de codage”, la d´efinition d’une m´ethode de codage par comp´etition est la recherche par plusieurs possibilit´es de codage d’un mˆeme r´esultat : le meilleur codage. En codage vid´eo avec pertes, la notion de meilleur codage est g´en´eralement ´equivalente `a celle du meilleur compromis entre la distorsion et le d´ebit. Ce compromis peut ˆetre ´etendu `a des contraintes de robustesse [ZM05] et de temps d’ex´ecution de d´ecodage.
Une m´ethode de codage par comp´etition est d´efinie par les possibilit´es de codage mises en comp´etition et par le processus de s´election de la meilleure possibilit´e de codage. La s´election peut provenir de comparaisons exhaustives ou a priori, comme on peut le voir dans la figure 2.1 repr´esentant le sch´ema d’une m´ethode de codage par comp´etition de N possibilit´es. Un a priori peut ˆetre un choix humain, applicatif ou un choix provenant de statistiques. Les tests exhaustifs sont des choix dits objectifs : minimisation du crit`ere d´ebit-distorsion par exemple.
Dans le sch´ema de la figure 2.1, la s´election parmi les N possibilit´es de codage est faite soit par des tests exhaustifs engendrant la transmission de l’indice de la possibilit´e de codage, soit par
un crit`ere a priori ; le crit`ere a priori permet d’´eliminer certaines possibilit´es de codage. Il reste alors n possibilit´es. La recherche du meilleur codage parmi ces n possibilit´es peut se faire soit par un autre crit`ere a priori soit par des tests exhaustifs. Si les choix des crit`eres a priori utilis´es sont reproductibles au d´ecodeur, la transmission de l’indice correspondant au codage utilis´e n’est pas n´ecessaire. Dans le cadre des codeurs vid´eo, une m´ethode de comp´etition peut ˆetre d´efinie pour chaque couche du codage (applicative, vid´eo, image, r´egion, objet, bloc, etc.) mais aussi pour chaque ´etape du codage (pr´ediction, transform´ee, quantification, etc.). Notons qu’une m´ethode de codage utilisant un ensemble de codages successifs n’est pas une m´ethode de codage par comp´etition. Dans [MK02], une transform´ee fractale et une transform´ee DCT sont utilis´ees, mais conjointement, c’est- `a-dire que les deux transform´ees ne sont pas mises en comp´etition mais constituent une “nouvelle” transform´ee. En effet, la transform´ee DCT va ˆetre utilis´ee pour coder les basses fr´equences et la transform´ee fractale va permettre de coder les hautes fr´equences. De mˆeme, dans [KCL92], les images sont transform´ees `a l’aide de la transform´ee en ondelettes puis les coefficients r´esultant de cette op´eration sont encod´es par des DCT orient´ees en fonction de la sous-bande `a laquelle ils appartiennent. Ces m´ethodes utilisant des transform´ees successives sont diff´erentes du standard H.264/AVC pour lequel les deux tailles de DCT sont mises en comp´etition, par exemple.
L’efficacit´e d’une m´ethode de codage par comp´etition d´epend des codages mis en comp´etition, du processus de s´election de ces codages, et du coˆut de l’information li´e `a cette comp´etition, tant au niveau du taux de compression engendr´e que de celui de la complexit´e de calcul. Dans ces m´ethodes, l’efficacit´e en terme de compression n’est pas li´ee `a l’efficacit´e ind´ependante de chacune des possibilit´es de codages mais `a leurs efficacit´es compl´ementaires.
S´election du meilleur codage 33