Compression en temps reel de donnees spaciales a bord pour l'experience scientifique cassini-kronos

par LAURENT BELMON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de JEAN-LOUIS BOUGERET.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La compression embarquee a bord de sonde s'est developpee ces dix dernieres annees avec l'augmentation du debit des instruments de mesure. Nous presentons la mise au point d'algorithmes de compression embarques sur la sonde cassini a destination de saturne pour l'experience radio et plasma kronos. Les donnees a comprimer sont des spectres dynamiques d'autocorrelation et d'intercorrelation d'antenne, dans le domaine spectral 4khz-16 mhz (recepteur haute frequence). La forme particuliere des donnees ainsi que les contraintes liees au contexte embarque (memoire temps de traitement limites) orientent le choix et l'adaptation des algorithmes de compression. Dans un premier temps, nous avons developpe un algorithme de compression sans perte destine aux mesures les plus sensibles tels que les modes de haute resolution ou de localisation de source. L'algorithme adapte, meandre, a ete implante sur le processeur embarque de kronos et apporte un gain de compression d'environ 50% (taux de compression de 1. 5:1). Le deuxieme objectif de cette these est l'elaboration d'une methode de compression avec pertes a moyen debit (2 bits/pixel) pour les donnees les moins sensibles, typiquement les modes operationnels de surveillance de saturne. Nous montrons qu'une approche traitement d'image basee sur une transformation orthogonale (dct, ondelette) apporte un gain important par rapport aux methodes predictives (lpc). Nous developpons un algorithme de compression par ondelette, associe a une modelisation statistique des coefficients en sous-bande. Les performances numeriques (rapport signal sur bruit entre autres) de cette methode depassent celles de la norme jpeg, pourtant reputee performante aux moyens debits. Nous presentons ensuite une methode originale de gestion des performances de la compression en temps reel, afin d'optimiser l'utilisation de la bande passante (450 bit/s en moyenne) en fonction de la richesse semantique des spectres dynamiques. Enfin nous estimons le champs d'application de la compression avec perte par l'etude de son incidence sur certains traitements scientifiques : l'appreciation psychovisuelle d'experts, la detection d'eclairs de saturne (sed) et la localisation de source.


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Informations

  • Détails : 221 P.
  • Annexes : 49 REF.

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  • Cote : (043) BEL
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013852
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