Adéquation algorithme-architecture pour le traitement multimédia embarqué

Algorithm and architecture for embedded multimedia system

• Auteur / Autrice : Sébastien Roux
• Direction : Alain Guyot, Eric Petit
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microélectronique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Grenoble INPG
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Techniques de l’informatique et de la microélectronique pour l’architecture des systèmes intégrés (Grenoble, Isère, France ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : France Telecom Orange labs (2007-2012)

Résumé

Cette thèse traite de la faisabilité de l'intégration d'un service de visiophonie sur les terminaux mobiles de prochaine génération au travers d'une méthodologie de conception des systèmes multimédia embarqués. Nous commençons par situer le contexe de l'étude, les réseaux 3G, les terminaux mobiles, les processus pour le codage vidéo, ainsi que les normes de codage des groupes ISO/MPEG et UIT-T. Puis, nous proposons une méthodologie de conception au niveau système prenant en compte les contraintes de l'embarqué en particulier, l'autonomie du terminal que nous appliquons au codeur vidéo H. 263 (recommandation UIT-T). Cette méthodologie s'articule autour de deux axes: algorithmique (spécification système et analyse de performance) et architectural (partitionnement matériel/logiciel et analyse de l'efficacité de l'implémentation). Face aux contraintes de la visiophonie embarquée, nous proposons un nouveau schéma de compression vidéo exploitant l'information sémantique de l'image vidéo, dans l'esprit de la orme MPEG-4 (codage objet). Nous proposons ainsi, à la fois un algorithme adaptatif pour l'extraction du visage, et un nouveau schéma de codage pour la compression vidéo à très bas débit.

This thesis deals with visiophony service implementation feasibility for next generation mobile terminal through an embedded multimedia systems conception methodology. We first set up our research context : 3G networks, mobile terminals, processors for video coding, and also ISO/MPEG and IUT-T coding standards. We then propose a system level conception methodology taking into account embedded constraints like terminal autonomy. We apply it to H. 263 video coder. This methodology is built along two levels : algorithmic (system specification and performance analysis) and architectural (hardware / software partitioning and implementation efficiency analysis). To cope with embedded visiophony constraints, we proposed a new video compression scheme taking advantage of video semantic information, as suggested by MPEG-4 object coding approach. In this way, we both propose an adaptive algorithm for face detection and a new coding scheme for very low bit rate video compression.