Compression efficace pour une transmission scalable des hologrammes numériques
Auteur / Autrice : | Anas El Rhammad |
Direction : | Marco Cagnazzo, Patrick Gioia, Antonin Gilles |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Signal, images, automatique et robotique |
Date : | Soutenance le 11/02/2020 |
Etablissement(s) : | Institut polytechnique de Paris |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : Télécom Paris (Palaiseau ; 1977-....) |
Laboratoire : Laboratoire Traitement et communication de l'information (Paris ; 2003-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Pascal Picart |
Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Dufaux, Cristian Perra | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Peter Schelkens, Christine Guillemot |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Contrairement à la stéréoscopie, l'holographie permet une visualisation 3D la plus naturelle et confortable possible. En revanche, les hologrammes numériques contiennent une grande quantité de données avec peu de corrélations. Dans la première partie de ce travail, nous avons introduit deux méthodes de compression des hologrammes numériques. Tout d'abord, nous avons décomposé l'hologramme en faisceaux lumineux en utilisant les ondelettes de Gabor. Pour des fins de compression, nous avons compacté l'expansion obtenue en utilisant l'algorithme du guillemotleft Matching Pursuitguillemotright. Ensuite, nous avons conçu un schéma de codage spécifique aux coefficients et indices des atomes de Gabor. L'approche proposée a atteint une meilleure performance par rapport aux codeurs classiques.Deuxièmement, en exploitant la dualité entre les ondelettes de Gabor et les faisceaux lumineux émis par l'hologramme, nous avons développé un schéma de codage scalable en termes de point de vue et qualité. En effet, seuls les atomes de Gabor qui émettent la lumière dans la fenêtre de l'observateur considéré sont sélectionnés, triés et puis encodés. Le débit binaire a été considérablement réduit, sans dégrader la qualité de reconstruction par rapport à celle obtenue en encodant la totalité de l'hologramme.Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons conçu deux architectures serveur-client pour une transmission progressive d'hologrammes en fonction de la position d'observateur à l'aide d'un codage scalable. Dans la première solution, un flux binaire scalable à grain fin est généré en ligne par le serveur, après chaque notification client concernant la position de l'utilisateur. Les résultats expérimentaux ont révélé que la méthode proposée permet une visualisation rapide en décodant les premiers atomes reçus en plus d'une augmentation progressive de la qualité.Enfin, pour réduire la latence causée par la charge de calcul au moment du codage, nous avons proposé une deuxième solution où l'intégralité de l'expansion de Gabor est encodée hors ligne par le serveur, puis décodée en ligne suivant la trajectoire de l'observateur. Pour permettre un codage scalable, nous avons regroupé les atomes de Gabor à la suite d'une décomposition par blocs du plan de l'observateur. Ensuite, les atomes de chaque bloc sont affectés à différents niveaux de qualité et codés par paquets. Les tests de simulation ont montré que l'architecture proposée permet une transmission à faible latence sans augmenter significativement le coût d'encodage.