Joint source channel coding for transmitting video over a wireless link

• Auteur / Autrice : Jui-Chiu Chiang
• Direction : Pierre Duhamel, Michel Kieffer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées. Automatique et traitement du signal
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Codage conjoint

Bancs de filtres suréchantillonnés

Codes correcteurs d'erreurs réels

Résumé

Cette these a pour objectif la proposition de nouvelles techniques de codage source-canal conjoint pour la transmission robuste de contenus multimedia a travers des canaux radio-mobiles. L’utilisation des bancs de filtres surechantillonnes est en pleine expansion (bfse). La premiere tache a consiste montrer l’equivalence entre un bfse et un code correcteur d'erreur. Il est ainsi possible de definir un ensemble de signaux servant de syndromes pour un signal decompose a l'aide d'un bfse et ayant traverse un canal de transmission. Afin de pouvoir exploiter ce syndrome, la construction d’un modele gaussien-bernoulli-gaussien pour les differentes situations de communications considerees s'est revele necessaire. Une fois le modele disponible, un algorithme detection d'erreurs reposant sur un test d'hypotheses a ete developpe. Lorsqu'une erreur est detectee, des techniques d'estimation au sens du maximum de vraisemblance des caracteristiques des erreurs peuvent etre utilisees. Une premiere application a ete envisagee pour le codage d'images fixes. Quelque soit la probabilite d'erreur bit sur le canal, les performances du schema conjoint sont meilleures que celles du schema separe. La deuxieme application a ete centree sur le codage robuste de sequences video. Pour cela, un schema de codage utilisant des ondelettes compensees en mouvement a ete adapte. Les performances sur ce type de canal restent tout a fait acceptables, compte-tenu de la correction d'erreur effectuee grace au bfse.

With the rapid advance of internet, wireless communication and digital technologies, multi-media and wireless communication are widely recognized as another industrial revolution that has profound impact on future human civilization. Due to the limited bandwidth, the video signal has to be highly compressed by efficient coding techniques. However, such schemes suffer from error propagation problem under the error-phone environment because of the use of entropy coding and motion prediction. Thus, the demand for efficient compression algorithms as well as reliable coding techniques is always a particular challenge in wireless transmission. In this thesis, a joint source channel coding for robust still image and video transmission is proposed. This coding scheme is based on oversampled filterbanks(ofbs) where an overcomplete representation of the input signals is provided. First, after the parity-check matrix and syndrome of an ofb are derived, we show how ofbs can be seen as channel codes using the redundancy between the subband signals. Then two algorithms referred to error detection and error correction are developed using this syndrome. In still image application, a reliable transmission is built implemented by ofbs and quantizations. Then, an extension of these techniques to video application is presented, where a motion-compensated 2d+t video coding scheme is proposed. As demonstrated in the simulation results, the error correction ability of ofbs in both applications is achieved even in the transmission environment with high bit error rates.