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Système unifié de transcodage vidéo permettant la réalisation d'une combinaison d'opérations de transcodage

Layachi, Hicham (2010). Système unifié de transcodage vidéo permettant la réalisation d'une combinaison d'opérations de transcodage. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Au fil des années, l'utilisation de la vidéo dans la vie quotidienne ne cesse d'augmenter, surtout grâce à l'explosion d'Internet et l'usage massif des différentes sortes d'appareils mobiles : téléphones cellulaires, assistants personnels numériques (PDA), téléphones intelligents, etc. Ces derniers ont nettement surpassé, en nombre, les ordinateurs personnels. L'hétérogénéité des réseaux (filaires, sans-fils, fibres optiques, ... ), la diversité des appareils ainsi que la variété des applications multimédias utilisées rendent indispensable l'adaptation du contenu multimédia afin de permettre un accès universel et transparent aux usagers finaux.

Le transcodage vidéo est une technologie inévitable qui permet de répondre à ce problème en transformant la vidéo encodée selon les nouveaux besoins de transmission et/ou de l'usager. Le transcodage est devenu donc un sujet de recherche très actif où plusieurs architectures et systèmes de transcodage ont été proposés pour les différents cas d'utilisation : adaptation du débit binaire, adaptation de la résolution spatiale, adaptation de la résolution temporelle, adaptation du format (standard), insertion de logo, etc.

Cependant, la majorité des solutions proposées sont le résultat d'études de ces cas d'utilisation de transcodage vidéo pris séparément. Dans ce projet, nous analysons les différentes architectures vidéo présentées dans la littérature et nous proposerons une architecture unifiée permettant de réaliser efficacement différentes combinaisons d'opérations de transcodage dans un seul système. Ensuite nous proposons des variantes aux algorithmes de transcodage existants qui sont mieux adaptées à notre système. Ce nouveau système de transcodage est implémenté et les performances validées à l'aide de simulations sur plusieurs combinaisons d'opérations de transcodage. Nos résultats montrent que des gains permettant de supporter 2.6 fois plus de canaux, en moyenne sur un processeur Intel, sont obtenus pour 1' adaptation du débit binaire de 512 à 384 kb/s avec une perte mineure en PSNR de -0.12 dB et des gains de 2.14 en moyenne pour l'adaptation de la résolution spatiale de 512 à 256 kb/s avec une perte de -0.95 dB. Pour 1' adaptation de format de 512 à 512 kb/s, nos résultats montrent des gains de 1.84 fois plus de canaux en moyenne avec une perte en PSNR de - 1.14 dB et pour l'adaptation de format avec adaptation de la résolution spatiale de 256 à 32 kb/s des gains de 1.19 en moyenne avec une perte -0.41 dB ont été obtenus.

Titre traduit

Unified video transcoding system to realize multiple video transcoding operations

Résumé traduit

Over the years, the use of the video in our daily life has been increasing, thanks to the internet and the various sorts of mobile deviees: cellular telephones, persona} digital assistants (PDA), smartphones, etc. These deviees have already exceeded the number of persona} computers. The heterogeneity of networks (cable, wireless networks, optical fi bers, etc.), the variety of deviees as well as the various deployed multimedia applications have made indispensable the adaptation of the multimedia contents in order to facilitate universal and transparent access to the final users.

Video transcoding is a key technology which allows mitigating this problem by transforming the previously encoded video according to the new transmission and/or user needs. Thus, transcoding has become a very active research area in which severa} transcoding architectures and systems have been proposed for various use cases such as bitrate adaptation, spatial resolution adaptation, temporal resolution adaptation, format adaptation, logo insertion, etc.

However, the majorities of proposed solutions were standalone and have concentrated on the study of various video transcoding operations separately. In this project, we analyze the various video architectures presented in the literature and propose a unified architecture allowing the realization of various transcoding operations addressing a large number of use cases in a single system. Then, we propose variants to the existing video transcoding algorithms which are better adapted to our system. In order to evaluate the proposed unified video transcoding system, experiments are performed for different combinations of video transcoding operations. Our results show that the proposed system permits an average of 2.6 more channels with negligible quality Joss of 0.12 dB for the bitrate adaptation from 512 to 384 kb/s. For the spatial resolution adaptation from 512 to 256 kb/s, an average of2.14 more channels with 0.95 dB loss is obtained. For the format adaptation from 512 to 512 kb/s, the obtained results show an average of 1.84 times more channels with quality loss of 1.14 dB. Finally, for the format adaptation with spatial resolution adaptation from 256 to 32 kb/s, an average of 1.19 more channels with 0.41 dB loss is obtained.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie des technologies de l'information" Bibliogr : f. [135]-141.
Mots-clés libres: Transcodage. Vidéo numérique. Architecture logicielle. Logos (Symboles). adaptation, binaire, débit, format, hétérogène, résolution, spatial, temporel
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Coulombe, Stéphane
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt: 15 avr. 2013 14:47
Dernière modification: 07 févr. 2017 21:45
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1150

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