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Les Unités d'Enseignement
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Objectifs de l'Unité d'Enseignement

La croissance constante du volume de données numériques échangées, qu'elles soient sous forme audio, images ou vidéos, nécessite des techniques de compression de ces données de plus en plus performantes, ce qui permet d'économiser les ressources des canaux de communication. L'objectif de cette UE est donc d’apporter les connaissances de base sur l'archivage et la compression des signaux, en abordant les aspects audio (quantification et codage), image (compression GIF, JPEG) et vidéo (standard MPEG 1/2/4).

Seront en particulier abordées les techniques générales de compression de données. Ces méthodes permettent d’introduire les bases de la théorie de l’information, ainsi que différentes applications dans le domaine de l’image et du son. Sont alors abordées plus spécifiquement les notions de compression avec ou sans pertes et les différents formats d’images et de son en découlant.

L’ensemble des concepts et outils présentés dans cette UE sont indispensables pour appréhender correctement les problèmes liés au traitement des images et des sons, mais soulève également des problématiques plus générales de transmission de données.

Contenu de l'unité d'enseignement

Compression du son

  • Quantification scalaire, prédictive et vectorielle
  • Algorithmes de Levinson et Vocoder
  • Codage ADPCM, CELP, en sous bande

Compression des images :

  • Techniques de compression non destructive : compression RLE (Run-Length Encoding), application au

format BMP, compression statistique: codage de Huffman, codage arithmétique, compression par dictionnaire : méthodes LZ77, LZ78 et LZW, application au format GIF et PDF

  • Techniques de compression destructive : sous échantillonnage et quantification, étude des transformations

orthogonales (transformée en cosinus, transformée en ondelettes), application à la norme JPEG et JPEG2000

Compression des vidéos :

  • Présentation des différentes normes de compression
  • Techniques communes au MPEG1/2/4 (monde IPB, compensation de mouvement, flux vidéo)

Pré-requis

Bases en traitement numérique du signal (échantillonnage, transformée en Z et fonction de transfert) et en signaux aléatoires (moyenne, écart-type et autocorrélation), traitement élémentaire des images

Modalités de contrôle des Connaissances

Ecrits répartis, TP

Références bibliographiques

  • Data Compression, the complete reference, 3rd edition, David Salomon, Springer 2004


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