• Medientyp: Sonstige Veröffentlichung; Elektronische Hochschulschrift; E-Book
  • Titel: Techniques variationnelles pour l'analyse d'images et la compression vidéo ; Variational methods for PDE-based image and video compression
  • Beteiligte: Jacumin, Thomas [Verfasser:in]
  • Erschienen: theses.fr, 2022-12-15
  • Sprache: Englisch; Französisch
  • Schlagwörter: Calcul numérique ; GPU (Graphics processing unit) ; Optimisation de formes ; Transport optimal ; Video compression ; Image inpainting ; Compression vidéo ; Optical flow ; Optimal transportation ; GPU (processeur graphique) ; Flot optique ; Inpainting d'image ; Numerical calculation ; Shape optimization
  • Entstehung:
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  • Beschreibung: Dans cette thèse, nous allons proposer des modèles et des méthodes mathématiques basées sur les équations aux dérivées partielles permettant de compresser des images ainsi que des vidéos. Dans la première partie, nous allons proposer un critère mathématique permettant de localiser les meilleurs pixels à garder au sein d’une image dans le cas où la méthode d’inpainting est l’équation de la chaleur. Pour cela, nous écrirons le problème de compression comme un problème d’optimisation de forme, dont le coût sera une “erreur” entre l’image d’origine et l’image décompressée/reconstruite. Dans un premier temps, nous nous restreindrons au coût L² ainsi qu’à la première itération d’un schéma explicite en temps de l’équation de la chaleur. Nous pourrons expliciter un critère de sélection au moyen du gradient topologique et un critère relâché. Nous étendons ce critère au cas d’une procédure itérative de sélection des pixels en considérant cette fois-ci une itération quelconque de l’inpainting, améliorant ainsi les performances de la méthode. Dans un second temps, nous étudierons le cas d’un coût plus général, dont un critère sera donné par la méthode de l’adjoint. Dans la seconde partie, nous nous intéresserons au cas de la compression vidéo en étudiant le flot optique. Nous proposerons un nouveau modèle de flot optique utilisant le transport optimal. Enfin, dans la troisième partie, nous implémenterons un codec vidéo complet et nous le comparerons avec les codecs existants. Nous comparerons la taille effective de la vidéo compressée ainsi que la qualité de la vidéo décompressée. Pour finir, nous proposerons du calcul sur GPU afin d’accélérer la résolution numérique des équations. ; In this thesis, we will propose mathematical models and methods based on partial differential equations to compress images and videos. In the first part, we will propose a mathematical criterion allowing us to locate the best pixels to keep within an image in the case where the inpainting method is the heat equation. To do so, we will write the ...
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