Informed watermarking and compression of multi-sources
Tatouage informé et Compression Multi-Sources
Résumé
Technological advances in the fields of telecommunications, multimedia and the diverse choice of portable handhelds during the last decade, derive to create novel services such as sharing of multimedia content, video-conferencing or content protection, where all running on low-power devices. Hence alternative low complexity coding techniques need to be developed for replacing conventional ones. Coding with state information, a potential solution to shifting the encoder complexity to the decoder, has two main applications:
1)Distributed Source Coding(DSC) for compressing a source given a correlated version of it is available only to the decoder.
2)Informed Data Hiding(IDH) for embedding a watermark to a host signal where the host signal is available only to the encoder. For each problem stated above, practical code designs that operate close to the theoretical limits are proposed. The combination of good error correcting codes such as Low Density Parity-Check (LDPC) Codes and good quantization codes such as Trellis Coded Quantization (TCQ) are used at the design of the proposed capacity approaching codes.
Moreover, the theoretical achievable rate limits for a relaxed IDH setup, such that a noisy observation of the host signal is available to the decoder is derived.
Finally, motivated by the strong duality between DSC and IDH, a hybrid scheme that uses both data hiding and compression is proposed. In addition to the derivation of theoretical channel capacity and rate distortion function, a complete framework is proposed.
Les avancées technologiques qu’ont connu les télécommunications, le multimédia et les systèmes mobiles ont ouvert la porte à l’émergence, puis au développement de nouveaux services tels que le partage de bases de données multimédia, la vidéo- conférence ou la protection des contenus, tout en utilisant des systèmes à faible puissance. D’où la nécessité de disposer de nouvelles techniques de codage à complexité réduite. Les techniques de codage exploitant la présence d’une information parallèle peuvent constituer une solution potentielle permettant de déporter la complexité de codage vers le décodeur. Celles-ci s’appliquent notamment à deux principes de codage :
1) Le codage de source distribué (Distributed Source Coding DSC) pour compresser un signal donné, sachant qu’un autre signal corrélé à celui d’origine est disponible au niveau du décodeur.
2) La dissimulation de données informée (Informed Data Hiding IDH) permettant d’insérer un message dans un signal hôte, ce dernier n’étant connu qu’au codeur.
Pour chacune de ces deux techniques, nous proposons des solutions qui approchent les limites théoriques. Nous combinons pour cela des techniques performantes tant de codage canal, de type LDPC, que de quantification de type Treillis (TCQ). Par ailleurs, nous étudions les limites théoriques pouvant être atteintes par IDH, dans le cas où une version bruitée du signal hôte est disponible au décodeur.
Enfin, exploitant la forte dualité qui existe entre DSC et IDH, nous proposons un schéma pratique hybride complet mettant en oeuvre les deux techniques, ainsi qu’une étude théorique de la fonction débit / distorsion et de la capacité d’un tel système.