Décodage conjoint source-canal des codes entropiques. Application à la transmission d’images

Résumé : Cette thèse est consacrée à l’amélioration des performances de décodage de systèmes de transmission utilisant un code à longueur variable ou un code arithmétique comme codeur entropique. Les solutions proposées s’inscrivent dans le contexte de décodage conjoint source/canal et sont appliquées à des systèmes de transmission d’images sur des canaux bruités. Dans un premier temps, un treillis à horloge bit, proposé pour les codes arithmétiques, nous a servi pour développer deux algorithmes de décodage arithmétique à entrées/sorties pondérées inspirés de l’algorithme SOVA. On considère, ensuite, la concaténation d’un code arithmétique avec un code convolutif et l’application d’un décodage itératif. On montre qu’un tel schéma de décodage permet de réduire remarquablement les taux d’erreurs par rapport à un décodage Tandem. Ceci dit, l’utilisation du treillis induit quelques difficultés dans le cas de l’utilisation d’une version adaptative basée sur les contextes pour le code arithmétique. Dans une seconde partie, nous proposons un nouvel algorithme de décodage pondéré des codes à longueur variable. Cet algorithme, appelé pseudo-Chase, ne considère aucune représentation en treillis pour le code. Les résultats obtenus par cet algorithme sont compétitifs comparé aux solutions proposées dans la littérature. En plus, le décodeur pseudo-Chase peut générer une mesure de fiabilité pour les bits de la séquence décodée. L’application d’un décodage itératif entre ce décodeur et un décodeur de canal SISO a également montré des améliorations, comparé à un décodage Tandem. Enfin, les algorithmes présentés pour les codes à longueur variable sont appliqués aux codes arithmétiques, et ont montré des comportements analogues en termes de capacité de correction d’erreurs. Finalement, le schéma de décodage itératif utilisant l’algorithme pseudo-Chase est intégré dans un système de transmission d’images compressées avec la norme JPEG2000. Une nette amélioration de la qualité de l’image reconstruite est observée au fil des itérations, comparé à un décodage classique.

Mots-clés : décodage conjoint source/canal, code arithmétique, codes à longueur variable, décodage à entrées pondérées, décodage à entrées/sorties pondérées, SPIHT, JPEG2000, turbo décodage.

Membres du jury : Pierre Siohan, ingénieur de recherche, France Télécom, Orange, Rennes – Christine Guillemot, directeur de recherche, IRISA, Rennes – Ramesh Pyndiah, professeur, Télécom Bretagne, Brest – Emmanuel Boutillon, professeur, Université Bretagne Sud, Lorient – Ammar Bouallegue, professeur, ENIT, Tunis (Tunisie) – Ridha Bouallegue, professeur, SupCom, Ariana (Tunisie) – Sonia Zaibi, professeur, ENIT, Tunis (Tunisie).