Compression vidéo basée sur HEVC pour la télémédecine sur des réseaux hauts débits, bas débits et vers des terminaux mobiles : application à la cancérologie - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2017

HEVC based video coding for telemedicine over large bandwidth, low bandwidth networks and for mobile terminals : cancer application

Compression vidéo basée sur HEVC pour la télémédecine sur des réseaux hauts débits, bas débits et vers des terminaux mobiles : application à la cancérologie

Amine Chaabouni
  • Function : Author
  • PersonId : 982474

Abstract

This thesis deals with HD video transmission over low-bandwidth networks. In the context of the European project E3, scenarios such as remote consultation, telemonitoring and remote lecture, have been defined and implemented thanks to telemedicine tools and services. A first part was devoted to assess the performance of the new video encoding standard HEVC in the medical context. Objective metrics and subjective scores validated the improvements offered by this standard compared to the AVC-H.264 standard, showing that we could save up to 54% in terms of compression bitrate for a same quality, acceptable by experts. Despite the complexity of its architecture, a configuration adapted to the low bit rate context (<3 Mbps/s) was defined and recommended by using the x265 real-time encoder. A second solution has been proposed: an original method of data hiding, based on a zonal approach, to hide medical data into the endoscopic sequences. Compared to the state of the art, this method offers more efficient performance in payload, imperceptibility and complexity. This technique allows us to hide, in real time, up to 3 Mbits of data in a 10s FHD medical video, without requiring more bandwidth or an additional processing time to the encoder “x265”. The solution has been still improved by visual saliency techniques, by hiding in salient areas rather than throughout the entire image
Ce travail de thèse répond à la problématique du transfert de la vidéo à haute résolution sur les réseaux bas débit. Dans le contexte du projet européen E3, des scénarios de téléconsultation, télésurveillance et télé-enseignement, sont définis et mis en place via des outils et des services de télémédecine. Par ailleurs, deux solutions concrètes sont proposées. Une première partie est consacrée à l’évaluation des performances de la nouvelle norme d’encodage vidéo HEVC dans le contexte médical. Les métriques objectives et les notes subjectives valident les améliorations effectuées sur cette norme par rapport au standard AVC-H.264, montrant qu’on peut gagner jusqu’à 54% en débit de compression pour une même qualité acceptable par les experts. Malgré la complexité de son architecture, une configuration adaptée au contexte bas débit (< 3 Mbits/s), a été définie et recommandée en utilisant l’encodeur temps réel x265. Une deuxième solution consiste à l’utilisation d’une méthode originale de dissimulation de données, basée sur une approche zonale, afin d’insérer des données médicales dans les séquences endoscopiques. Par rapport à l’état de l’art, cette méthode est plus performante en capacité d’insertion, imperceptibilité et complexité. Cette technique nous offre la possibilité d’insérer, en temps réel, jusqu’à 3 Mbits de données dans une vidéo médicale FHD de 10s, sans ajouter de débit ou de temps de traitement supplémentaire à l’encodeur « x265 ». La solution est améliorée par la saillance visuelle, en dissimulant dans les zones saillantes plutôt que dans toute l’image
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Dates and versions

tel-03876160 , version 1 (28-11-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03876160 , version 1

Intranet access

Cite

Amine Chaabouni. Compression vidéo basée sur HEVC pour la télémédecine sur des réseaux hauts débits, bas débits et vers des terminaux mobiles : application à la cancérologie. Traitement des images [eess.IV]. Université de Lorraine, 2017. Français. ⟨NNT : 2017LORR0326⟩. ⟨tel-03876160⟩
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