Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Synthèse et Etude comparative sur les méthodes de compression d’images DCT et D

Synthèse et Etude comparative sur les méthodes de compression d’images DCT et DWT Réalisé par :  Mr. Lasgaa Ismail. . Encadré par :  Mr. Yaghmorasan Benzian. Soutenu le : 02/05/2018 à 10h devant les Jurys : Président: Mr Benamar Abdelkarim. Examinateur: Mr Benaissa Mohammed. Année Universitaire : 2017-2018 MEMOIRE DE PROJET DE FIN D’ETUDES République Algérienne Démocratique et Populaire Université Abou Bakr Belkaid– Tlemcen Faculté des Sciences Département d’Informatique Pour l’obtention du diplôme de master en informatique Thème Remerciements Avant tout, nous remercions notre Dieu de nous avoir aidés à faire notre thème de fin d’étude et Merci à ma famille qui nous soutiennent bien. Au terme de ce travail, nous tiens à exprimer notre profonde gratitude et nos sincèresRemerciements à notre tuteur de notre projet de fin d’étude à l’université Abou BakrBelkaid. Monsieur YaghmorasanBenzianqui a accepté d’encadrer nos travaux. Nous tenons à remercier vivement les jurys Monsieur BenamarAbdelkarim et Monsieur Benaissa Mohammed de leurs extrême empressement d'évaluer notre travail. Qu’ils ont accepté de venir à évaluer notre travail. Nous voudrions remercier également tous nos amis de master nouveaux et DEUA. Nos profonds remerciements vont à nos camarades. Nos plus vifs remerciements s’adressent aussi à tout le cadre professoral et administratif de l’Université Abou BakrBelkaid Tlemcen. Nos remerciements vont enfin à toute personne qui a contribué de près ou de loin à L’élaboration de ce travail. Dédicace Je dédie ce modeste travail à : A MA CHERE MERE A LA MEMOIR DE MON PERE A ma femme qui a toujours était à mes cotés A mon cher fils A mes frères et sœurs, ainsi que leurs enfants A tous mes amis et collègues AU cadre professoral Et à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin pour que ce Projet soit possible, je vous dis merci. Liste des figures Figure I.1 : représentation de pixel 03 Figure I.2 : L’image comme un groupe 03 Figure I.3 : Synthése additive 05 Figure I.4 : image vectorielle 06 Figure I.5 : Image Bitmap 06 Figure II.1 : Arbre de Huffman après construction 13 Figure II.2 : Les étapes de la Compression 20 Figure II.3 : Les étapes de la décompression 20 Figure II.4 : Blocs constituants la chaîne de codage et décodage de JPEG2000 25 Figure II.5 : Division en tiles, décalage en DC et DWT sur chaque composante 26 Figure II.6 : Filtrage par des filtres passe-bas et passe-haut 27 Figure II.7 : Principe de décomposition 2D par filtrage passe - bas (H0) et passe - haut (H1) dans le sens horizontal (Ligne) et vertical (Colonne) 28 Figure II.8 : Diagramme de Mallat représentant les coefficients d’ondelettes de la transformée, classés par sous-bandes de filtrage et niveau de décomposition 28 Figure II.9 : Exemple d’une décomposition en ondelettes à 2 niveaux de résolution 29 Figure II.10: Le schéma général d'un codeur – décodeur 29 Figure III.1 : Interface graphique et IDE de MATLAB R2013a 32 Figure III.2 : Le résultat d’exécution de code source de fichier Image_compression.m 32 Figure III.3 : Le résultat d’exécution de bouton « Encoding » 35 Figure III.4 : L’image compresser par DWT. 35 Figure III.5 : L’image compresser par DCT 36 Figure III.6 : figure présentative illustre l’image originale (a gauche) et l’image compressée avec DWT (’nq=10’ , ‘first level’) et l’image compressée avec DWT (‘nq=90’ ‘first level’(a droite)) 37 Figure III.7 : figure présentative illustre l’image originale (a gauche) et l’image compressée avec DWT (’nq=10’ , ‘second level’) et l’image compressée avec DWT (‘nq=90’ ‘second level’(a droite)) 38 Figure III.8 : figure présentative illustre l’image originale (a gauche) et l’image compressée avec DWT (’nq=10’ , ‘third level’) et l’image compressée avec DWT (‘nq=90’ ‘third level’(a droite)) 39 Liste des tableaux Tableau I.1 : Tableau comparatif entre les caractéristiques des différents formats de compression d’image 08 Tableau II.1: Symboles avec leurs probabilités 12 Tableau II.2 : Code des symboles 13 Tableau II.3: Exemple d’un technique codage utilise l’algorithme de Lempel Ziv 19 Tableau III.1: Comparaisons entre compression DCT et DWT avec nq=10,first level 36 Tableau III.2: Comparaison entre compression DWT avec nq=10 et nq=90 ‘first level’ 37 Tableau III.3: Comparaison entre compression DWT avec nq=10 et nq=90 ‘second level’ 38 Tableau III.4: Comparaison entre compression DWT avec nq=10 et nq=90 third 39 Listes des abriviations BMP Bitmap CR Compression Ratio CYM (C) Cyan, (Y) Yellow, (M) Magenta. DC Direct Current DCT Discrete cosine transform DWT Discrete wavelet transform GIF Graphics Interchange Format ISO International Standarts Organisation JPEG Joint Photographic Experts Group JPEG2000 Standard de compression d’images fixes récent, introduit par JPEG LZW Lempel–Ziv–Welch MSE Erreur quadratique moyenne PCX Picture Exchange Image Bitmap Zsoft PNG Portable Network Graphics PSNR Rapport signal sur bruit crête. QMF Quadrature mirrorfilter RGB (R) Red, (G) Green, (B) Bleu RLE Run Length Encoding R,V,B (R) Rouge, (V) Vert, (B) Bleu TIFF Tagged Image File Format Sommaire Introduction générale ............................................................................................................................... 1 Chapitre I : N o t i o n s d ’ i m a g e I.1 Introduction .......................................................................................................................................................... ….2 I.2 Définition de L’image ........................................................................................................................................... .2 I.3 Image numérique ...................................................................................................................................................... 2 I.4 Caractéristiques d'images ....................................................................................................................................... 2 I.4.1 Pixel ..................................................................................................................................................................... 2 I.4.2Dimension ............................................................................................................................................................ 4 I.4.3 Résolution ........................................................................................................................................................... 4 I.4.4 Bruit ...................................................................................................................................................................... 4 I.4.5 Histogramme ..................................................................................................................................................... 4 I.4.6 Contours et textures ......................................................................................................................................... 4 I.4.7 Luminance .......................................................................................................................................................... 4 I.4.8 Contraste ............................................................................................................................................................. 4 I.4.9 Images à niveaux de gris ................................................................................................................................ 5 I.4.10 Images en couleurs ........................................................................................................................................ 5 I.5 Types d’images ......................................................................................................................................................... 5 I.5.1 L'image vectorielle ........................................................................................................................................... 5 I.5.2 L'image Bitmap (matricielle) ........................................................................................................................ 6 I.6 Les types de formats d’image ............................................................................................................................... 6 I.6.1 BMP (bitmap) .................................................................................................................................................... 6 I.6.2 PNG (Portable Network Graphics) ............................................................................................................. 7 I.6.3 TIFF (Tagged Image File Format) .............................................................................................................. 7 I.6.4 GIF (Graphics Interchange Format) ........................................................................................................... 7 I.6.5 JPEG (Joint Photographic Experts Group) ............................................................................................... 7 I.7 Conclusion .................................................................................................................................................................. 9 Chapitre II : La différente méthode de compression II.1.Introduction ............................................................................................................................................................ 10 II.2 Définition de la compression ............................................................................................................................ 10 II.2.1 Compression physique et logique ........................................................................................................... 10 II.2.2 Compression symétrique et asymétrique ............................................................................................ 11 II.3 Concepts de compression ................................................................................................................................. 11 II.3.1Compression avec pertes ............................................................................................................................ 11 II.3.2 Compression sans perte ............................................................................................................................. 11 II.4 Les différentes méthodes de compression .................................................................................................. 12 II.4.1 Codage Huffman ......................................................................................................................................... 12 II.4.1.1 Principe de la méthode .......................................................................................................................... 12 II.4.1.2 Exemple de codage Huffman ............................................................................................................... 12 II.4.2 L'algorithme de Shannon-Fano .............................................................................................................. 13 II.4.3 Le codage arithmétique .............................................................................................................................. 14 II.4.3.1 Procédure de codage arithmétique ...................................................................................................... 14 II.4.4 RLE (Run Length Encoding) ................................................................................................................... 16 II.4.4.1 Algorithme de compression .................................................................................................................. 16 II.4.4.2 Algorithme de décompression ............................................................................................................. 16 II.4.4.3 Caractéristiques de compression ......................................................................................................... 16 II.4.5 La méthode LZW (Lempel Ziv Welch) ................................................................................................ 16 II.4.6 La compression JPEG ............................................................................................................................... 18 II.4.6.1 Principe de compression du JPEG ..................................................................................................... 18 II.4.6.2 Utilité et caractéristiques de la compression JPEG ...................................................................... 23 II.4.7La compression JPEG 2000 ....................................................................................................................... 23 II.4.7.1 Fonctionnement général du JPEG2000 ............................................................................................. 24 II.4.7.2 Prétraitement ou Traitements préliminaires ..................................................................................... 24 II.4.7.3 Transformée en ondelettes .................................................................................................................... 25 II.4.7.4 Implémentation par banc de filtres…………………………………………………...…..25 II.4.8 Compression par fractales........................................................................................................................ 29 II.5 Conclusion .............................................................................................................................................................. 30 Chapitre III : Implémentation et résultat III.1 Introduction .......................................................................................................................................................... 31 III.2 Définition de Matlab ......................................................................................................................................... 31 III.3 L'interface de programme d'application MATLAB (API) .................................................................... 31 III.4 Exécution de notre projet ................................................................................................................................. 32 III.5 Description de l’interface graphique ............................................................................................................ 33 III.6 Analyse des résultats ......................................................................................................................................... 33 III.6.1 Analyse des résultats à travers la table au-dessus ............................................................................ 35 III.6.2 Analyse des résultats à travers du première table ............................................................................ 38 III.6.3 Analyse des résultats à travers du deuxième table ........................................................................... 39 III.6.4 Analyse des résultats à travers du troisième table ........................................................................... 40 III.6.5 Analyse final ................................................................................................................................................ 40 III.7 Conclusion ............................................................................................................................................................ 40 Conclusion générale .............................................................................................................................. 41 Références bibliographiques ................................................................................................................. 42 Introduction générale 1 La compression des données est souvent appelée codage, où le codage est un terme très général englobant toute représentation spéciale des données qui satisfait une tâche ou un besoin. Comme la compression des fichiers, l'objectif de la compression des images est de réduire la taille et d'économiser de l'espace de stockage. Cependant, les algorithmes de compression d‟images sont spécifiques à certains types de médias, tels que les fichiers images. L‟idée de base de la compression d‟images est de réduire le nombre moyen de bits par pixel nécessaire à sa représentation. Il est possible dans une certaine limite de réduire ce nombre sans perte d‟information. Au-delà, il est nécessaire d‟élaborer des algorithmes de compression irréversibles (avec pertes) induisant une distorsion pas ou peu visible dans les conditions normales d‟observation des images. L'objectif de ce travail est la comparaison entre les différents types de compression d‟images. Plan du travail Ce mémoire est structuré comme suit : • Le premier chapitre, contient des généralités sur les notions d‟image D‟une manière générale. • Dans le deuxième chapitre, on va présenter les méthodes de compression d‟image. « • Le troisième chapitre sera consacré aux résultats obtenus de l‟opération de compression d‟image par les méthodes JPEG et JPEG 2000, Ainsi qu‟une interprétation des résultats. • Enfin, nous clôturons notre manuscrit par une conclusion générale. Chapitre I Notions d’image „ Chapitre I : Notions d’image 2 I.1 Introduction La compression d‟images est une nécessité plus uploads/Geographie/ synthese-et-etude-comparative-sur-les-methodes.pdf