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Module : Estimation du mouvement

Représentation et compression de la vidéo
proposé par :

  • Marco Cagnazzo (cagnazzo@telecom-paristech.fr)

Experts :

  • Li Wang, Marco Cagnazzo

 

Descriptif
L’estimation de mouvement est un outil dont l’objectif est de donner une description robuste et précise du mouvement qui existe dans une vidéo numérique.Exemples :

  •     Match de tennis : mouvement des joueurs et de la balle
  •     Film : mouvement des personnages, du fond, des objets, …

Cette définition est intuitive, mais vague. Pour avoir des algorithmes utilisables en pratique, il est nécessaire donner une formalisation mathématique au problème.

En représentant les images d’une vidéo numérique comme des matrices de nombres (qui définissent la couleur de chaque pixel), les principales méthodes d’estimation du mouvement sont basée sur le « block-matching » (BM), c’est-à-dire sur la correspondance de blocs de pixels de deux images.

Les algorithmes BM, améliorés avec des contraintes de régularisation, sont à la base de beaucoup de technique d’estimation de mouvement, et permettent d’avoir des bons (souvent très bons) résultats, pour une complexité raisonnable.

Le résultat d’une opération de estimation de mouvement est un champ de vecteur de mouvement, c’est-à-dire une fonction qui associe à chaque position de l’image un vecteur, qui décrit le mouvement de l’objet en cette position.

Ressources dont le module dépend

 

Exemples d’utilisation du module
  • Compression vidéo
  • Analyse vidéo
  • Surveillance
Résultats attendus
  • Connaissances : Techniques d’estimation, compromis entre qualité, débit et complexité
  • Compétence : capacité de comprendre et mettre en place des algorithmes d’estimation de mouvement
  • Livrable : Code java pour l’estimation de mouvement par block-matching

Mini-Cours : Le mouvement

Expert : Béatrice Pesquet Popescu

Une vidéo peut être restreinte à une séquence d’images. L’analyse de la scène imagée comprend la détection, l’identification et la caractérisation des objets présents et de leurs mouvements. La caméra induit elle-aussi un mouvement des objets d’une image à l’autre dans la séquence.  Dans ce mini-cours d’introduction, Béatrice Pesquet propose une initiation à l’analyse du mouvement.