Projet de théorie de l'information

Résumé du projet

Le projet Viterbi est un programme qui permet de coder une image à l'aide d'un codage de convolution, de faire passer une image dans un canal bruité et de décoder l'image obtenue à la sortie du canal par l'algorithme de Viterbi. Les algorithmes de codage et décodage sont décrits dans le cours. Le projet peut être réalisé en Java ou en C.

Calendrier

Le projet est à faire en binôme (cela veut dire deux personnes et pas trois ni une, sauf si vous êtes un nombre impair). Le projet est rendre avant le 28 Février 2007 par email sous la forme d'une pièce jointe au format zip contenant l'ensemble des programmes et des documents. Le email devra être envoyé aux deux adresses beal@univ-mlv.fr et lombardy@univ-mlv.fr. Le fichier doit s'appeller nom1_nom2.zip, où nom1 et nom2 sont les noms des binômes dans l'ordre alphabétique.

Détail du rendu

Voici les noms des répertoires et fichiers qui doivent être contenus dans l'archive zippée.

• Un ficher readme.txt indiquant comment compiler et exécuter le programme, où se trouve la documentation, etc.
• Un répertoire src contenant les sources (les .java pour ceux qui réalisent le projet en Java).
• Un répertoire classes contenant les classes (les .class pour ceux qui réalisent le projet en Java) correspondants aux sources.
• Un répertoire docs contenant deux documents au format PDF.
  • La documentation utilisateur user.pdf contenant, en plus des informatins classiques (comment compiler, exécuter, etc ...) une description de l'application et comment l'utiliser.
  • La documentation développeur dev.pdf contenant une description détaillée de chaque classe que vous avez implémentée. Il faut essayer de décrire ici les structures de données et algorithmes. On indiquera ici la liste des bugs connus, s'il y en a, avec un scénario permettant de générer le bug ainsi que la raison pour laquelle le bug se produit.
  • Un sous-répertoire api contenant la documentation complète au format javadoc, pour ceux qui réalisent le projet en Java.

Description du projet

Le logiciel doit pouvoir se lancer par une commande
java Viterbi [define,code] codeur (ou une commande directe, shell exécutable). Cette commande permet,

• en mode define, d'entrer k polynômes (avec k petit) à coefficients dans F₂ qui définissent un codage de convolution de taux de transmission 1:k, et de calculer le transducteur définissant le codeur. Une implémentation du graphe sous forme de tableaux ou matrices est possible. Le codeur sera sauvegardée sous-forme sérialisée dans le fichier codeur.
• en mode code, de charger le codeur et de proposer un menu très simple avec les options
  • encode image.jpeg qui transforme une image contenue dans le fichier image.jpeg (d'autres formats sont possibles) en la codant à l'aide d'un code de convolution. Le fichier transformé aura comme nom image.jpeg.code.
  • noise [0.01] image.jpeg.code qui ajoute du bruit à une image. Les bits (hors entête définissant le format de l'image) seront changés avec une probabilité donnée en argument.
  • decode image.jpeg.code qui décode une image bruitée avec l'algorithme de Viterbi.

Les tests

L'entrée des polynômes se fera sous forme de suites de bits. Par exemple, pour entrer les polynômes g₀(x)= 1 + x + x² et g₁(x)= 1 + x², on entrera :

On effectuera deux types de test pour vérifier l'efficacité du codage. Les tests seront faits en faisant varier la probabilité d'erreur, les polynômes et les fichiers.

• On testera tout d'abord des fichiers binaires ou textes.
• On pourra tester des fichiers d'images selon le format de son choix. On montrera l'image originale, l'image perturbée après passage dans le canal et l'image obtenue après codage, passage dans le canal et décodage. Ces tests doivent permettent d'évaluer le taux d'erreur résiduel de façon visuelle.

Partie optionnelle

En option, on pourra :

• Réaliser des codages à taux de transmission autre que 1:k.
• Programmer le calcul de la distance libre.