De nos jours, l’expérience de l'utilisateur appelé en anglais « User Experience » est devenue l’un des indicateurs les plus pertinents pour les fournisseurs de services ainsi que pour les opérateurs de télécommunication pour analyser le fonctionnement de bout en bout de leurs systèmes (du terminal client, en passant par le réseaux jusqu’à l’infrastructure des services etc.). De plus, afin d’entretenir leur part de marché et rester compétitif, les différents opérateurs de télécommunication et les fournisseurs de services doivent constamment conserver et accroître le nombre de souscription des clients. Pour répondre à ces exigences, ils doivent disposer de solutions efficaces de monitoring et d’estimation de la qualité d'expérience (QoE) afin d’évaluer la satisfaction de leur clients. Cependant, la QoE est une mesure qui reste subjective et son évaluation est coûteuse et fastidieuse car elle nécessite une forte participation humaine (appelé panel de d’évaluation). Par conséquent, la conception d’un outil qui peut mesurer objectivement cette qualité d'expérience avec une précision raisonnable et en temps réel est devenue un besoin primordial qui constitue un challenge intéressant à résoudre. Comme une première contribution, nous avons analysé l'impact du comportement d’un réseau sur la qualité des services de vidéo à la demande (VOD). Nous avons également proposé un outil d'estimation objective de la QoE qui utilise le système expert basé sur la logique floue pour évaluer la QoE à partir des paramètres de qualité de service de la couche réseau. Dans une deuxième contribution, nous avons analysé l'impact des paramètres QoS de couche MAC sur les services de VoD dans le cadre des réseaux sans fil IEEE 802.11n. Nous avons également proposé un outil d'estimation objective de la QoE qui utilise le réseau aléatoire de neurones pour estimer la QoE dans la perspective de la couche MAC. Pour notre troisième contribution, nous avons analysé l'effet de différents scénarios d'adaptation sur la QoE dans le cadre du streaming adaptatif au débit. Nous avons également développé une plate-Forme Web de test subjectif qui peut être facilement intégré dans une plate-Forme de crowd-Sourcing pour effectuer des tests subjectifs. Finalement, pour notre quatrième contribution, nous avons analysé l'impact des différents paramètres de qualité de service Web sur leur QoE. Nous avons également proposé un algorithme d'apprentissage automatique i.e. un système expert hybride rugueux basé sur la logique floue pour estimer objectivement la QoE des Web services / Today user experience is becoming a reliable indicator for service providers and telecommunication operators to convey overall end to end system functioning. Moreover, to compete for a prominent market share, different network operators and service providers should retain and increase the customers’ subscription. To fulfil these requirements they require an efficient Quality of Experience (QoE) monitoring and estimation. However, QoE is a subjective metric and its evaluation is expensive and time consuming since it requires human participation. Therefore, there is a need for an objective tool that can measure the QoE objectively with reasonable accuracy in real-Time. As a first contribution, we analyzed the impact of network conditions on Video on Demand (VoD) services. We also proposed an objective QoE estimation tool that uses fuzzy expert system to estimate QoE from network layer QoS parameters. As a second contribution, we analyzed the impact of MAC layer QoS parameters on VoD services over IEEE 802.11n wireless networks. We also proposed an objective QoE estimation tool that uses random neural network to estimate QoE from the MAC layer perspective. As our third contribution, we analyzed the effect of different adaption scenarios on QoE of adaptive bit rate streaming. We also developed a web based subjective test platform that can be easily integrated in a crowdsourcing platform for performing subjective tests. As our fourth contribution, we analyzed the impact of different web QoS parameters on web service QoE. We also proposed a novel machine learning algorithm i.e. fuzzy rough hybrid expert system for estimating web service QoE objectively

Les progrès réalisés en systèmes micro-électro-mécaniques couplés avec leur convergence vers les systèmes de communication sans fil, ont permis l'émergence des réseaux de capteurs sans fil (RCSF). Les contraintes de ces réseaux font que tous les efforts soient fournis pour proposer des solutions économes en énergie. Avec les récents développements des technologies CMOS, des capteurs d'images à faible coût ont été développés. En conséquence, un nouveau dérivé des RCSF, qui sont les Réseaux de Capteurs Vidéo Sans Fil (RCVSF), a été proposé. La particularité des données vidéo ainsi que les contraintes inhérentes aux nœuds ont introduit de nouveaux défis. Dans cette thèse, nous proposons deux solutions basées sur l'approche inter-couches pour la livraison de la vidéo sur les RCVSF. La première solution propose un nouveau schéma de compression vidéo adaptatif, efficace en énergie et basé sur la norme de compression vidéo H.264/AVC. Le flux vidéo est ensuite géré par une version améliorée du protocole MMSPEED que nous proposons et notons EQBSA-MMSPEED. Les résultats des simulations montrent que la durée de vie du réseau est étendue de 33%, tout en améliorant la qualité du flux vidéo reçu de 12%. Dans la deuxième solution, nous enrichissons le schéma de compression de modèles mathématiques pour prévoir la consommation d'énergie et la distorsion de l'image lors des phases d'encodage et de transmission. Le flux vidéo est géré par un nouveau protocole de routage efficace en énergie et à fiabilité améliorée noté ERMM. Comparée à une approche basique, cette solution réalise une extension de la durée de vie du réseau de 15%, tout en améliorant la qualité du flux vidéo reçu de 35%. / Thanks to the valuable advances in Micro Electro-Mechanical Systems coupled with their convergence to wireless communication systems, the Wireless Sensor Networks (WSN). In the WSN context, all the efforts are made in order to propose energy-efficient solutions. With the recent developments in CMOS technology, low-cost imaging sensors have been developed. As a result, a new derivative of the WSN, which is the Wireless Video Sensor Network (WVSN), has been proposed. The particularities of the video data as well as the inherent constraints of the nodes have introduced new challenges. In this thesis, we propose two cross-layer based solutions for video delivery over the WVSN. The first solution proposes a new energy efficient and adaptive video compression scheme dedicated to the WVSNs, based on the H.264/AVC video compression standard. The video stream is then handled by an enhanced version of MMSPEED protocol, that we propose and note EQBSA-MMSPEED. Performance evaluation shows that the lifetime of the network is extended by 33%, while improving the video quality of the received stream by 12%. In the second solution, we enrich our compression scheme with mathematical models to predict the energy consumption and the video distortion during the encoding and the transmission phases. The video stream is then handled by a novel energy efficient and improved reliability routing protocol, that we note ERMM. Compared to a basic approach, this solution is extending the network lifetime by 15%, while improving the quality of the received video stream by 35%.

L'objectif de cette thèse est l'élaboration de modèles de contours actifs basés régions pour la segmentation d'images et de vidéos.<br />Nous proposons de segmenter les régions ou objets en minimisant une fonctionnelle composée d'intégrales de régions et d'intégrales de contours. Dans ce cadre de travail, les fonctions caractérisant les régions ou les contours sont appelées "descripteurs''. La recherche du minimum se fait via la propagation d'un contour actif dit basé régions. L'équation d'évolution associée est calculée en utilisant les outils de dérivation de domaines. Par ailleurs, nous prenons en compte le cas des descripteurs dépendant de la région qui évoluent au cours de la propagation du contour. Nous montrons que cette dépendance induit des termes supplémentaires dans l'équation d'évolution.<br /><br />Le cadre de travail développé est ensuite mis en oeuvre pour des applications variées de segmentation. Tout d'abord, des descripteurs statistiques basés sur le déterminant de la matrice de covariance sont étudiés pour la segmentation du visage. L'estimation des paramètres statistiques se fait conjointement à la segmentation. Nous proposons ensuite des descripteurs statistiques utilisant une distance à un histogramme de référence. Enfin, la détection des objets en mouvement dans les séquences à caméra fixe et mobile est opérée via l'utilisation hierarchique de descripteurs basés mouvement et de descripteurs spatiaux.

De nos jours, la notion d’immersion est largement utilisée, voire galvaudée, par l’industrie du jeu vidéo pour décrire les nouvelles expériences de jeu vécues par les joueurs, notamment lorsqu’ils utilisent des contrôleurs de mouvement. Il est donc intéressant de comprendre comment cette notion s’insère dans le processus de conception des jeux vidéo et comment les concepteurs de jeux vidéo mobilisent cette notion. Pour essayer de comprendre comment les concepteurs de jeux vidéo conçoivent leurs expériences de jeu dans ce contexte, nous avons réalisé une série de cinq entrevues avec des concepteurs de la région montréalaise. Nous avons porté une attention particulière à recueillir le discours de concepteurs indépendants et de concepteurs œuvrant dans de grands studios afin d’obtenir une diversité dans le type d’approches. Nous avons relevé que les concepteurs de jeux vidéo sont loin de partager la même définition de la notion d’immersion. Qui plus est, cette notion n’est souvent pas directement mobilisée par les concepteurs. En effet, les résultats de notre recherche ont démontré que les concepteurs recherchent plutôt à intéresser les joueurs par des stratégies d’engagements plutôt que de les « immerger ». Selon nos concepteurs, un joueur engagé signifie qu’il éprouve un plaisir sincère dans l’acte même de jouer. / Nowadays, the concept of immersion is widely used or overused by the video game industry to describe new gaming experiences for players, especially when using motion controllers. It is therefore interesting to understand how this concept fits into the process of designing video games and how game developers mobilize this notion. To try to understand how video game designers design their gameplay experiences in this context, we conducted a series of five interviews with designers in the Montreal area. We paid particular attention to interview independent developers and designers working in major studios to obtain a diversity of approaches. We found that game developers are far from sharing the same definition of immersion. Furthermore, this notion is often not directly mobilized by the designers themselves. Indeed, the results of our research have shown that designers use strategies of engagement rather than "immersion". According to our designers, an engaged player means he feels a sincere pleasure in the act in itself of playing.

Cette recherche propose une analyse du jeu de stratégie en temps réel StarCraft (Blizzard Entertainment, 1998). Il s’agit de questionner le concept de stratégie dans le jeu sans s’en tenir à ce qu’on peut voir et entendre. Ce mémoire débute sur une description du jeu en détails afin de faire ressortir comment la stratégie joue un rôle dans l’ensemble des compétences qui y sont mobilisées. Ensuite, le cercle heuristique du processus stratégique offre une modélisation du fonctionnement de la stratégie en tant que processus cognitif, basé sur les états du jeu inférés chez le joueur et sur ses plans stratégiques. Ce modèle et les concepts qui en découlent sont consolidés par des analyses de parties spécifiques de StarCraft. / This thesis offers an analysis of the Real-Time Strategy game StarCraft (Blizzard Entertainment, 1998). Its goal is to explore beyond the visible and audible part of the game to elucidate the concept of strategy into play. Following a description of the game and its constraints, it demonstrates how strategy plays a major role within the skills needed to play. Then, our “heuristic circle of the strategic process” describes how strategy works as a cognitive process, and how it interacts with both the game states inferred by the player and his or her strategic plans. Finally, this model and its underlying concepts are supported by close analyses of StarCraft game sequences. / Pour respecter les droits d’auteur, la version électronique de ce mémoire a été dépouillée de ses documents visuels et audio‐visuels. La version intégrale du mémoire a été déposée au Service de la gestion des documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal / Pour respecter les droits d'auteur, la version électronique de cette thèse ou ce mémoire a été dépouillée, le cas échéant, de ses documents visuels et audio-visuels. La version intégrale de la thèse ou du mémoire a été déposée au Service de la gestion des documents et des archives de l'Université de Montréal.

Cette thèse propose un nouveau paradigme de représentation d'applications pour les machines virtuelles, capable d'abstraire l'architecture des systèmes informatiques. Les machines virtuelles actuelles reposent sur un modèle unique de représentation d'application qui abstrait les instructions des machines et sur un modèle d'exécution qui traduit le fonctionnement de ces instructions vers les machines cibles. S'ils sont capables de rendre les applications portables sur une vaste gamme de systèmes, ces deux modèles ne permettent pas en revanche d'exprimer la concurrence sur les instructions. Or, celle-ci est indispensable pour optimiser le traitement des applications selon les ressources disponibles de la plate-forme cible. Nous avons tout d'abord développé une représentation " universelle " d'applications pour machine virtuelle fondée sur la modélisation par graphe flux de données. Une application est ainsi modélisée par un graphe orienté dont les sommets sont des unités de calcul (les acteurs) et dont les arcs représentent le flux de données passant au travers de ces sommets. Chaque unité de calcul peut être traitée indépendamment des autres sur des ressources distinctes. La concurrence sur les instructions dans l'application est alors explicite. Exploiter ce nouveau formalisme de description d'applications nécessite de modifier les règles de programmation. A cette fin, nous avons introduit et défini le concept de " Représentation Canonique et Minimale " d'acteur. Il se fonde à la fois sur le langage de programmation orienté acteur CAL et sur les modèles d'abstraction d'instructions des machines virtuelles existantes. Notre contribution majeure qui intègre les deux nouvelles représentations proposées, est le développement d'une " Machine Virtuelle Universelle " (MVU) dont la spécificité est de gérer les mécanismes d'adaptation, d'optimisation et d'ordonnancement à partir de l'infrastructure de compilation Low-Level Virtual Machine. La pertinence de cette MVU est démontrée dans le contexte normatif du codage vidéo reconfigurable (RVC). En effet, MPEG RVC fournit des applications de référence de décodeurs conformes à la norme MPEG-4 partie 2 Simple Profile sous la forme de graphe flux de données. L'une des applications de cette thèse est la modélisation par graphe flux de données d'un décodeur conforme à la norme MPEG-4 partie 10 Constrained Baseline Profile qui est deux fois plus complexe que les applications de référence MPEG RVC. Les résultats expérimentaux montrent un gain en performance en exécution de deux pour des plates-formes dotées de deux cœurs par rapport à une exécution mono-cœur. Les optimisations développées aboutissent à un gain de 25% sur ces performances pour des temps de compilation diminués de moitié. Les travaux effectués démontrent le caractère opérationnel et universel de cette norme dont le cadre d'utilisation dépasse le domaine vidéo pour s'appliquer à d'autres domaine de traitement du signal (3D, son, photo...)

Ce travail doctoral se propose de prendre pour objet un jeu vidéo très connu du grand public paradoxalement ignoré par la communauté scientifique alors que son premier opus fut distribué dès l’an 2000. Alors que les études précédemment réalisées sur les jeux vidéo portent principalement sur une pratique en ligne, nous avons voulu nous consacrer à un jeu hors-ligne afin de nous questionner sur la relation que le joueur entretient avec ses avatars dans cette configuration. En effet, quelle est la nature de cette relation entre le joueur et ses personnages ? Que se passe-t-il durant le jeu ? Que font les joueurs et pourquoi ? En étudiant les joueurs de Les Sims ainsi que leurs pratiques, nous avons pu mettre en évidence la présence d’une socialisation spécifique, la socialisation vidéo-ludique, via un processus particulier comportant différentes étapes. L’adolescence nous est apparue comme un moment de la vie à la charnière entre des temporalités socialisatrices favorisant la richesse de l’expérience de simulation et un âge de la vie où le jeu est encore socialement permis et même encouragé. Dans le but d’améliorer notre interprétation, nous avons dessiné un modèle théorique prenant la forme d’un voyage que le joueur effectue durant son activité. Ce voyage identitaire véhicule le processus de socialisation vidéo-ludique advenant au cours de la pratique de simulation de vie. En prenant du recul, et en ajoutant les résultats d’une enquête menée en parallèle de la recherche doctorale, nous avons complété notre modèle avec des explications relevant d’un niveau macro social. Notre objectif a été d’inscrire la pratique vidéo-ludique dans la globalité de la vie sociale du joueur. / In many books, articles, conferences, we can read, hear, notice that gaming is helping the socialization process, that games are socializing tools and that is the reason why video games could be “good” for individuals (Greenfield, 1994 ; Taylor, 2002 ; Gee, 2003). But what is that socialization? What does this specific socialization is bringing to the overall understanding of the evolution of individuals in our societies? In one word: what is the video-ludological socialization? The concept of socialization is widely used by many disciplines such as Sociology, Social Psychology, Communication Sciences, Media Studies, Game Studies and Educational Studies and so forth. Socialization, which is the social process that makes a subject become a social being, is a key concept for understanding society and its functioning. That is why I scrutinize video-ludological socialization in this dissertation. To cast light on benefits of this specific socialization, no game is better than one simulating life which is also very popular: The Sims. For my research I overlooked praxis of teenagers gaming and how they utilize the gameplay to experiment social behaviours. In this thesis, I propose to explain what video gaming is bringing more than usual play by presenting findings of this study carried out in two steps with 180 teenagers from 12 to 16 years old.This video-ludological socialization, befalling through interacting, is part of the main socialization process which lasts during all the lifespan of individuals (Berger & Luckmann, 1966). In my research, I demonstrated that gaming with The Sims channels the video-ludological socialization process and that gaming plays an active role in gamers’ social lives.

Du soulèvement survenu en Birmanie en 2007 aux révoltes qui ont traversé les pays de la Méditerranée en 2011, les usages de la vidéo partagée sur internet n’ont cessé de se développer au cœur des manifestations et des émeutes. À partir d’observations menées sur internet et d’une enquête de terrain en Tunisie, la thèse s’attache à décrire l’évolution des usages de l’image animée sur le temps long du processus révolutionnaire tunisien entre 2008 et 2014, et à questionner la place et le rôle de ces pratiques dans un monde social en ébullition. L’analyse des contenus mais aussi des tensions socio-politiques qui ont présidé et succédé au moment insurrectionnel, suggère que la prise d’images n’est pas seulement une pratique utilitaire et stratégique destinée à sensibiliser ou à produire une information alternative, mais qu’elle sert des objectifs complexes traversés par les enjeux de lutte qui ont animé les différentes périodes. Des premiers usages en période autoritaire aux productions en plan-séquence dans le temps de l’urgence insurrectionnelle, des montages et mises en scènes accompagnant les mobilisations pour la reconnaissance des acteurs de la révolte à ceux réaffirmant les revendications des populations marginalisées, la vidéo partagée s’est affirmée comme le langage vernaculaire de la contestation. / From the Burma uprising in 2007 to the revolutions of the Arab world in 2011, the uses of digital video have continued to grow, from the heart of demonstrations and riots to the internet. Based on observations conducted on the internet and on a field survey in Tunisia, the thesis describe the evolution of moving image uses in the Tunisian revolutionary process between 2008 and 2014, and interrogates the place and role of these practices in a social world in turmoil. Content analysis combined with analysis of the socio-political tensions that led and succeeded the uprising, suggests that taking pictures is not only a strategic utility practice to raise awareness or to produce alternative information, but that it serves complex objectives marked by the struggle issues of the different periods. From the first uses in authoritarian period to the uses during riots weeks, from edited clips for recognition of revolutionary actors to productions for the recognition of marginalized populations, shared videos revealed as the vernacular language of protest.

Cette thèse a pour objectif la conception de méthodes pour la reconnaissance automatique des activités chirurgicales. Cette reconnaissance est un élément clé pour le développement de systèmes réactifs au contexte clinique et pour des applications comme l’assistance automatique lors de chirurgies complexes. Nous abordons ce problème en utilisant des méthodes de Vision puisque l’utilisation de caméras permet de percevoir l’environnement sans perturber la chirurgie. Deux types de vidéos sont utilisées : des vidéos laparoscopiques et des vidéos multi-vues RGBD. Nous avons d’abord étudié les résultats obtenus avec les méthodes de l’état de l’art, puis nous avons proposé des nouvelles approches basées sur le « Deep learning ». Nous avons aussi généré de larges jeux de données constitués d’enregistrements de chirurgies. Les résultats montrent que nos méthodes permettent d’obtenir des meilleures performances pour la reconnaissance automatique d’activités chirurgicales que l’état de l’art. / The main objective of this thesis is to address the problem of activity recognition in the operating room (OR). Activity recognition is an essential component in the development of context-aware systems, which will allow various applications, such as automated assistance during difficult procedures. Here, we focus on vision-based approaches since cameras are a common source of information to observe the OR without disrupting the surgical workflow. Specifically, we propose to use two complementary video types: laparoscopic and OR-scene RGBD videos. We investigate how state-of-the-art computer vision approaches perform on these videos and propose novel approaches, consisting of deep learning approaches, to carry out the tasks. To evaluate our proposed approaches, we generate large datasets of recordings of real surgeries. The results demonstrate that the proposed approaches outperform the state-of-the-art methods in performing surgical activity recognition on these new datasets.