Cette thèse présente un système prototype de vision par ordinateur pour la reconnaissance des gestes dans l'’interaction entre le pianiste et l'’instrument. La vision par ordinateur est la seule technologie permettant la reconnaissance des gestes, sans interférence entre le pianiste et son instrument, et à un faible coût. Le système propose deux approches pour la reconnaissance : a) l'’approche statique, ou reconnaissance des doigtés, et b) l’'approche dynamique, extension de l’'approche statique. La reconnaissance statique s’'applique à chaque image de la vidéo. Elle repose sur l’'analyse et l'’interprétation des caractéristiques de l'’image, en les comparant avec le modèle déterministe du geste. La reconnaissance dynamique s'’applique à un ensemble de séquences d'’images vidéo. Elle se base sur l'’analyse et la modélisation stochastique du geste, à l'’aide de Modèles de Markov Cachés. Cette méthode peut être étendue à d’'autres champs d’'application tels que le suivi de personnes en perte d'’autonomie à domicile, la valorisation du patrimoine culturel, l'’étude du comportement humain ou encore l'’interaction homme-machine.

Les travaux présentés dans cette thèse ont pour cadre la vision par ordinateur et concernent la détection et le suivi de piéton se trouvant sur la trajectoire d'un véhicule routier circulant en milieu urbain. Dans ce type d'environnement complexe, une des difficultés majeurs est la capacité à discerner les piétons des nombreux autres obstacles situés sur la chaussée. Un autre point essentiel est de pouvoir les suivre afin de prédire leur déplacement et ainsi le cas échéant éviter le contact avec le véhicule. D'autres contraintes s'ajoutent dans le contexte industriel des véhicules routiers intelligents. Il est nécessaire de proposer des algorithmes robustes temps réel avec des capteurs les moins chers possible

Cette thèse est effectuée en collaboration entre le LaBRI (Laboratoire bordelais de recherche en informatique) et MIRANE S.A.S., le leader français en Publicité sur Lieu de Vente (PLV) Dynamique. Notre but est d'analyser des comportements humains dans un point de vente. Le long de cette thèse, nous présentons un système d'analyse vidéo composé de plusieurs procédés de divers niveaux. Nous présentons, dans un premier temps, l'analyse vidéo de bas niveau composée de la détection de mouvement et du suivi d'objets. Puis nous analysons le comportement de ces objets suivis, lors de l'analyse de niveau moyen. Finalement, l'analyse de haut-niveau est composée d'une interprétation sémantique de ces comportements et d'une détection de scenarios de haut-niveau. / Along this thesis various subjects are studied, from the lowest to the higher level of video analysis. We first present motion detection and object tracking that compose the low-level processing part of our system. Motion detection aims at detecting moving areas, which correspond to foreground, of an image. The result of motion detection is a foreground mask that is used as input for the object tracking process. Tracking matches and identifies foreground regions across frames. Then, we analyze the behavior of the tracked objects, as the mid-level analysis. At each frame, we detect the current state of action of each tracked object currently in the scene. Finally, the system generates a semantic interpretation of these behaviors and we analyze high-level scenarios as the high-level part of our system. These two processes analyze the series of states of each object. The semantic interpretation generates sentences when state changes occur. Scenario recognition detect three different scenarios by analyzing the temporal constraints between the states.

Le jeu vidéo est une activité de loisir particulièrement répandue auprès des adolescents. Néanmoins, pour certains, une conduite addictive peut se mettre en place, remplissant une fonction précise et nécessaire à l'équilibre du sujet. L'objectif de ce travail de thèse est d'amorcer la construction d'un modèle explicatif de ce processus addictif. L'opérationnalisation de cette recherche repose sur une méthodologie quantitative permettant de mesurer le poids et l'implication de variables psychopathologiques, cognitivo-émotionnelles et de personnalité dans la mise en place de cette conduite addictive. Le monde virtuel et l'avatar sont les deux constituants majeurs de tout jeu vidéo. Ils permettent au sujet de mettre en scène et médiatiser son Soi Emotionnel. Le processus addictif résulte d'une cristallisation de cette dynamique, ne permettant pas au sujet de se réapproprier son expérience émotionnelle. Par ailleurs, ce travail a permis de mettre en avant l'existence d'une utilisation addictive des jeux vidéo en ligne et hors ligne. Ces deux formats se différencient dans la mise en scène d'aspects du Soi Identitaire qu'ils impliquent. Pour finir, ce travail nous amène à questionner la frontière entre une utilisation régulière et addictive/pathogène des jeux vidéo. / Video games cover preferential activity of adolescents. But for some, the practice becomes an addictive behavior, playing an important role in psychological functioning of adolescents. The global aim is to establish a comprehensive model of this addictive process. This research is based on a quantitative methodology in order to assess the weight and the involvement of psychopathological, emotional and personality variables in this addictive process. Avatar and virtual world are the two essential components of any video game. They allow subject to mediatize and enact his Emotional Self. The addiction process is the result of crystallization of this dynamic which does not allow the subject to reappropriate his emotional experience. Furthermore, the research puts the light on two different types of addictive processes with on line or outline video games. These two formats differ in the enacting of aspects of the Self Identity they imply. Finally, this work leads us to question the boundary between regular and addictive / pathogen use of video games.

L'évolution des techniques chirurgicales, par l'utilisation de robots, permet des interventions mini-invasives avec une très grande précision et ouvre des perspectives d'interventions chirurgicales à distance, comme l'a démontré la célèbre expérimentation « Opération Lindbergh » en 2001. La contrepartie de cette évolution réside dans des volumes de données considérables qui nécessitent des ressources importantes pour leur transmission. La compression avec pertes de ces données devient donc inévitable. Celle-ci constitue un défi majeur dans le contexte médical, celui de l'impact des pertes sur la qualité des données et leur exploitation. Mes travaux de thèse concernent l'étude de techniques permettant l'évaluation de la qualité des vidéos dans un contexte de robotique chirurgicale. Deux approches méthodologiques sont possibles : l'une à caractère subjectif et l'autre à caractère objectif. Nous montrons qu'il existe un seuil de tolérance à la compression avec pertes de type MPEG2 et H.264 pour les vidéos chirurgicales. Les résultats obtenus suite aux essais subjectifs de la qualité ont permis également de mettre en exergue une corrélation entre les mesures subjectives effectuées et une mesure objective utilisant l'information structurelle de l'image. Ceci permet de prédire la qualité telle qu'elle est perçue par les observateurs humains. Enfin, la détermination d'un seuil de tolérance à la compression avec pertes a permis la mise en place d'une plateforme de transmission en temps réel sur un réseau IP de vidéos chirurgicales compressées avec le standard H.264 entre le CHU de Nancy et l'école de chirurgie / The digital revolution in medical environment speeds up development of remote Robotic-Assisted Surgery and consequently the transmission of medical numerical data such as pictures or videos becomes possible. However, medical video transmission requires significant bandwidth and high compression ratios, only accessible with lossy compression. Therefore research effort has been focussed on video compression algorithms such as MPEG2 and H.264. In this work, we are interested in the question of compression thresholds and associated bitrates are coherent with the acceptance level of the quality in the field of medical video. To evaluate compressed medical video quality, we performed a subjective assessment test with a panel of human observers using a DSCQS (Double-Stimuli Continuous Quality Scale) protocol derived from the ITU-R BT-500-11 recommendations. Promising results estimate that 3 Mbits/s could be sufficient (compression ratio aroundthreshold compression level around 90:1 compared to the original 270 Mbits/s) as far as perceived quality is concerned. Otherwise, determining a tolerance to lossy compression has allowed implementation of a platform for real-time transmission over an IP network for surgical videos compressed with the H.264 standard from the University Hospital of Nancy and the school of surgery

Les besoins de l'industrie des jeux vidéo sont en constante évolution. Dans le domaine de l'intelligence artificielle, nous identifions dans le chapitre 1, les différents besoins de l'industrie dans ce domaine. Nous pensons que la conception d'une solution d'apprentissage de comportements par imitation qui soit fonctionnelle et efficace permettrait de couvrir la plupart de ces besoins. Dans le chapitre 2, nous montrons que les techniques d'extraction de données peuvent être très utiles pour offrir une telle solution. Cependant, ces techniques ne sont pas suffisantes pour construire automatiquement un comportement complet qui serait utilisable dans les jeux vidéo modernes. Dans le chapitre 3, nous proposons un modèle générique pour apprendre des comportements en imitant des joueurs humains : Orion. Ce modèle est composé de deux parties, un modèle structurel et un modèle comportemental. Le modèle structurel propose un framework généraliste d'exploration de données, fournissant une abstraction des différentes méthodes utilisées dans ce domaine de recherche. Ce framework nous permet de construire un outil d'usage général avec de meilleures possibilités de visualisation que les outils d'extraction de données existants. Le modèle comportemental est conçu pour intégrer des techniques d'exploration de données dans une architecture plus générale et repose sur les Behavior Trees. Dans le chapitre 4, nous illustrons comment nous utilisons notre modèle en mettant en oeuvre le comportement des joueurs dans les jeux Pong et UT3 en utilisant Orion. Dans le chapitre 5, nous identifions les améliorations possibles, à la fois de notre outil d'extraction de données et de notre modèle comportemental. / The video game industry's needs are constantly changing. In the field of artificial intelligence, we identify inchapter 1, the different needs of industry in this area. We believe that the design of a learning behavior through imitation solution that is functional and efficient would cover most of these needs. In chapter 2, we show that data mining techniques can be very useful to provide such a solution. However, for now, these techniques are not sufficient to automatically build a comprehensive behavior that would be usable in modern video games. In chapter 3, we propose a generic model to learn behavior by imitating human players: Orion.This model consists of two parts, a structural model and a behavioral model. The structural model provides a general data mining framework, providing an abstraction of the different methods used in this research. This framework allows us to build a general purpose tool with better possibilities for visualizing than existing data mining tools. The behavioral model is designed to integrate data mining techniques in a more general architecture and is based on the Behavior Trees. In chapter 4, we illustrate how we use our model by implementing the behavior of players in the Pong and Unreal Tournament 3 games using Orion. In chapter 5,we identify possible improvements, both of our data mining framework and our behavioral model.

Dans les années 1980-1990, le cinéma devient une stratégie majeure dans les pratiques artistiques autant pour des raisons de changements technologiques que des effets de génération. Des questions, dès lors, se posent, notamment celle de savoir ce que le cinéma fait à l'espace d'exposition. Le cinéma et l'exposition sont des espaces différents, régis par des règles de fonctionnement distinctes. À l'appui d'un corpus international couvrant la période 1986-2016 et en revenant sur l'historiographie de ces pratiques, la thèse se propose d'étudier les effets de ce déplacement du cinéma dans les pratiques artistiques. Des modifications portées à l'espace d'exposition par l'importation du dispositif cinématographique (écran, projecteur, salle de cinéma, séance) aux changements opérés dans le passage d'un spectateur de cinéma à celui du visiteur d'exposition, on remarque qu'il ne s'agit pas de reproduire le cinéma à l'exposition, mais au contraire de s'en servir pour reconsidérer le rapport à l'œuvre. S'observe enfin, chez ces mêmes artistes, après un déplacement du cinéma vers l'exposition, un mouvement vers l'espace public : le développement d'un travail hors de l'institution culturelle, vers un public différent, posant la question de la portée sociale de l'œuvre. L'enjeu est aussi de replacer ces travaux dans une histoire interdisciplinaire de l'art au croisement des pratiques performatives, des travaux des premiers vidéastes, mais aussi du cinéma expérimental. / Due to technological changes and the rising generation of the 80s and 90s, cinema became a main strategy in visual arts, while impacting and transforming the exhibition space. Then some questions may be asked. Particularly, what cinema does to the exhibition space? Cinema and exhibition are two different spaces with distinct ways of functioning. This thesis, focusing on an international corpus from 1986 to 2016, goes back over the historiography of this subject and analyses the effects of the gradual bursting of cinema in the visual arts, such as modifications in the exhibition space (and the moving of the cinematic device - screen, projector, movie theatre, screening, etc.), changes of the viewer's outlook (from spectator to visitor), etc. These artists do not try to reproduce cinema in the exhibition, but on the contrary, intend to question its relationship to the artwork. In the end, the shift from cinema to exhibition reveals a desire to reach the public space, and, outside the cultural institutions, to enthrall a different audience. Such practices lead to consider the social impact of the artwork. This thesis also aspires to replace the works of these artists into an interdisciplinary history of art, at the junction of performing arts, the works of the first video artists and experimental cinema.

Ces dernières années, les contenus vidéos ont évolué très rapidement. En effet, les télévisions (TV) ont rapidement évolué vers l’Ultra Haute résolution (UHD), la Haute Fréquence d’images (HFR) ou la stéréoscopie (3D). La tendance actuelle est à l’imagerie à Haute Dynamique de luminance (HDR). Ces technologies permettent de reproduire des images beaucoup plus lumineuses que celles des écrans actuels. Chacune de ces améliorations représente une augmentation du coût de stockage et nécessite la création de nouveaux standards de compression vidéo, toujours plus performant. La majorité des consommateurs est actuellement équipé de TV ayant une Dynamique Standard (SDR) qui ne supportent pas les contenus HDR et ils vont lentement renouveler leurs écrans pour un HDR. Il est donc important de délivrer un signal HDR qui puisse être décodé par ces deux types d’écrans. Cette rétro compatibilité est rendue possible par un outil appelé TMO (Tone Mapping Operator) qui transforme un contenu HDR en une version SDR. Au travers de cette thèse, nous explorons de nouvelles méthodes pour améliorer la compression HDR rétro compatible. Premièrement, nous concevons un TMO qui optimise les performances d’un schéma de compression scalable où une couche de base et d’amélioration sont envoyées pour reconstruire les contenus HDR et SDR. Il est démontré que le TMO optimal dépend seulement de la couche SDR de base et que le problème de minimisation peut être séparé en deux étapes consécutives. Pour ces raisons, nous proposons ensuite un autre TMO conçu pour optimiser les performances d’un schéma de compression utilisant uniquement une couche de base mais avec un modèle amélioré et plus précis. Ces deux travaux optimisent des TMO pour images fixes. Par la suite, la thèse se concentre sur l’optimisation de TMO spécifiques à la vidéo. Cependant, on y démontre que l’utilisation d’une prédiction pondérée pour la compression SDR est aussi bon voir meilleur que d’utiliser un TMO optimisé temporellement. Pour ces raisons, un nouvel algorithme et de nouveaux modes de prédictions pondérées sont proposés pour gérer plus efficacement la large diversité des changements lumineux dans les séquences vidéos. / In recent years, video content evolved very quickly. Indeed, televisions (TV) quickly evolved to Ultra High Definition (UHD), High Frame Rate (HFR) or stereoscopy (3D). The recent trend is towards High Dynamic range (HDR). These new technologies allow the reproduction of much brighter images than for actual displays. Each of these improvements represents an increase in storage cost and therefore requires the creation of new video compression standards, always more efficient. The majority of consumers are currently equipped with Standard Dynamic Range (SDR) displays, that cannot handle HDR content. Consumers will slowly renew their display to an HDR one and it is therefore of great importance to deliver an HDR signal that can be decoded by both SDR and HDR displays. Such backward compatibility is provided by a tool called Tone Mapping Operator (TMO) which transforms an HDR content into an SDR version. In this thesis, we explore new methods to improve the backward compatible HDR compression. First, we design a Tone Mapping to optimize scalable compression scheme performances where a base and an enhancement layer are sent to reconstruct the SDR and HDR content. It is demonstrated that the optimum TMO only depends on the SDR base layer and that the minimization problem can be separated in two consecutive minimization steps. Based on these observations, we then propose another TMO designed to optimize the performances of compression schemes using only a base layer but with an enhanced and more precise model. Both of these works optimize TMO for still images. Thereafter, this thesis focuses on the optimization of video-specific TMO. However, we demonstrate that using a weighted prediction for the SDR compression is as good or even better than using a temporally optimized TMO. Therefore, we proposed a new weighted prediction algorithm and new weighted prediction modes to handle more efficiently the large diversity of brightness variations in video sequences.

Cette thèse, qui a pour objet dʼétude un seul film, celui de Jean-Luc Godard intitulé : HISTOIRE(S) DU CINÉMA, se compose de deux mouvements spéculaires distincts : avant le film et après le film.La première partie de notre thèse tente ainsi de produire la généalogie du film, c'est-à-dire à établir les divers et nombreux projets qui ont abouti aux multiples versions, qui ont été diffusées de façon parcellaires. La date que nous avons fait figurer dans notre titre correspond au plus large encadrement possible, correspondant entre son premier projet d'écriture : "Moi, Je" en 1973 et la date de sortie de la toute dernière version du film : "Moments choisis des Histoire(s) du cinéma" en 2004.Ensuite dans une seconde partie, notre réflexion a visé à interroger sur deux sortes d'éléments antérieurs qui ont donc prédéterminé a vouloir faire ce film. le premier étant Godard lui-même et les traces quʼil a laissé avant le film et le second domaine concerne les personnes autour de lui qui ont été des figures tutélaires : Langlois, Malraux et Bazin. La troisième partie entame l'aspect qu'on a nommé après le film. Il consiste à produire une critique du film en conduisant d'abord notre propre subjectivité à opérer un plan par plan précis des quinze premières séquences, relevant le pari qu'elle nous fournit une gamme esthétique relativement représentative du film. Ensuite nous avons répertorié un grand nombre de critiques qui ont été faites (jusqu'en 2008) car cela nous semble révélateur des types de discours quʼon tient devant le film, révélant cet objet filmique dans le monde cinéma. D'une certaine vue nous avons établi une pré-bibliographie du film par laquelle cette étude se termine. / This thesis, have the object of a lonely film, that Jean-Luc Godard titled: Histoire(s) du Cinema (meaning History(ies) of Cinema) It consists of two distinct specular studies movements: before the film and after the film. The first part of our thesis try to produce a genealogy of this film. So by establishing the various and numerous projects that have resulted in a multiple versions, which have been disseminated in a parcel of time. The date that we have shown in our title corresponds to the widest possible framing, corresponding between his first writing project: « Moi, Je » (meaning Me, Myself & I) in 1973 and the releasing date of his latest version of the movie: « MOMENTS CHOISIS D’HISTOIRE(S) DU CINÉMA » (meaning Selected Moments of History(s) of Cinema "in 2004. Then in a second part, our reflection aimed at questioning two kinds of earlier elements which therefore predetermined to want to make this movie. The first being Godard himself and the traces he left before the film and the second domain concerns some people around him who were the Guardian figures: Langlois, Malraux and Bazin.The third part begins the aspect that was named after the film. It consists in producing a critique of the movie by first leading our own subjectivity to operate a plan by precise plan of the first fifteen sequences, raising the bet that it provides us with a fairly representative aesthetic range of the film. Then we have listed a lot of criticisms that have been made (up to 2008) because it seems indicative of the types of speeches that we hold in front of the film, revealing this cinematic object in the world of cinema. From a certain view we have established a pre-bibliography of the film by which this study ends.

Les vidéos sont de plus en plus utilisées dans l’enseignement. C’est également le cas dans la formation médicale et paramédicale et, entre autres, dans l’apprentissage de procédures qui seront à réaliser de manière différée. Malgré l’intérêt pédagogique qu’elles offrent aux apprenants, leur utilisation peut entrainer des difficultés spécifiques dans le processus d’apprentissage des utilisateurs en raison de la nature transitoire des informations fournies. Pour limiter la surcharge cognitive que cela peut engendrer, il est possible de laisser le contrôle du rythme de la vidéo à l’apprenant, avec un bouton pause sur l’interface du lecteur par exemple. Cependant, les modèles mentaux des apprenants novices peuvent ne pas être suffisamment pertinents pour savoir à quel moment de la procédure arrêter la vidéo. Ainsi, l’introduction d’une segmentation, avec des pauses imposées par le système à chaque étape de la procédure, peut s’avérer plus efficace lors d’un apprentissage d’une compétence clinique. Ces modalités de présentation de l’information ont été étudiées sous l’angle de la théorie de la charge cognitive et de la théorie cognitive de l’apprentissage multimédia. Une série d’études est menée afin de déterminer la manière dont il est préférable de présenter l’information délivrée par les vidéos pour faciliter son apprentissage. Nous avons tout d’abord vérifié que l’association de la segmentation au contrôle du rythme par l’apprenant améliore la qualité de l’apprentissage (expé. 1) et que cet effet positif était bien lié à la segmentation et non au temps d’exposition au matériel pédagogique (expé. 2) ou à la durée des pauses imposées (expé. 3). Enfin, deux autres modalités, permettant d’optimiser encore l’apprentissage, ont été testées. Alors que l’indiçage verbal n’a pas amélioré l’apprentissage (expé. 4), nous avons pu montrer qu’une incitation à faire des pauses lors de la consigne avait un effet positif sur les comportements des apprenants et sur la qualité de l’apprentissage (expé. 5). Les résultats de ces études sont discutés et des perspectives proposées. / Videos are increasingly being used in education. This is also the case in medical and paramedical training and, among other things, in the learning of procedures that will have to be carried out later. Their use can lead to specific difficulties in term of users’ learning processes, owing to the transient nature of the information that is delivered. To cope with potential cognitive overload, learner controls can be provided (e.g., pause button), but novice users’mental models may not be sufficiently relevant for them to know when to halt the video. Thus, the introduction of segmentation, with breaks imposed by the system at each step of the procedure, may be more effective when learning a clinical skill. These information presentation modalities were studied from the perspective of the cognitive load theory and the cognitive theory of multimedia learning. A series of studies is being conducted to determine how it is best to present the information provided by the videos to facilitate learning. We first verified that the combination of segmentation and pacing improves the quality of learning (exp 1) and that this positive effect was related to segmentation and not to the time of exposure to the teaching material (exp 2) or the duration of the imposed breaks (exp 3). Finally, two other modalities, to further optimize learning, were tested. While signaling did not improve learning (exp 4), we were able to show that an incentive to pause during the instruction had a positive effect on learners' behaviors and on the quality of their learning (exp 5). The results of these studies are discussed and perspectives proposed.