Applications of perceptual sparse representation (Spikegram) for copyright protection of audio signals

Chaque année, le piratage mondial de la musique coûte plusieurs milliards de dollars en pertes économiques, pertes d’emplois et pertes de gains des travailleurs ainsi que la perte de millions de dollars en recettes fiscales. La plupart du piratage de la musique est dû à la croissance rapide et à la facilité des technologies actuelles pour la copie, le partage, la manipulation et la distribution de données musicales [Domingo, 2015], [Siwek, 2007]. Le tatouage des signaux sonores a été proposé pour protéger les droit des auteurs et pour permettre la localisation des instants où le signal sonore a été falsifié. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser la représentation parcimonieuse bio-inspirée par graphe de décharges (spikegramme), pour concevoir une nouvelle méthode permettant la localisation de la falsification dans les signaux sonores. Aussi, une nouvelle méthode de protection du droit d’auteur. Finalement, une nouvelle attaque perceptuelle, en utilisant le spikegramme, pour attaquer des systèmes de tatouage sonore. Nous proposons tout d’abord une technique de localisation des falsifications (‘tampering’) des signaux sonores. Pour cela nous combinons une méthode à spectre étendu modifié (‘modified spread spectrum’, MSS) avec une représentation parcimonieuse. Nous utilisons une technique de poursuite perceptive adaptée (perceptual marching pursuit, PMP [Hossein Najaf-Zadeh, 2008]) pour générer une représentation parcimonieuse (spikegramme) du signal sonore d’entrée qui est invariante au décalage temporel [E. C. Smith, 2006] et qui prend en compte les phénomènes de masquage tels qu’ils sont observés en audition. Un code d’authentification est inséré à l’intérieur des coefficients de la représentation en spikegramme. Puis ceux-ci sont combinés aux seuils de masquage. Le signal tatoué est resynthétisé à partir des coefficients modifiés, et le signal ainsi obtenu est transmis au décodeur. Au décodeur, pour identifier un segment falsifié du signal sonore, les codes d’authentification de tous les segments intacts sont analysés. Si les codes ne peuvent être détectés correctement, on sait qu’alors le segment aura été falsifié. Nous proposons de tatouer selon le principe à spectre étendu (appelé MSS) afin d’obtenir une grande capacité en nombre de bits de tatouage introduits. Dans les situations où il y a désynchronisation entre le codeur et le décodeur, notre méthode permet quand même de détecter des pièces falsifiées. Par rapport à l’état de l’art, notre approche a le taux d’erreur le plus bas pour ce qui est de détecter les pièces falsifiées. Nous avons utilisé le test de l’opinion moyenne (‘MOS’) pour mesurer la qualité des systèmes tatoués. Nous évaluons la méthode de tatouage semi-fragile par le taux d’erreur (nombre de bits erronés divisé par tous les bits soumis) suite à plusieurs attaques. Les résultats confirment la supériorité de notre approche pour la localisation des pièces falsifiées dans les signaux sonores tout en préservant la qualité des signaux. Ensuite nous proposons une nouvelle technique pour la protection des signaux sonores. Cette technique est basée sur la représentation par spikegrammes des signaux sonores et utilise deux dictionnaires (TDA pour Two-Dictionary Approach). Le spikegramme est utilisé pour coder le signal hôte en utilisant un dictionnaire de filtres gammatones. Pour le tatouage, nous utilisons deux dictionnaires différents qui sont sélectionnés en fonction du bit d’entrée à tatouer et du contenu du signal. Notre approche trouve les gammatones appropriés (appelés noyaux de tatouage) sur la base de la valeur du bit à tatouer, et incorpore les bits de tatouage dans la phase des gammatones du tatouage. De plus, il est montré que la TDA est libre d’erreur dans le cas d’aucune situation d’attaque. Il est démontré que la décorrélation des noyaux de tatouage permet la conception d’une méthode de tatouage sonore très robuste. Les expériences ont montré la meilleure robustesse pour la méthode proposée lorsque le signal tatoué est corrompu par une compression MP3 à 32 kbits par seconde avec une charge utile de 56.5 bps par rapport à plusieurs techniques récentes. De plus nous avons étudié la robustesse du tatouage lorsque les nouveaux codec USAC (Unified Audion and Speech Coding) à 24kbps sont utilisés. La charge utile est alors comprise entre 5 et 15 bps. Finalement, nous utilisons les spikegrammes pour proposer trois nouvelles méthodes d’attaques. Nous les comparons aux méthodes récentes d’attaques telles que 32 kbps MP3 et 24 kbps USAC. Ces attaques comprennent l’attaque par PMP, l’attaque par bruit inaudible et l’attaque de remplacement parcimonieuse. Dans le cas de l’attaque par PMP, le signal de tatouage est représenté et resynthétisé avec un spikegramme. Dans le cas de l’attaque par bruit inaudible, celui-ci est généré et ajouté aux coefficients du spikegramme. Dans le cas de l’attaque de remplacement parcimonieuse, dans chaque segment du signal, les caractéristiques spectro-temporelles du signal (les décharges temporelles ;‘time spikes’) se trouvent en utilisant le spikegramme et les spikes temporelles et similaires sont remplacés par une autre. Pour comparer l’efficacité des attaques proposées, nous les comparons au décodeur du tatouage à spectre étendu. Il est démontré que l’attaque par remplacement parcimonieux réduit la corrélation normalisée du décodeur de spectre étendu avec un plus grand facteur par rapport à la situation où le décodeur de spectre étendu est attaqué par la transformation MP3 (32 kbps) et 24 kbps USAC.

Algorithme non intrusif de localisation et de correction de distorsions dans les signaux sonores compressés à bas débits

Des sites de visionnement de contenu audio-vidéo en temps-réel comme YouTube sont devenus très populaires. Le téléchargement des fichiers audio/vidéo consomme une quantité importante de bande passante des réseaux Internet. L’utilisation de codecs à bas débit permet de compresser la taille des fichiers transmis afin de consommer moins de bande passante. La conséquence est une diminution de la qualité de ce qui est transmis. Une diminution de qualité mène à l’apparition de défauts perceptibles dans les fichiers. Ces défauts sont appelés des artifices de compression. L’utilisation d’un algorithme de post-traitement sur les fichiers sonores pourrait augmenter la qualité perçue de la musique transmise en corrigeant certains artifices à la réception, sans toutefois consommer davantage de bande passante. Pour rehausser la qualité subjective des fichiers sonores, il est d’abord nécessaire de déterminer quelles caractéristiques dégradent la qualité perceptuelle. Le présent projet a donc pour objectif le développement d’un algorithme capable de localiser et de corriger de façon non intrusive, un artifice provoqué par des discontinuités et des incohérences au niveau des harmoniques qui dégrade la qualité objective dans les signaux sonores compressés à bas débits (8 – 12 kilobits par seconde).

La relation en travail social au Québec : analyse de l'action médiatrice de travailleurs sociaux en situation d'intervention sociale en Centres de santé et de services sociaux.

L’identité professionnelle des travailleurs sociaux (TS) est l’objet de débats et d’enjeux au sein de la profession depuis longtemps. Le caractère a priori insaisissable de la dimension relationnelle n’est pas sans participer à cette préoccupation constante à l’égard de la professionnalité du travail social. Confrontée à une difficulté de conceptualisation, et, par voie de conséquence, d’évaluation des productions des TS, la profession souffre d’un sentiment de non-reconnaissance par la population et par le champ des professions sociales. Cette difficulté à concevoir et à nommer sa pratique va même jusqu’à provoquer un haut taux de détresse et de retrait au travail chez les TS. Si la médiation représente le trait distinctif du travail social, elle n’apparait pas spontanément dans les discours des TS ; celle-ci étant plutôt conçue en termes de négociation ou de résolution de conflits. Pourtant, l’intervention sociale du TS repose sur une médiation fondamentale qui rend possible l’harmonisation des dimensions individuelle et sociale caractéristiques du travail social et qui conduit un usager à reprendre du pouvoir sur sa vie afin que ses besoins sociaux trouvent enfin satisfaction et que se rétablisse l’échange social. L’action du TS est donc essentiellement médiatrice, puisqu’elle vise l’objectivation et la transformation d’un rapport rompu entre un usager et une norme sociale. La position du TS à l’interface de différents systèmes, qu’ils soient individuels, institutionnels, organisationnels, politiques ou sociaux, facilite par ailleurs l’accomplissement de la médiation. Or, l’occultation de cette spécificité professionnelle, dans un contexte où la profession est amenée à débattre publiquement de ses productions, accroit l’importance de mieux comprendre cette pratique professionnelle. C’est dans cette perspective que cette thèse de doctorat a souhaité caractériser la dimension médiatrice de la pratique professionnelle de TS œuvrant en Centres de santé et de services sociaux (CSSS). Plus spécifiquement, deux composantes de la pratique de TS en CSSS ont été analysées: l’intervention sociale telle que réalisée en situation et l’intervention sociale telle que consignée par écrit. Deux formes de données ont donc constitué le corpus analysé: des enregistrements audio d’entrevues individuelles conduites par six TS auprès d’usagers et la reprographie des notes évolutives insérées aux dossiers à la suite de ces entrevues. Le recours à un dispositif de traitement et d’analyse des données fondé sur la méthode d’analyse structurale de discours a guidé l’analyse de ces deux types de données. Cette dernière, parce qu’elle permet de dégager les univers de sens donnés à une profession et qui orientent la conduite de la pratique professionnelle de ses agents, donne accès aux référents professionnels partagés par l’ensemble du groupe et, par voie de conséquence, met à jour les piliers de son identité professionnelle. Les résultats font ressortir un écart dans l’intervention sociale telle que réalisée et telle que consignée aux dossiers. Se référant tantôt aux normes sociales tantôt au cadre normatif institutionnel, ses visées oscillent entre la recherche d’une transformation sociale et l’atteinte d’un équilibre fonctionnel chez l’usager. Deux logiques d’intervention sont donc mises en œuvre : une logique d’accompagnement lors des entretiens auprès de l’usager et une logique thérapeutique dans les notes aux dossiers. En situation, il s’agit d’un travail social fondé sur une logique d’accompagnement de l’usager dans l’instauration d’un registre d’action visant à le rendre autonome dans la prise en charge de ses difficultés. Le TS devient dès lors accompagnateur et guide vers le changement. Dans le cadre de la logique thérapeutique, le TS se positionne plutôt comme le spécialiste des problèmes de l’usager. Par la maitrise d’actes cliniques et diagnostiques que lui seul est à même de poser, les symptômes identifiés peuvent enfin être contrôlés, les critères institutionnels d’octroi de services sociaux être rencontrés et son intervention plus facilement évaluée. Si l’idée d’améliorer la situation de l’usager est celle qui prime dans les entrevues, dans les notes aux dossiers, l’intention est de démontrer sa compétence envers le problème de l’usager. Quelles que soient ces distinctions, et en dépit de l’écart observé et des exigences actuelles pesant sur la profession, les constats dégagés indiquent que le travail social conserve le même mandat : agir sur les rapports des usagers aux normes sociales, quelle que soit la forme de ces normes.

Création d’un groupe de soutien au développement de l’identité professionnelle du nouveau personnel enseignant en techniques humaines.

Cette recherche porte sur le thème de l’accompagnement du développement de l’identité professionnelle pour le nouveau personnel enseignant en techniques humaines. Plus précisément, nous voulons mesurer l’impact d’un projet novateur, soit la création d’un groupe de soutien en période d’insertion professionnelle. La problématique s’articule principalement autour du fait que, dans les trois techniques humaines ciblées, les nouveaux professeurs et professeures sont embauchés d’abord et avant tout pour leurs compétences disciplinaires. À leur arrivée au collégial, leur emploi est précaire et leurs tâches morcelées. Malgré le fait qu’ils débutent dans un état d’urgence, cette transition professionnelle semble être laissée pour compte ainsi que le soutien psychologique. Ce contexte, qui favorise l’isolement, influence parfois la motivation à s’engager dans leur deuxième carrière. Au cégep de Sainte-Foy, il n’existe pas de mentorat départemental ni d’accompagnement spécifique. Seul le programme d’accueil et d’intégration offre une série d’activités obligatoires. Le cadre de référence présente deux classifications des besoins du nouveau personnel enseignant au collégial au regard des travaux de Raymond (2001) et Caplan, Clough, Ellis et Muncey (2009). La recension des écrits nous a également permis de distinguer l’insertion, l’identité et le développement professionnels. Les différents dispositifs d’insertion pédagogique des nouveaux enseignants ont également fait l’objet d’une recherche documentaire. Ces assises théoriques ont guidé le choix du développement de notre groupe de soutien sous l’angle d’une communauté d’apprentissage favorisant l’interaction entre pairs. Cet essai poursuit trois objectifs : 1) concevoir le processus d’accompagnement et la trousse éducative pour le groupe de soutien, 2) valider le processus d’accompagnement et la trousse éducative auprès d’un groupe de nouveaux professeurs et professeures provenant des trois techniques humaines et 3) analyser le point de vue de professeurs et professeures par rapport au processus d’accompagnement et à la trousse éducative proposés. Nos objectifs de recherche nécessitaient une méthodologie appropriée. Celleci repose sur une approche méthodologique qualitative, une posture épistémologique interprétative et une recherche de type recherche développement. Dix participantes ont pris part au processus d’accompagnement proposé soit : des entrevues individuelles semi-dirigées et des rencontres de groupe. Les données ont été recueillies grâce à des entrevues semi-dirigées, des rencontres de groupe de discussion, des autoévaluations des participantes ainsi qu’un questionnaire d’évaluation finale. La triangulation des méthodes de collecte de données a été utilisée afin d’assurer la rigueur de nos travaux. L’analyse de contenu s’est faite par l’entremise du logiciel Transana qui a aidé à la transcription des enregistrements, au codage et à la production de rapports synthèse. La dimension éthique a été au coeur de nos préoccupations et nous avons d’ailleurs pris plusieurs précautions à cet effet. Les données obtenues nous ont permis de répondre à notre question de recherche en démontrant que la création du groupe de soutien a eu des retombées positives sur le nouveau personnel enseignant en techniques humaines. Ce nouveau dispositif d’accompagnement a permis de raffiner la classification des besoins de notre cadre de référence. Les catégories émergentes ont révélé des spécificités propres à la deuxième carrière. La formule du groupe de soutien telle que mise à l’essai a, pour sa part, été fortement appréciée des participantes autant pour son fonctionnement que pour son contenu. L’ensemble de ce processus a bonifié la représentation de l’identité professionnelle de Gohier et al. (2001). Les données obtenues nous ont également permis de valider notre cadre d’intervention et de dégager des éléments favorisant la transférabilité des résultats obtenus. Nous pensons d’ailleurs que le groupe de soutien constitue une avenue pertinente et essentielle au sein de la communauté collégiale.