Les technologies d'écran ont connu récemment une évolution rapide. De la télévision 3D à l'Ultra Haute Définition, la tendance est maintenant aux écrans HDR (pour ''High Dynamic Range'') permettant de reproduire une gamme de luminance bien plus élevée que les écrans classiques. L'émergence de cette technologie implique de nouveaux travaux de standardisation dans le domaine de la compression vidéo. Une question essentielle pour la distribution à grande échelle de contenu HDR est celle de la rétro-compatibilité. Tandis que la future génération d'écrans de télévision sera adaptée à ce nouveau format, il est nécessaire de permettre aux équipements plus anciens de décoder et afficher une version du même contenu dont la dynamique a été préalablement réduite par un procédé appelé ''tone mapping''. Cette thèse vise à explorer les schémas de compression HDR rétro-compatibles. Dans une première approche, un algorithme de tone mapping spécifié par l'encodeur est appliqué à l'image HDR. L'image générée, alors appelée LDR (pour ''Low Dynamic Range''), peut être encodée et décodée dans un format classique. L'encodeur transmet par ailleurs une quantité réduite d'information permettant à un décodeur HDR d'inverser l'opération de tone mapping et de reconstruire une version HDR. L'étude de ces schémas est axée sur la définition de méthodes de tone mapping optimisées pour les performances de compression. La suite de la thèse se concentre sur l'approche scalable dans laquelle les deux versions sont fournies à l'encodeur sans connaissance à priori sur l'opérateur de tone mapping utilisé. Le producteur garde donc le contrôle sur la création du contenu LDR. Cette version LDR est d'abord compressée comme une première couche. L'image reconstruite est utilisée par le codeur scalable pour compresser plus efficacement la couche HDR grâce à un mécanisme de prédiction inter-couches. Notre approche locale et non linéaire nous permet d'améliorer les performances de codage par rapport aux méthodes scalables existantes, en particulier dans le cas où un tone mapping complexe est utilisé pour générer la version LDR.