Stratégies de transmission vidéo sur un canal MIMO réaliste

Video transmission strategy over a realistic MIMO channel

• Auteur / Autrice : Wassim Hamidouche
• Direction : Christian Olivier, Yannis Pousset, Clency Perrine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, image et signal
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes à entrées multiples et à sorties multiples

Réseaux ad hoc (informatique)

Réseaux locaux sans fil

Scalabilité (compression vidéo)

Résumé

Ce travail de thèse concerne la transmission de vidéo dans les réseaux ad hoc. Plusieurs schémas et solutions ont été proposés afin d'améliorer voire assurer la qualité de service des applications intégrant la transmission temps réel de vidéo dans les réseaux ad hoc. Les performances de ces solutions sont évaluées par simulation à l'aide de plateformes de simulation de réseaux tels que NS-2 et GLOMOSIM, etc. Cependant, la couche physique de ces simulateurs manque de réalisme et ne modélise pas proprement le comportement d'un canal radio dans un environnement urbain. Nous avons proposé une couche physique réaliste qui prend en compte toutes les spécificités d'un canal radio mobile. Cette couche physique est basée sur un modèle de propagation à tracé de rayons et permet d'évaluer la qualité des liens SISO et MIMO suivant respectivement les normes de transmission IEEE 802. 11a et IEEE 802. 11n. Cette étude montre qu'il est important de considérer une couche physique réaliste dans les simulateurs de réseaux pour évaluer les performances des solutions de transmission vidéo. Dans un deuxième temps, nous avons proposé une solution originale de codage conjoint source-canal pour la transmission hiérarchique du flux vidéo H. 264/SVC. Cette solution exploite la diversité spatiale du canal MIMO conjointement avec la hiérarchie du codeur vidéo H. 264/SVC afin d'assurer la meilleure qualité de service quelques soient les conditions de transmission. Cette solution utilise la notion de précodage MIMO pour une allocation de puissance optimale entre les antennes visant à minimiser la distorsion de la vidéo reçue.

This work focus on video transmission over mobile a hoc net-works. Several schemes have been proposed in order to improve and guarantee a high quality of service of applications integrating video transmission over ad hoc networks. The performance of these schemes is assessed by using network simulator tools such as NS-2 and GLOMOSIM. However, the physical layer usually used in network simulators does not properly model the propagation phenomenon as in a real urban environment. We have proposed a realistic physical layer which considers all specificities of mobile wireless channel. This physical layer uses a ray tracer propagation mo-del and allows assessing a SISO and MIMO wireless links following the IEEE 802. 11a and IEEE 802. 11n standards, respectively. This work clearly shows that we should consider a realistic physical layer in network simulator to assess the performance of video transmission schemes. On the other hand, we have pro-posed an original joint source-channel coding solution for a hierarchical trans-mission of scalable video coder, known as H. 264/SVC. This solution exploits a spatial diversity of a MIMO channel jointly with a hierarchy provided by the H. 264/SVC coder in order to guarantee the best quality of the received video regardless the channel conditions. The proposed solution uses a precoder designs for an optimal power allocation toward transmitted antennae in order to minimize the received video distortion.