Diffusion robuste de la vidéo en temps réel sur réseau sans fil

par Claudio Greco

Thèse de doctorat en Signal et Images

Sous la direction de Béatrice Pesquet-Popescu et de Marco Cagnazzo.

Le président du jury était Christine Guillemot.

Le jury était composé de Adrian Munteanu.

Les rapporteurs étaient Khaldoun Al Agha, Pascal Frossard.


  • Résumé

    Au cours de cette dernière dizaine d’années, l’intérêt pour la diffusion en temps réel de séquences vidéo sur réseaux sans fil ad-hoc a grandi sans cesse, en raison de l'attrayante propriété d’être capable de déployer un système de communication visuelle à tout moment et en tout lieu, sans la nécessité d'une infrastructure préexistante. Une large gamme d'applications des opérations militaires et de sauvetage, jusqu'aux applications commerciales, éducatives, récréatives, a été envisagée, ce qui a crée un grand intérêt pour toutes les technologies concernées. L'objectif de cette thèse est de fournir un service efficace et robuste de diffusion vidéo en temps réel sur réseaux mobiles ad-hoc, avec un aperçu des solutions disponibles à ce moment, et de proposer de nouvelles solutions qui permettraient de surmonter les limites de celles actuelles. Nos contributions touchent à plusieurs aspects du paradigme mobile vidéo streaming : une nouvelle technique de codage vidéo par descriptions multiples, qui fournit une qualité vidéo acceptable, même en présence d'un taux élevé de pertes ; un protocole cross-layer pour la création et le maintien d'un réseau de overlay, qui, avec un échange de messages limité, géré de façon repartie un ensemble d'arbres de multicast, un pour chaque description du flux ; un cadre original de fonctions distribuées pour l'optimisation congestion-distorsion, qui, grâce à une représentation compacte des informations de topologie, permet aux nœuds d'apprendre la structure du overlay et d'optimiser leur comportement en conséquence ; et enfin, une intégration avec le paradigme émergent du codage réseau.

  • Titre traduit

    Robust broadcast of real-time video over wireless network


  • Résumé

    During the last decade, real-time video streaming over ad-hoc networks has gathered an increasing interest, because of the attractive property of being able to deploy a visual communication system anytime and anywhere, without the need for a pre-existing infrastructure. A wide range of target applications, from military and rescue operations, to business, educational, and recreational scenarios, has been envisaged, which has created great expectations with respect to the involved technologies. The goal of this thesis is to provide an efficient and robust real-time video streaming system over mobile ad-hoc networks, proposing cross-layer solutions that overcome the limitations of both the application and network solutions available at this time. Our contributions cover several aspects of the mobile video streaming paradigm: a new multiple description video coding technique, which provides an acceptable video quality even in presence of high loss rates; a novel cross-layer design for an overlay creation and maintenance protocol, which, with a low overhead, distributedly manages a set of multicast trees, one for each description of the stream; an original distributed congestion-distortion optimisation framework, which, through a compact representation of the topology information, enables the nodes to learn the structure of the overlay and optimise their behaviour accordingly; and, finally, an integration with the emerging network coding paradigm.


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