Compression efficiency analysis of Wyner-Ziv video coding with motion compensated side information interpolation

The Wyner-Ziv video coding (WZVC) rate distortion performance is highly dependent on the quality of the side information, an estimation of the original frame, created at the decoder. This paper, characterizes the WZVC efficiency when motion compensated frame interpolation (MCFI) techniques are used to generate the side information, a difficult problem in WZVC especially because the decoder only has available some reference decoded frames. The proposed WZVC compression efficiency rate model relates the power spectral of the estimation error to the accuracy of the MCFI motion field. Then, some interesting conclusions may be derived related to the impact of the motion field smoothness and the correlation to the true motion trajectories on the compression performance

Intelligent Side Information Generation in Distributed Video Coding

Distributed video coding (DVC) reverses the traditional coding paradigm of complex encoders allied with basic decoding to one where the computational cost is largely incurred by the decoder. This is attractive as the proven theoretical work of Wyner-Ziv (WZ) and Slepian-Wolf (SW) shows that the performance by such a system should be exactly the same as a conventional coder. Despite the solid theoretical foundations, current DVC qualitative and quantitative performance falls short of existing conventional coders and there remain crucial limitations. A key constraint governing DVC performance is the quality of side information (SI), a coarse representation of original video frames which are not available at the decoder. Techniques to generate SI have usually been based on linear motion compensated temporal interpolation (LMCTI), though these do not always produce satisfactory SI quality, especially in sequences exhibiting non-linear motion. This thesis presents an intelligent higher order piecewise trajectory temporal interpolation (HOPTTI) framework for SI generation with original contributions that afford better SI quality in comparison to existing LMCTI-based approaches. The major elements in this framework are: (i) a cubic trajectory interpolation algorithm model that significantly improves the accuracy of motion vector estimations; (ii) an adaptive overlapped block motion compensation (AOBMC) model which reduces both blocking and overlapping artefacts in the SI emanating from the block matching algorithm; (iii) the development of an empirical mode switching algorithm; and (iv) an intelligent switching mechanism to construct SI by automatically selecting the best macroblock from the intermediate SI generated by HOPTTI and AOBMC algorithms. Rigorous analysis and evaluation confirms that significant quantitative and perceptual improvements in SI quality are achieved with the new framework

Anuário Científico – 2009 & 2010 Resumos de Artigos, Comunicações, Teses, Patentes, Livros e Monografias de Mestrado

O Conselho Técnico-Científico do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), na senda da consolidação da divulgação do conhecimento e da ciência desenvolvidos pelo nosso corpo docente, propõe-se publicar mais uma edição do Anuário Científico, relativa à produção científica de 2009 e 2010. A investigação, enquanto vertente estratégica do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), tem concorrido para o seu reconhecimento nacional e internacional como instituição de referência e de qualidade na área do ensino das engenharias. É também nesta vertente que o ISEL consubstancia a sua ligação à sociedade portuguesa e internacional através da transferência de tecnologia e de conhecimento, resultantes da sua atividade científica e pedagógica, contribuindo para o seu desenvolvimento e crescimento de forma sustentada. São parte integrante do Anuário Científico todos os conteúdos com afiliação ISEL resultantes de resumos de artigos publicados em livros, revistas e atas de congressos que os docentes do ISEL apresentaram em fóruns e congressos nacionais e internacionais, bem como teses e patentes. Desde 2002, ano da publicação da primeira edição, temos assistido a uma evolução crescente do número de publicações de conteúdos científicos, fruto do trabalho desenvolvido pelos docentes que se têm empenhado com afinco e perseverança. Contudo, nestes dois anos (2009 e 2010) constatou-se um decréscimo no número de publicações, principalmente em 2010. Uma das causas poderá estar diretamente relacionada com a redução do financiamento ao ensino superior uma vez que limita toda a investigação no âmbito da atividade de I&D e da produção científica. Na sequência da implementação do Processo de Bolonha em 2006, o ISEL promoveu a criação de cursos de Mestrado disponibilizando uma oferta educativa mais completa e diversificada aos seus alunos, mas também de outras instituições, dotando-os de competências inovadoras apropriadas ao mercado de trabalho que hoje se carateriza mais competitivo e dinâmico. Terminados os períodos escolar e de execução das monografias dos alunos, os resumos destas são igualmente parte integrante deste Anuário, no que concerne à conclusão dos Mestrados em 2009 e 2010.A fim de permitir uma maior acessibilidade à comunidade científica e à sociedade civil, o Anuário Científico será editado de ora avante em formato eletrónico. Excecionalmente esta edição contempla publicações referentes a dois anos – 2009 e 2010