Optimized Data Representation for Interactive Multiview Navigation

In contrary to traditional media streaming services where a unique media content is delivered to different users, interactive multiview navigation applications enable users to choose their own viewpoints and freely navigate in a 3-D scene. The interactivity brings new challenges in addition to the classical rate-distortion trade-off, which considers only the compression performance and viewing quality. On the one hand, interactivity necessitates sufficient viewpoints for richer navigation; on the other hand, it requires to provide low bandwidth and delay costs for smooth navigation during view transitions. In this paper, we formally describe the novel trade-offs posed by the navigation interactivity and classical rate-distortion criterion. Based on an original formulation, we look for the optimal design of the data representation by introducing novel rate and distortion models and practical solving algorithms. Experiments show that the proposed data representation method outperforms the baseline solution by providing lower resource consumptions and higher visual quality in all navigation configurations, which certainly confirms the potential of the proposed data representation in practical interactive navigation systems

Error tolerant multimedia stream processing: There's plenty of room at the top (of the system stack)

There is a growing realization that the expected fault rates and energy dissipation stemming from increases in CMOS integration will lead to the abandonment of traditional system reliability in favor of approaches that offer reliability to hardware-induced errors across the application, runtime support, architecture, device and integrated-circuit (IC) layers. Commercial stakeholders of multimedia stream processing (MSP) applications, such as information retrieval, stream mining systems, and high-throughput image and video processing systems already feel the strain of inadequate system-level scaling and robustness under the always-increasing user demand. While such applications can tolerate certain imprecision in their results, today's MSP systems do not support a systematic way to exploit this aspect for cross-layer system resilience. However, research is currently emerging that attempts to utilize the error-tolerant nature of MSP applications for this purpose. This is achieved by modifications to all layers of the system stack, from algorithms and software to the architecture and device layer, and even the IC digital logic synthesis itself. Unlike conventional processing that aims for worst-case performance and accuracy guarantees, error-tolerant MSP attempts to provide guarantees for the expected performance and accuracy. In this paper we review recent advances in this field from an MSP and a system (layer-by-layer) perspective, and attempt to foresee some of the components of future cross-layer error-tolerant system design that may influence the multimedia and the general computing landscape within the next ten years. © 1999-2012 IEEE

Sistema de control de tráfico para la coexistencia entre vehículos autónomos y manuales mediante comunicaciones inalámbricas

Premio Extraordinario de Doctorado 2012Los avances en el campo de los sistemas inteligentes de transporte (ITS, del inglés Intelligent Transportation Systems) en los últimos años han propiciado la aparición de sistemas que ayudan de manera significativa a los conductores facilitando su labor, relegándoles de tareas tediosas. No es demasiado utópico pensar en un futuro en vehículos completamente automatizados circulando por las carreteras. Sin embargo, se precisa de un sistema de transición desde los vehículos que actualmente circulan por las carreteras hasta los vehículos completamente automatizados y, por ende, la coexistencia entre ellos. En el presente trabajo de tesis doctoral se presenta el diseño, desarrollo e implementación de un sistema global para el control del tráfico con vehículos guiados por conductores humanos o automáticos basado en comunicaciones inalámbricas con un doble objetivo: en primer lugar, disminuir de manera significativa la congestión actual del tráfico, fundamentalmente en entornos urbanos, y en segundo lugar, presentar un sistema seguro que permita pensar en una reducción del número de accidentes en las carreteras o, al menos, mitigar las consecuencias. Para lograr los objetivos propuestos se utilizarán diversas fuentes de información ya sean ubicadas en los vehículos -sistemas de navegación global por satélite (GNSS, del inglés Global Navigation Satellite System), sistemas inerciales (IMU, del inglés Inertial Measurement Unit) o cámaras- o en la infraestructura -unidades de control, sensores para detectar situaciones del tráfico. La arquitectura presentada busca la escalabilidad para permitir de manera sencilla la inclusión de nuevos dispositivos que permitan mejorar las prestaciones. Para validar la solución propuesta, se presentan diferentes experimentos llevados a cabo con vehículos comerciales, algunos de ellos modificados para permitir el control automático de los mismos en la pista de pruebas del IAI-CSIC. Dichos experimentos incluyen situaciones habituales del tráfico como pueden ser la conducción en atascos, la gestión de preferencias en intersecciones sin señalización, la evasión de un peatón que se cruce en la carretera o la llegada a una curva peligrosa no señalizada. El sistema propuesto soluciona estas situaciones reales de tráfico de forma eficiente y segura. Como principales aportaciones se destacan el sistema de control local del tráfico al que se le dota de inteligencia para optimizar las comunicaciones inalámbricas, las mejoras conseguidas sobre la arquitectura de control de los vehículos y la presentación de sistemas para el control de situaciones de tráfico en entornos desestructurados