Everything You Wanted to Know About MPEG-7: Part 1

Part I of this article provides an overview of the development, functionality, and applicability of MPEG-7. We ll first present the role of MPEG-7 within the context of past MPEG standards. We then outline ideas of what should be possible using MPEG-7 technology. In Part II, we ll discuss the description of MPEG-7 s concepts, terminology, and requirements. We ll then compare MPEG-7 to other approaches on multimedia content description

Joint coding/decoding techniques and diversity techniques for video and HTML transmission over wireless point/multipoint: a survey

I. Introduction The concomitant developments of the Internet, which offers to its users always larger and more evolved contents (from HTML (HyperText Markup Language) files to multimedia applications), and of wireless systems and handhelds integrating them, have progressively convinced a fair share of people of the interest to always be connected. Still, constraints of heterogeneity, reliability, quality and delay over the transmission channels are generally imposed to fulfill the requirements of these new needs and their corresponding economical goals. This implies different theoretical and practical challenges for the digital communications community of the present time. This paper presents a survey of the different techniques existing in the domain of HTML and video stream transmission over erroneous or lossy channels. In particular, the existing techniques on joint source and channel coding and decoding for multimedia or HTML applications are surveyed, as well as the related problems of streaming and downloading files over an IP mobile link. Finally, various diversity techniques that can be considered for such links, from antenna diversity to coding diversity, are presented...L’engouement du grand public pour les applications multimédia sans fil ne cesse de croître depuis le développement d’Internet. Des contraintes d’hétérogénéité de canaux de transmission, de fiabilité, de qualité et de délai sont généralement exigées pour satisfaire les nouveaux besoins applicatifs entraînant ainsi des enjeux économiques importants. À l’heure actuelle, il reste encore un certain nombre de défis pratiques et théoriques lancés par les chercheurs de la communauté des communications numériques. C’est dans ce cadre que s’inscrit le panorama présenté ici. Cet article présente d’une part un état de l’art sur les principales techniques de codage et de décodage conjoint développées dans la littérature pour des applications multimédia de type téléchargement et diffusion de contenu sur lien mobile IP. Sont tout d’abord rappelées des notions fondamentales des communications numériques à savoir le codage de source, le codage de canal ainsi que les théorèmes de Shannon et leurs principales limitations. Les techniques de codage décodage conjoint présentées dans cet article concernent essentiellement celles développées pour des schémas de codage de source faisant intervenir des codes à longueur variable (CLV) notamment les codes d’Huffman, arithmétiques et les codes entropiques universels de type Lempel-Ziv (LZ). Faisant face au problème de la transmission de données (Hypertext Markup Language (HTML) et vidéo) sur un lien sans fil, cet article présente d’autre part un panorama de techniques de diversités plus ou moins complexes en vue d’introduire le nouveau système à multiples antennes d’émission et de réception

MediaSync: Handbook on Multimedia Synchronization

This book provides an approachable overview of the most recent advances in the fascinating field of media synchronization (mediasync), gathering contributions from the most representative and influential experts. Understanding the challenges of this field in the current multi-sensory, multi-device, and multi-protocol world is not an easy task. The book revisits the foundations of mediasync, including theoretical frameworks and models, highlights ongoing research efforts, like hybrid broadband broadcast (HBB) delivery and users' perception modeling (i.e., Quality of Experience or QoE), and paves the way for the future (e.g., towards the deployment of multi-sensory and ultra-realistic experiences). Although many advances around mediasync have been devised and deployed, this area of research is getting renewed attention to overcome remaining challenges in the next-generation (heterogeneous and ubiquitous) media ecosystem. Given the significant advances in this research area, its current relevance and the multiple disciplines it involves, the availability of a reference book on mediasync becomes necessary. This book fills the gap in this context. In particular, it addresses key aspects and reviews the most relevant contributions within the mediasync research space, from different perspectives. Mediasync: Handbook on Multimedia Synchronization is the perfect companion for scholars and practitioners that want to acquire strong knowledge about this research area, and also approach the challenges behind ensuring the best mediated experiences, by providing the adequate synchronization between the media elements that constitute these experiences

Design and evaluation of echocardiograms codification and transmission for Teleradiology systems

Las enfermedades cardiovasculares son la mayor causa de muerte en el mundo. Aunque la mayoría de muertes por cardiopatías se puede evitar, si las medidas preventivas no son las adecuadas el paciente puede fallecer. Es por esto, que el seguimiento y diagnóstico de pacientes con cardiopatías es muy importante. Numerosos son las pruebas médicas para el diagnostico y seguimiento de enfermedades cardiovasculares, siendo los ecocardiogramas una de las técnicas más ampliamente utilizada. Un ecocardiograma consiste en la adquisición de imágenes del corazón mediante ultrasonidos. Presenta varias ventajas con respecto otras pruebas de imagen: no es invasiva, no produce radiación ionizante y es barata. Por otra parte, los sistemas de telemedicina han crecido rápidamente ya que ofrecen beneficios de acceso a los servicios médicos, una reducción del coste y una mejora de la calidad de los servicios. La telemedicina proporciona servicios médicos a distancia. Estos servicios son de especial ayuda en casos de emergencia médica y para áreas aisladas donde los hospitales y centros de salud están alejados. Los sistemas de tele-cardiología pueden ser clasificados de acuerdo al tipo de pruebas. En esta Tesis nos hemos centrado en los sistemas de tele-ecocardiografia, ya que los ecocardiogramas son ampliamente usados y presentan el mayor reto al ser la prueba médica con mayor flujo de datos. Los mayores retos en los sistemas de tele-ecocardiografia son la compresión y la transmisión garantizando que el mismo diagnóstico es posible tanto en el ecocardiograma original como en el reproducido tras la compresión y transmisión. Los ecocardiogramas deben ser comprimidos tanto para su almacenamiento como para su transmisión ya que estos presentan un enorme flujo de datos que desbordaría el espacio de almacenamiento y no se podría transmitir eficientemente por las redes actuales. Sin embargo, la compresión produce pérdidas que pueden llevar a un diagnostico erróneo de los ecocardiogramas comprimidos. En el caso de que las pruebas ecocardiograficas quieran ser guardadas, una compresión clínica puede ser aplicada previa al almacenamiento. Esta compresión clínica consiste en guardar las partes del ecocardiograma que son importantes para el diagnóstico, es decir, ciertas imágenes y pequeños vídeos del corazón en movimiento que contienen de 1 a 3 ciclos cardiacos. Esta compresión clínica no puede ser aplicada en el caso de transmisión en tiempo real, ya que es el cardiólogo especialista quien debe realizar la compresión clínica y éste se encuentra en recepción, visualizando el echocardiograma transmitido. En cuanto a la transmisión, las redes sin cables presentan un mayor reto que las redes cableadas. Las redes sin cables tienen un ancho de banda limitado, son propensas a errores y son variantes en tiempo lo que puede resultar problemático cuando el ecocardiograma quiere ser transmitido en tiempo real. Además, las redes sin cables han experimentado un gran desarrollo gracias a que permiten un mejor acceso y movilidad, por lo que pueden ofrecer un mayor servicio que las redes cableadas. Dos tipos de sistemas se pueden distinguir acorde a los retos que presenta cada uno de ellos: los sistemas de almacenamiento y reenvió y los sistemas de tiempo real. Los sistemas de almacenamiento y reenvió consisten en la adquisición, almacenamiento y el posterior envió del ecocardiograma sin requerimientos temporales. Una compresión clínica puede ser llevada a cabo previa al almacenamiento. Además de la compresión clínica, una compresión con pérdidas es recomendada para reducir el espacio de almacenamiento y el tiempo de envío, pero sin perder l ainformación diagnóstica de la prueba. En cuanto a la transmisión, al no haber requerimientos temporales, la transmisión no presenta ninguna dificultad. Cualquier protocolo de transmisión fiable puede ser usado para no perder calidad en la imagen debido a la transmisión. Por lo tanto, para estos sistemas sólo nos hemos centrado en la codificación de los ecocardiogramas. Los sistemas de tiempo real consisten en la transmisión del ecocardiograma al mismo tiempo que éste es adquirido. Dado que el envío de video clínico es una de las aplicaciones con mayor demanda de ancho de banda, la compresión para la transmisión es requerida, pero manteniendo la calidad diagnóstica de la imagen. La transmisión en canales sin cables puede ser afectada por errores que distorsionan la calidad del ecocardiograma reconstruido en recepción. Por lo tanto, métodos de control de errores son requeridos para minimizar los errores de transmisión y el retardo introducido. Sin embargo, aunque el ecocardiograma sea visualizado con errores debido a la transmisión, esto no implica que el diagnóstico no sea posible. Dados los retos previamente descritos, las siguientes soluciones para la evaluación clínica, compresión y transmisión han sido propuestas: - Para garantizar que el ecocardiograma es visualizado sin perder información diagnóstica 2 tests han sido diseñados. El primer test define recomendaciones para la compresión de los ecocardiogramas. Consiste en dos fases para un ahorro en el tiempo de realización, pero sin perder por ello exactitud en el proceso de evaluación. Gracias a este test el ecocardiograma puede ser comprimido al máximo sin perder calidad diagnóstica y utilizando así más eficientemente los recursos. El segundo test define recomendaciones para la visualización del ecocardiograma. Este test define rangos de tiempo en los que el ecocardiograma puede ser visualizado con inferior calidad a la establecida en el primer test. Gracias a este test se puede saber si el ecocardiograma es visualizado sin pérdida de calidad diagnóstica cuando se introducen errores en la visualización, sin la necesidad de realizar una evaluación para cada video transmitido o diferentes condiciones de canal. Además, esta metodología puede ser aplicada para la evaluación de otras técnicas de diagnóstico por imagen. - Para la compresión de ecocardiogramas dos métodos de compresión han sido diseñados, uno para el almacenamiento y otro para la transmisión. Diferentes propuestas son diseñadas, ya que los ecocardiogramas para los dos propósitos tienen características diferentes. Para ambos propósitos un método de compresión en la que las facilidades que incorporan los dispositivos de segmentar la imagen y en la que las características de visualización de los ecocardiogramas han sido tenidas en cuenta ha sido diseñado. Para la compresión del ecocardiograma con el propósito de almacenarlo un formato de almacenamiento fácilmente integrable con DICOM basado en regiones y en el que el tipo de datos y la importancia clínica de cada región es tenido en cuenta ha sido diseñado. DICOM es el formato para el almacenamiento y transmisión de imágenes más ampliamente utilizado actualmente. El formato de compresión propuesto supone un ahorra de hasta el 75 % del espacio de almacenamiento con respecto a la compresión con JPEG 2000, actualmente soportado por DICOM, sin perder calidad diagnostica de la imagen. Los ratios de compresión para el formato propuesto dependen de la distribución de la imagen, pero para una base de datos de 105 ecocardiogramas correspondientes a 4 ecógrafos los ratios obtenidos están comprendidos entre 19 y 41. Para la compresión del ecocardiograma con el propósito de la transmisión en tiempo real un método de compresión basado en regiones en el que el tipo de dato y el modo de visualización han sido tenidos en cuenta se ha diseñado. Dos modos de visualización son distinguidos para la compresión de la región con mayor importancia clínica (ultrasonido), los modos de barrido y los modos 2-D. La evaluación clínica diseñada para las recomendaciones de compresión fue llevada a cabo por 3 cardiologos, 9 ecocardiogramas correspondientes a diferentes pacientes y 3 diferentes ecógrafos. Los ratios de transmisión recomendados fueron de 200 kbps para los modos 2-D y de 40 kbps para los modos de barrido. Si se comparan estos resultados con previas soluciones en la literatura un ahorro mínimo de entre 5 % y el 78 % es obtenido dependiendo del modo. - Para la transmisión en tiempo real de ecocardiogramas un protocolo extremo a extremo basada en el método de compresión por regiones ha sido diseñado. Este protocolo llamado ETP de las siglas en inglés Echocardiogram Transmssion Protocol está diseñado para la compresión y transmisión de las regiones por separado, pudiendo así ofrecer diferentes ratios de compresión y protección de errores para las diferentes regiones de acuerdo a su importancia diagnostica. Por lo tanto, con ETP el ratio de transmisión mínimo recomendado para el método de compresión propuesto puede ser utilizado, usando así eficientemente el ancho de banda y siendo menos sensible a los errores introducidos por la red. ETP puede ser usado en cualquier red, sin embargo, en el caso de que la red introduzca errores se ha diseñado un método de corrección de errores llamado SECM, de las siglas en inglés State Error Control Method. SECM se adapta a las condiciones de canal usando más protección cuando las condiciones empeoran y usando así el ancho de banda eficientemente. Además, la evaluación clínica diseñada para las recomendaciones de visualización ha sido llevada a cabo con la base de datos de la evaluación previa. De esta forma se puede saber si el ecocardiograma es visualizado sin pérdida diagnostica aunque se produzcan errores de transmisión. En esta tesis, por lo tanto, se ha ofrecido una solución para la transmisión en tiempo real y el almacenamiento de ecocardiogramas preservando la información diagnóstica y usando eficientemente los recursos (disco de almacenamiento y ratio de transmisión). Especial soporte se da para la transmisión en redes sin cables, dando soluciones a las limitaciones que estas introducen. Además, las soluciones propuestas han sido probadas y comparadas con otras técnicas con una red de acceso móvil WiMAX, demostrando que el ancho de banda es eficientemente utilizado y que el ecocardiograma es correctamente visualizado de acuerdo con las recomendaciones de visualización dadas por la evaluación clínica

Mixed streaming of video over wireless networks

In recent years, transmission of video over the Internet has become an important application. As wireless networks are becoming increasingly popular, it is expected that video will be an important application over wireless networks as well. Unlike wired networks, wireless networks have high data loss rates. Streaming video in the presence of high data loss can be a challenge because it results in errors in the video.Video applications produce large amounts of data that need to be compressed for efficient storage and transmission. Video encoders compress data into dependent frames and independent frames. During transmission, the compressed video may lose some data. Depending on where the packet loss occurs in the video, the error can propagate for a long time. If the error occurs on a reference frame at the beginning of the video, all the frames that depend on the reference frame will not be decoded successfully. This thesis presents the concept of mixed streaming, which reduces the impact of video propagation errors in error prone networks. Mixed streaming delivers a video file using two levels of reliability; reliable and unreliable. This allows sensitive parts of the video to be delivered reliably while less sensitive areas of the video are transmitted unreliably. Experiments are conducted that study the behavior of mixed streaming over error prone wireless networks. Results show that mixed streaming makes it possible to reduce the impact of errors by making sure that errors on reference frames are corrected. Correcting errors on reference frames limits the time for which errors can propagate, thereby improving the video quality. Results also show that the delay cost associated with the mixed streaming approach is reasonable for fairly high packet loss rates

Sistema de Video-on-Demand para IPTV

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 201

Wireless triple play system

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e ComputadoresTriple play is a service that combines three types of services: voice, data and multimedia over a single communication channel for a price that is less than the total price of the individual services. However there is no standard for provisioning the Triple play services, rather they are provisioned individually, since the requirements are quite different for each service. The digital revolution helped to create and deliver a high quality media solutions. One of the most demanding services is the Video on Demand (VoD). This implicates a dedicated streaming channel for each user in order to provide normal media player commands (as pause, fast forward). Most of the multimedia companies that develops personalized products does not always fulfil the users needs and are far from being cheap solutions. The goal of the project was to create a reliable and scalable triple play solution that works via Wireless Local Area Network (WLAN), fully capable of dealing with the existing state of the art multimedia technologies only resorting to open-source tools. This project was design to be a transparent web environment using only web technologies to maximize the potential of the services. HyperText Markup Language (HTML),Cascading Style Sheets (CSS) and JavaScript were the used technologies for the development of the applications. Both a administration and user interfaces were developed to fully manage all video contents and properly view it in a rich and appealing application, providing the proof of concept. The developed prototype was tested in a WLAN with up to four clients and the Quality of Service (QoS) and Quality of Experience (QoE) was measured for several combinations of active services. In the end it is possible to acknowledge that the developed prototype was capable of dealing with all the problems of WLAN technologies and successfully delivery all the proposed services with high QoE