Controle de qualidade de experiência para disseminação de vídeos em tempo real sobre redes ad hoc veiculares

QUADROS, Carlos Jean Ferreira de

Tese

Controle de qualidade de experiência para disseminação de vídeos em tempo real sobre redes ad hoc veiculares

Live video dissemination over Vehicular Ad hoc Networks (VANETs) is fundamental for several services, e.g., roadside video emergency, advertisement's broadcast, and smart video surveillance. All these applications face many challenges due to stringent video quality level requirements, dynamic topolo...

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Autor principal:	QUADROS, Carlos Jean Ferreira de
Grau:	Tese
Idioma:	por
Publicado em:	Universidade Federal do Pará 2017
Assuntos:	Redes vehiculares ad hoc (VANETs) Redes LTE ou 4a. Geração Redes ad hoc (redes de computadores) Protocolos de roteamento estatísticos Qualidade de experiência (QoE) VANETs (Vehicular ad hoc networks) QoE (Quality of experience) LTE (Long Term Evolution) Networks Statistical routing protocols CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES
Acesso em linha:	http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/8982

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spelling	ir-2011-89822022-04-11T14:43:56Z Controle de qualidade de experiência para disseminação de vídeos em tempo real sobre redes ad hoc veiculares QUADROS, Carlos Jean Ferreira de CERQUEIRA, Eduardo Coelho http://lattes.cnpq.br/1028151705135221 SANTOS, Aldri Luis dos Redes vehiculares ad hoc (VANETs) Redes LTE ou 4a. Geração Redes ad hoc (redes de computadores) Protocolos de roteamento estatísticos Qualidade de experiência (QoE) VANETs (Vehicular ad hoc networks) QoE (Quality of experience) LTE (Long Term Evolution) Networks Statistical routing protocols CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES Live video dissemination over Vehicular Ad hoc Networks (VANETs) is fundamental for several services, e.g., roadside video emergency, advertisement's broadcast, and smart video surveillance. All these applications face many challenges due to stringent video quality level requirements, dynamic topologies, and broadcast environments. To deal with these challenges, as well as reduce network routing overhead, geographic Statistical Routing Protocols (SRPs) have been proposed as a suitable solution for the distribution of video flows in VANETs, usually by using positioning and Quality of Service (QoS) parameters. However, rather than only these parameters, a satisfactory video dissemination from the user's perspective also requires video and human-awareness issues. In real situations, due to different requirements and hierarchical structures of multimedia applications, network level and position parameters alone are not enough to select the best relay nodes and build up reliable routes to multi-hop video dissemination with satisfactory reachability and Quality of Experience (QoE) levels. This thesis focuses on improving the disseminated quality of on-road live videos in VANETs. Thus, we propose the cross-layer Broadcast Receiver-based and QoE-driven (BRQ) mechanism, which is modularly coupled to SRPs to offer QoE-aware and video-related parameters for the relay node selection and route maintenance. Thus, nodes decide for themselves to retransmit further the video sequences, enhancing the capacity of the system in delivering videos with better QoE assurance. On top of this, an application-level Error-Control (EC) scheme, namely Interleaving, allows mitigating the effects of frame loss. BRQ was added to a straightforward SRP built using the Distance method, named DBRQ protocol. Results show the gains of DBRQ compared to current SRPs, achieving video dissemination with QoE support, less routing overhead, and satisfactory reachability. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A disseminação de vídeos em tempo real sobre Redes Veiculares (do Inglês, Vehicular Ad hoc Networks - VANETs) é fundamental para inúmeros serviços, como: vídeos de emergência, anúncios, monitoramento inteligente etc. Essas aplicações enfrentam muitos desa fios devido os requisitos de qualidade de vídeo, topologia dinâmica e ambiente das VANETs. Para lidar com esses desafios e reduzir a sobrecarga de roteamento na rede, protocolos de roteamento estatásticos (do Inglês, Statistical Routing Protocols - SRPs) tem sido propostos para a distribuição de fluxos de vídeo em VANETs, normalmente usando parâmetros de posicionamento e Qualidade de Serviço. Porém, além desses parâmetros, a disseminação de vídeo, considerando a perspectiva dos usuários, também exige a preocupação com questões relacionadas a aceitação pelo Sistema Visual Humano (SVH). Devido aos diferentes requisitos e a estrutura hierárquica de vídeos, apenas parâmetros de posição e do nível de rede não são sufi cientes para disseminação de vídeo com níveis satisfatórios de Qualidade de Experiência (do Inglês Quality of Experience - QoE) e alcançabilidade. Esta tese foca na melhoria do QoE dos vídeos em tempo real disseminados em VANETs. Assim, propõe-se um mecanismo cross-layer para Broadcast baseado em Receptor dirigido a QoE (BRQ), modularmente acoplado em SRPs para oferecer parâmetros relacionados a vídeo no processo de seleção de nodos encaminhadores dos fluxos de vídeo e manutenção de rotas. A partir do BRQ, os nodos da rede decidem por eles mesmos, se devem retransmitir as sequências de vídeo ou não, melhorando a capacidade do sistema em distribuir vídeos com melhor QoE. No topo dessa arquitetura, uma técnica para Correção de Erros, nomeadamente Entrelaçamento (do Inglês, Interleaving), foi adicionada, permitindo mitigar ainda mais os efeitos de perdas em rajadas de quadros relativos ao ambiente de conexão inseguro de VANETs. Para validação, o mecanismo BRQ foi adicionado a um SRP projetado usando a estratégia de encaminhamento baseada em Distância, chamado de protocolo DBRQ (Distance BRQ). Os resultados mostram que os ganhos do protocolo DBRQ comparado a outros atuais SRPs, forneceram disseminação de vídeo com maior suporte da QoE, menos sobrecarga de roteamento e alcançabilidade satisfatória. 2017-08-09T14:22:52Z 2017-08-09T14:22:52Z 2017-03-24 Tese QUADROS, Carlos Jean Ferreira de. Controle de qualidade de experiência para disseminação de vídeos em tempo real sobre redes Ad Hoc veiculares. 2017. 104 f. Orientador: Eduardo Coelho Cerqueira; Coorientador: Aldri Luís dos Santos. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2017. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/8982. Acesso em:. http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/8982 por Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Pará Brasil Instituto de Tecnologia UFPA Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
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