Etude analytique de la qualité de service des systèmes intelligents de la surveillance vidéo basées sur les réseaux de capteurs sans fil
Institution:
Paris 13Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Intelligent Video surveillance systems are more and more demanding in terms ofquality, reliability and flexibility especially those based on Multimedia wirelesssensors networks. As much as new systems pay a lot of attention to high-levelfeatures such as abnormal event detection, the quality of the video as well asthe quality of the network were for a long time neglected. However, due tosome natural distortions, inappropriate coding techniques and/or bad networkquality, the video quality may be deteriorated making object/event detection verydifficult. A main challenging issue of intelligent video surveillance is to improveQuality-of-Experience of the system. In fact, three major factors are involved inthe global quality of a video surveillance system which are: the captured videoquality, the video coding and the quality-of-service of the network. To this end,it is primordial to assess the video quality in order to decide whether or notan enhancement is needed. On the other hand, the network architecture mustfulfil the video surveillance requirements and respects its specificities in order toguarantee a good quality of service.In this thesis, we focus our interest on video surveillance system’s quality.Our objective is to study the quality aspect in new emergent intelligent videosurveillance systems. The principal contributions of this thesis are threefold.First, we propose a new stereoscopic image coding techniques based on sparseoptimization of non separable vector lifting scheme. In fact, this stereoscopiccoding technique can be extended to the context of multiview coding and may offerbest coding performance for 3D video surveillance systems. Then, we introduce anew quality-based intelligent video surveillance architecture based on video qualityassessment. A video surveillance oriented video quality database is proposed within this architecture. Finally, a scheduling model based on priority of trafficsfor multimedia sensors is proposed. The results of this thesis underline theimportance of our contributions in the field of intelligent video surveillance. Thiswork does not claim to have completely resolved the problems raised in thisthesis. It constitutes a modest first contribution by having explored and analysedthe most crucial problems. Nevertheless, it has the merit of having thoroughlyanalyzed the problems raised by the SV and of having proposed some solutionsthat remain to be improved in the context of future work. Finally, the provisionto the scientific community of a high-resolution video database, unique to ourknowledge, presenting different scenarios, is a considerable contribution.
Abstract FR:
Les systèmes de vidéosurveillance intelligente sont de plus en plus exigeants en termes de qualité, de fiabilité et de flexibilité, notamment ceux basés sur les réseaux de capteurs multimédia sans fil. Bien que les nouveaux systèmes accordent beaucoup d’attention à des fonctionnalités de haut niveau telles que la détection d’événements anormaux, la qualité de la vidéo ainsi que la qualité du réseau ont été plus ou moins longtemps négligées. Ces distorsions sont d’origines diverses, dépendant ainsi des conditions d’acquisition, du codage vidéo et/ou la mauvaise qualité du réseau. La qualité de la vidéo est donc fortement conditionnée par ces trois éléments essentiels de la chaine de vidéo surveillance. En effet, cela se répercute inévitablement sur les performances du système de détection et d’identification d’objets, d’événements anormaux et de façon générale l’interprétation de la scène filmée. L’un des principaux défis de la vidéosurveillance intelligente est donc d’améliorer la qualité d’expérience du système. En effet, il est primordial d’évaluer la qualité perceptuelle vidéo afin de de décider d’éventuels pré-traitements ou post-traitements de rehaussement de qualité. D’autre part, l’architecture du réseau doit répondre aux exigences de la vidéo-surveillance et respecter ses spécificités afin de garantir une bonne qualité de service. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la qualité des systèmes de vidéo surveillance. Notre objectif est d’étudier l’aspect qualité des nouveaux systèmes émergents de vidéosurveillance intelligente. Les principales contributions de cette thèse se situent à trois niveaux. Premièrement, une nouvelle technique de codage d’images stéréoscopiques basée sur l’optimisation des filtres d’un schéma de lifting non séparables est proposée. En fait, cette technique de codage stéréoscopique peut être étendue au contexte du codage multi-vues et peut offrir de meilleures performances de codage pour les systèmes de vidéosurveillance multi-vue. La deuxième contribution porte sur une nouvelle architecture de vidéo surveillance intelligente basée sur l’évaluation de la qualité vidéo. Une base de données de qualité vidéo orientée vers la vidéosurveillance a été ainsi développée pour la première fois, à notre connaissance, pour ce besoin spécifique. Enfin, un modèle de planification basé sur la priorité des trafics pour les capteurs multimédias est proposé. Les résultats de cette thèse soulignent l’importance de nos contributions dans le domaine de la vidéosurveillance intelligente. Ce travail n’a pas la prétention d’avoir résolu complètement les problèmes soulevés dans cette thèse. Il constituent une première contribution modeste en ayant exploré et analysé les problèmes les plus cruciaux. Il a néanmoins le mérite d’avoir analysé à fond les problèmes que soulèvent la VS et d’avoir proposé quelques solutions qui restent à parfaire dans le cadre de travaux futures. Soulignons enfin, la mise à disposition de la communauté scientifique d’une base de vidéos haute résolution, unique à notre connaissance, présentant différents scénarios constitue un apport considérable.