Markov-MJPEG2000 pour la surveillance vidéo sur des réseaux de capteurs sans fils

Markov-MJPEG2000 pour la surveillance vidéo sur des réseaux de capteurs sans fils

David Faura Khalil Hachicha  Olivier Romain  Patrick Garda 

Laboratoire LIP6 (CNRS) Département SOC-Groupe SYEL BC 167, 4 place Jussieu F-75252 Paris, France

Thales Avionics, ACS/DTEA 18 avenue Maréchal Juin F-92366 Meudon-la-Forêt Cedex, France

Corresponding Author Email: 
david.faura@fr.thalesgroup.com
Page: 
541-562
|
DOI: 
https://doi.org/10.3166/TS.27.541-562
Received: 
9 June 2010
| |
Accepted: 
15 March 2011
| | Citation

OPEN ACCESS

Abstract: 

We developed an algorithm based on Markov model and MJPEG2000 video codec. The proposed compression algorithm uses a simpler model to detect the motion and allows a direct access to the motion binary map for high level processing (Intrusion detection, Tracking ...). Furthermore, this algorithm is suitable for an implementation in a wireless sensor network dedicated to video monitoring.

RÉSUMÉ

Dans cet article, nous présentons une technique de construction de cartes binaires de mouvements d’images couleurs qui améliore significativement la qualité statistique de Motion-JPEG2000 de 10 dB. Cet algorithme est basé sur le masquage d’une image de différence obtenue par un processus markovien. Les premiers résultats montrent que l’on peut transmettre des séquences vidéo sur un réseau de transmission sans fil bas débit de type WPAN– IEEE802.15.4 avec une bonne qualité visuelle.

Keywords: 

MMJPEG2000, Markov model, video coding, wireless sensor network, Maximum A Posteriori criterion

MOTS-CLÉS

chaînes de Markov, réseaux de capteurs sans fils, filtrage spatio-temporel, codage vidéo

Extended Abstract
1. Introduction
2. États De L’art Sur L’amélioration De La Qualité D’image D’un Flux MJPEG2000
3. Principe De L’algorithme MMJPEG2000
4. Évaluation De L’algorithme
5. Conclusion
  References

Adams M. (2001), The JPEG-2000 Still Image Compression Standard, Rapport de recherche n° N2412, ISO/IECJTC1/SC29/WG1, september. ADevice, http://www.analog.com/en/prod/765_810_ADV601,00.html, Technical report, Analog device, 2004.

Ahanger G., Little T. (1996), « A survey of technologies for parsing and indexing digital video », Journal of visual communication and image representation, vol. 7, n° p. 28-43.

Akyildiz I., Kaushik T., Chowdhury R. (2007), « Survey on wireless multimedia sensor networks », The International journal of Computer and Telecommunications Networking, vol. 51, p. 921-960.

Bourdon P., Augereau B., Olivier C., Chatellier C. (2003), « A PDE-based method for ringing artefact removal on greyscale and color JPEG2000 images », IEEE International Conference on Acoustics Speech and Signal Processing, vol. 3, p. 729-732.

Caplier A. (1995), Détection de mouvement par approche markovienne, Thèse de doctorat, INPG Grenoble.

Faura D., Garda P. (2003), « Segmentation d’images couleurs pour la compression de séquences vidéo par l’algorithme Mask, Motion JPEG2000 », CORESA 2003 Lyon.

Faura D., Garda P. (2004), « Masked Motion JPEG2000: A new video compression scheme based on JPEG2000 », 8th IEEE International Symposium on Consumer Electronics 2004, Londres.

Faura D., Romain O., Garda P. (2006), « MMJPEG2000: A video compression scheme based on JPEG2000 », IEEE International Conference on Image Processing, ICIP, Atlanta (USA).

Group M. C. (2000), JPEG2000 part-3, ISO/IEC 15444-3, Technical report, ISO-IEC. ITU-Group, ITU-R Recommendation BT.1683, Rapport, ITU, 2004.

Kim J., Kim S., Won C. (2006), « Motion JPEG2000 Coding Scheme Based on Human Visual System for Digital Cinema », Springer Berlin / Heidelberg Book Advances in Image and Video Technology, vol. 4319, p. 869-877.

L. Lacassagne (2000), Détection de mouvement et suivi d’objet temps réel, Thèse de doctorat, Thèse de Doctorat de l’Université P. et M. Curie.

Lohier F. (2000), Méthodologie de programmation et évaluation des processeurs de traitement du signal parallèles pour le traitement d’images en temps réel, Thèse de doctorat, Thèse de doctorat l’Université P. et Marie Curie.

Lohier F., Garda P., Lacassagne L. (2000), « Masked-Motion-JPEG2000: A new reduced complexity video sequence compression scheme based on a MRF-motion detection algorithm toward inter frame masking », Conf. On Signal Processing Applications and Technology.

Luthon F., Beaumesnil B. (2004a), « Color and ROI with JPEG2000 for wireless videosurveillance », International Conference on Image Processing, vol. 5, p. 3205-3208.

Luthon F., Caplier A. (1993), « Motion detection and segmentation in image sequences using Markov Random Field Modeling », 4th Eurographics Animation and Simulation Workshop, vol., p. 265-275.

Luthon F., Lievin M., Faux F. (2004b), « On the use of entropy power for threshold selection », Elsevier Science, Signal processing, vol. 84, n° 10, p. 1789-1804.

Oliveira I., Correira N., Guimaraes N. (1997), « Image Processing Technique for Video Content Ex-traction », Image indexing and retrieval, vol., p. 61-70.

Pinson M., Wolf S. (2004), « A new standardized method for objectively measuring video quality », IEEE Transactions on Broadcasting, vol. 50, n° 3, p. 312-322.

Riquebourg Y. (1997), Analyse de mouvements articulés : mesure et suivi 2D ; application à la télé-surveillance, Thèse de doctorat, Thése de doctorat université de Rennes I.

Romain O., Granado B., Pinna A., Faura D., Hachicha K., Garda P. (2004), « MERITE A versatile platform for wireless sensor network », IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Ajacio, vol., p. 125-129.

Rosin P. (2001), « Unimodal thresholding », ELSEVIER Pattern Recognition, vol. 34, p. 2083-2096.

Sahoo P., Soltani S., Wong A., Chen Y. (1988), « A survey of thresholding techniques », Computer Vision, Graphics and Image Processing, vol. 41, p. 233-260.

Santa-Cruz D., Ebrahimi T. (2000), « An analytical study of JPEG 2000 functionalities », ICIP’00, vol. 2, p. 49-52.

Saponara S., Blanch C., Denolf K., Bormans J. (2003), « The JVT Advanced Video Coding Standard: Complexity and Performance Analysis on a Tool-by-Tool Basis ».

Skodras A., Christopoulos C., Ebrahimi T. (2001), « The JPEG2000 Still Image Compression Stan-dard », IEEE Signal Processing Magazine, vol. 18, p. 36-58.

Subedar M., Karam L., Abousleman G. (2004), « JPEG2000-Based shape adaptive algorithm for the efficient coding of multiple region of interest », ICIP’04, vol. 2, p. 1293-1296.

Tamtaoui A., Aboutajdine D. (2003), « Mesure de la qualité visuelle des images compresses », Traitement du Signal.

Taubman D. (1999), « High performance scalable Image compression with EBCOT », ICIP’99, vol. 9, n° 7, p. 1158-1170.

Taubman D., Marcellin M. (2002), JPEG2000, Image Compression, Fundamentals, Standards and Practice, Kluwer Academic Publishers, Boston.

Tiffany T., Hakim S. (2001), « Apport d’un bloc de segmentation d’erreur dans l’évaluation de la qualité d’images », GRETSI01.

Totozafiny T. (2007), Compression d’images couleur pour application à la télésurveillance routière partransmission vidéo à très bas débit, Thèse de doctorat, Université de Pau et des pays de l’Adour.

Totozafiny T., Patrouix O., Luthon F., Coutelier J. (2005), « Motion reference image JPEG2000: Road surveillance application with wireless device », Visual Communications and Image Processing VCIP’05.

Vannoorenberghe P., Motamed C., J. Postaire (1998), « Réactualisation d’une image de référence pour la détection du mouvement dans les scènes urbaines », Traitement du Signal, vol. 15, n° 2, p. 139-1484.

Varma K., Bell A. (2004), « Improving JPEG2000’s perceptual performance with weights based on both constrast sensitivity and standard deviation », ICASSP’04, vol. 3, p. 665-668.

Wang Z., Banerfee S., Evans B., Bovik A. (2002), « Generalized bitplane by bitplane shift method for JPEG2000 ROI coding », ICIP’02, vol. 3, p. 81-84.

Yeung Y. (2005), « Efficient Rate Control for JPEG2000 Image Coding », IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 15, n° 3, p. 335-344.