Video sensor node energy preservation through dynamic adaptive video encoding parameters' values selection

Autor: Othmane Alaoui-Fdili, Patrick Corlay, Driss Aboutajdine, Youssef Fakhri, François-Xavier Coudoux
Přispěvatelé: Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Laboratoire de Recherche en Informatique et Télécommunications [Rabat] (GSCM-LRIT), University of Mohammed V, COMmunications NUMériques - IEMN (COMNUM - IEMN), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - Département Opto-Acousto-Électronique - UMR 8520 (IEMN-DOAE), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France), Faculté des Sciences [Kenitra], Université Ibn Tofaïl (UIT), Ecole Supérieure de Technologie de Safi, Université Cadi Ayyad [Marrakech] (UCA), Université Mohammed V de Rabat [Agdal] (UM5), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Laboratoire de Recherche en Informatique et Télécommunications [Kenitra] (LaRIT), AcknowledgementsThis research was supported by the Excellence Fellowships program of the National Center for Scientific and Technical Research(CNRST) of Morocco (G01/003) and the Franco-Moroccan cooperation program in STICs for the research project 'RECIF'.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
"Lifetime extension"
General Computer Science
Computer science
Real-time computing
ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION
02 engineering and technology
ENCODE
Video quality
[INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
[INFO.INFO-NI]Computer Science [cs]/Networking and Internet Architecture [cs.NI]
[SPI]Engineering Sciences [physics]
"H.264/AVC"
0202 electrical engineering
electronic engineering
information engineering
[INFO]Computer Science [cs]
Electrical and Electronic Engineering
"Adaptive video encoding"
020206 networking & telecommunications
Frame rate
[SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics
Sensor node
Parametric model
"Wireless videos sensor networks"
020201 artificial intelligence & image processing
"Intra coding"
Wireless sensor network
[SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing
"Energy consumption"
Coding (social sciences)
Data compression
Zdroj: Sustainable Computing : Informatics and Systems
Sustainable Computing : Informatics and Systems, Elsevier, 2018, 18, pp.34-44. ⟨10.1016/j.suscom.2018.02.006⟩
Sustainable Computing : Informatics and Systems, 2018, 18, pp.34-44. ⟨10.1016/j.suscom.2018.02.006⟩
ISSN: 2210-5379
DOI: 10.1016/j.suscom.2018.02.006⟩
Popis: JIF=1.800; International audience; Wireless video sensor networks (WVSN) are energy constrained systems where deployed video nodes are capable of capturing the visual scene, performing local processing such as video compression, then routing the results toward the destination. In this paper, we consider the problem of minimizing the energy consumed by the video sensor node to encode and transmit the video stream under a defined video quality constraint. In the present work, Intra-Only H.264/AVC is considered as video compression scheme. Particularly, we propose to control at run-time both the energies consumed for video encoding and transmitting, in addition to the video encoding distortion. Thus, we begin our study by profiling the evolution of these quantities according to two coding parameters, namely the frame rate (FR) and the quantization parameter (QP). Following an analysis of the obtained measurements, we propose empirical parametric models in line with the observed behaviors, then validate them with different video sequences. Finally, we introduce the Dynamic Adaptive Encoding Parameters' values Selection (DAEPS) procedure which relies on these models to solve the problem under consideration. Simulations show the advantage of considering such an approach, which is capable, on the one hand, of extending the lifetime of the video sensor node up to 2.3 times, when compared with state-of-the-art approaches, and on the other hand, of complying with the defined end-to-end video quality constraint. (C) 2018 Elsevier Inc. All rights reserved.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: