Design of an architecture and communication protocol for video transmission and videoconference

Abstract

Esta tesis doctoral aborda el problema de la transmision de video, en sistemas de transmision de television y video bajo demanda en tiempo real y de videoconferencia, a traves de redes IP, haciendo un enfasis especial cuando la conexion se establece entre dispositivos moviles. En la primera parte del trabajo se introduce la transmision de video en redes IP y se hace especial incapie en la videoconferencia, pasando posteriormente a presentar el estado del arte en ambos ambitos. Tratamos y estudiamos cuestiones relacionadas con la compresion de video, la calidad del video recibido, la calidad de experiencia (QoE), sistemas para la mejora de la QoE para la videoconferencia y tambien tecnologias, como Software Defined Networking (SDN), que nos permiten mejorar dinamicamente la configuracion de los dispositivos de red para mejorar la QoE percibida por los usuarios finales. Posteriormente, pasamos a describir el diseno de la arquitectura y el protocolo para la transmision de video en redes IP, con distintos objetivos. Proponemos una arquitectura y un protocolo para mejorar la QoE de los usuarios en la transmision de video en Internet Protocol Television (IPTV). Tambien lo hacemos para la transmision de video en Redes Heterogeneas usando HTML5. Por ultimo proponemos un algoritmo y protocolo para mejorar QoE de la transmision de video en redes empleadas para la monitorizacion ambiental, basandonos principalmente en un estudio fundamentado en la codificacion en funcion del color predominante de las imagenes del video. En el siguiente capitulo pasamos a proponer una nueva arquitectura y un protocolo para la mejora de la calidad de experiencia de extremo a extremo (E2E QoE) de los usuarios conectados a una videoconferencia. Definimos el proceso del sistema, la maquina de estados finita y el algoritmo necesario para su correcto funcionamiento. Por ultimo, presentamos las distintas pruebas experimentales que se han realizado para estudiar y determinar los mejores sistemas de codificacion, y su comportamiento al utilizar tecnologias como SDN en redes de dispositivos moviles, en Redes Heterogeneas usando HTML5 y en videoconferencia.; This doctoral thesis faces the problem of video transmission, in television transmission systems and video on demand in real time, and video conferencing, in IP networks, making a special emphasis when the connection is established between mobile devices. In the first part of the work, video transmission in IP networks is introduced, and a special emphasis is made on videoconference, afterwards presenting the state of the art in both areas. We address several issues related to video compression, the quality of the video received, the Quality of Experience (QoE), systems for improving the QoE for videoconferencing and also technologies, such as Software Defined Networking (SDN), which allow us to dynamically improve the configuration of the network devices to improve the QoE perceived by the end users. Later, we come to describe the design of the architecture and protocol for the transmission of video…