Smooth and scalable wireless JPEG2000 images and video streaming with dynamic bandwidth estimation

Abstract

MPEG developed a new standard which enhances the commonly used image format JPEG. The so-called JPEG2000 gives better quality image and scalability. The key to this project is the possibility to code each image with different resolutions and sizes before they are sent into the channel. The complete system we present is sending a video streaming in JPEG2000 through a wireless network. The capacity of these channels is variable, and the video sequence might not be adequate at every moment. With an adaptive estimation of the available bandwidth every 10 frames, the encoder can select the best resolution of the image giving, as a result, a smooth video to the client. There are two challenges. First, select and implement the best available bandwidth estimation technique. And second, the decision of the thresholds in the encoding algorithm to guaranty the correct visualization of the video sequence. Our work solves and implements both problematics and presents a scalable and smooth system to transfer video images in JPEG2000 taking the most of the wireless channel.

MPEG desarrolló un nuevo estándar que mejora el formato común de JPEG. El llamado JPEG 2000 ofrece una mejor calidad de imagen y escalabilidad. La clave para este proyecto es la posibilidad de codificar cada imagen con diferentes resoluciones y tamaños antes de ser enviadas a través del canal. El sistema completo envía, en tiempo real, una secuencia de imágenes en JPEG 2000 a través de una red inalámbrica. La capacidad de este tipo de canales es variable, y la secuencia puede que no sea la adecuada en todo momento. Con una estimación del ancho de banda disponible cada 10 fotogramas, el codificador puede seleccionar la mejor resolución de imagen que puede enviar. El resultado es un vídeo sin cambios bruscos para el cliente. El proyecto tiene dos desafíos. Primero, seleccionar e implementar el mejor estimador de ancho de banda. Segundo, decidir los umbrales a utilizar en el algoritmo para garantizar la correcta visualización del vídeo. Este trabajo encuentra e implementa la solución a estos dos problemas y presenta un sistema de transmisión escalable y homogéneo para trasmitir imágenes en JPEG 2000 aprovechando al máximo las condiciones de la red inalámbrica.

MPEG va desenvolupar un nou estàndard que millora el format del comunament utilitzat JPEG. El denominat JPEG 2000 ofereix una millor qualitat d'imatge i escalabilitat. La clau per aquest projecte és la possibilitat de codificar cada imatge amb una resolució i una mida diferents abans de ser enviades a través del canal. El sistema complet envia, en temps real, una seqüència d'imatges en JPEG 2000 a través d'una xarxa sense fils. La capacitat d'aquest tipus de canals és variable i la seqüència pot ser que no sigui l'adequada en tot moment. Amb una estimació de l'amplada de banda disponible cada 10 fotogrames, el codificador pot seleccionar la millor resolució d'imatge que pot enviar. El resultat és un vídeo sense canvis bruscos pel client. El projecte presenta dos desafiaments. El primer: seleccionar i implementar el millor estimador d'amplada de banda. I segon: decidir els llindars òptims per l'algoritme de codificació que garanteixin la correcta visualització del vídeo. En aquest projecte es troba i s'implementa la solució a aquests dos problemes i presenta un sistema de transmissió escalable i homogeni per transmetre imatges en JPEG 2000 aprofitant al màxim les condicions de la xarxa sense fils.