Autenticação de vídeo H.264/AVC

Hoje em dia, há cada vez mais informação audiovisual e as transmissões ou ficheiros multimédia podem ser partilhadas com facilidade e eficiência. No entanto, a adulteração de conteúdos vídeo, como informação financeira, notícias ou sessões de videoconferência utilizadas num tribunal, pode ter graves consequências devido à importância desse tipo de informação. Surge então, a necessidade de assegurar a autenticidade e a integridade da informação audiovisual. Nesta dissertação é proposto um sistema de autenticação de vídeo H.264/Advanced Video Coding (AVC), denominado Autenticação de Fluxos utilizando Projecções Aleatórias (AFPA), cujos procedimentos de autenticação, são realizados ao nível de cada imagem do vídeo. Este esquema permite um tipo de autenticação mais flexível, pois permite definir um limite máximo de modificações entre duas imagens. Para efectuar autenticação é utilizada uma nova técnica de autenticação de imagens, que combina a utilização de projecções aleatórias com um mecanismo de correcção de erros nos dados. Assim é possível autenticar cada imagem do vídeo, com um conjunto reduzido de bits de paridade da respectiva projecção aleatória. Como a informação de vídeo é tipicamente, transportada por protocolos não fiáveis pode sofrer perdas de pacotes. De forma a reduzir o efeito das perdas de pacotes, na qualidade do vídeo e na taxa de autenticação, é utilizada Unequal Error Protection (UEP). Para validação e comparação dos resultados implementou-se um sistema clássico que autentica fluxos de vídeo de forma típica, ou seja, recorrendo a assinaturas digitais e códigos de hash. Ambos os esquemas foram avaliados, relativamente ao overhead introduzido e da taxa de autenticação. Os resultados mostram que o sistema AFPA, utilizando um vídeo com qualidade elevada, reduz o overhead de autenticação em quatro vezes relativamente ao esquema que utiliza assinaturas digitais e códigos de hash.

RF Receiver Front End for 28.5 GHz Applications on a 70 GHz F-T SiGe BiCMOS Process

This article presents the design and test of a receiver front end aimed at LMDS applications at 28.5 GHz. It presents a system-level design after which the receiver was designed. The receiver comprises an LNA, quadrature mixer and quadrature local oscillator. Experimental results at 24 GHz center frequency show a conversion voltage gain of 15 dB and conversion noise figure of 14 5 dB. The receiver operates from a 2 5 V power supply with a total current consumption of 31 mA.

A Flexible Architecture for the Computation of Direct and Inverse Transforms in H.264/AVC Video Codecs

A new high throughput and scalable architecture for unified transform coding in H.264/AVC is proposed in this paper. Such flexible structure is capable of computing all the 4x4 and 2x2 transforms for Ultra High Definition Video (UHDV) applications (4320x7680@ 30fps) in real-time and with low hardware cost. These significantly high performance levels were proven with the implementation of several different configurations of the proposed structure using both FPGA and ASIC 90 nm technologies. In addition, such experimental evaluation also demonstrated the high area efficiency of theproposed architecture, which in terms of Data Throughput per Unit of Area (DTUA) is at least 1.5 times more efficient than its more prominent related designs(1).

Side information creation for efficient Wyner-Ziv video coding: Classifying and reviewing

Video coding technologies have played a major role in the explosion of large market digital video applications and services. In this context, the very popular MPEG-x and H-26x video coding standards adopted a predictive coding paradigm, where complex encoders exploit the data redundancy and irrelevancy to 'control' much simpler decoders. This codec paradigm fits well applications and services such as digital television and video storage where the decoder complexity is critical, but does not match well the requirements of emerging applications such as visual sensor networks where the encoder complexity is more critical. The Slepian Wolf and Wyner-Ziv theorems brought the possibility to develop the so-called Wyner-Ziv video codecs, following a different coding paradigm where it is the task of the decoder, and not anymore of the encoder, to (fully or partly) exploit the video redundancy. Theoretically, Wyner-Ziv video coding does not incur in any compression performance penalty regarding the more traditional predictive coding paradigm (at least for certain conditions). In the context of Wyner-Ziv video codecs, the so-called side information, which is a decoder estimate of the original frame to code, plays a critical role in the overall compression performance. For this reason, much research effort has been invested in the past decade to develop increasingly more efficient side information creation methods. This paper has the main objective to review and evaluate the available side information methods after proposing a classification taxonomy to guide this review, allowing to achieve more solid conclusions and better identify the next relevant research challenges. After classifying the side information creation methods into four classes, notably guess, try, hint and learn, the review of the most important techniques in each class and the evaluation of some of them leads to the important conclusion that the side information creation methods provide better rate-distortion (RD) performance depending on the amount of temporal correlation in each video sequence. It became also clear that the best available Wyner-Ziv video coding solutions are almost systematically based on the learn approach. The best solutions are already able to systematically outperform the H.264/AVC Intra, and also the H.264/AVC zero-motion standard solutions for specific types of content. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

High Performance Multi-Standard Architecture for DCT Computation in H.264/AVC High Profile and HEVC Codecs

A new high performance architecture for the computation of all the DCT operations adopted in the H.264/AVC and HEVC standards is proposed in this paper. Contrasting to other dedicated transform cores, the presented multi-standard transform architecture is supported on a completely configurable, scalable and unified structure, that is able to compute not only the forward and the inverse 8×8 and 4×4 integer DCTs and the 4×4 and 2×2 Hadamard transforms defined in the H.264/AVC standard, but also the 4×4, 8×8, 16×16 and 32×32 integer transforms adopted in HEVC. Experimental results obtained using a Xilinx Virtex-7 FPGA demonstrated the superior performance and hardware efficiency levels provided by the proposed structure, which outperforms its more prominent related designs by at least 1.8 times. When integrated in a multi-core embedded system, this architecture allows the computation, in real-time, of all the transforms mentioned above for resolutions as high as the 8k Ultra High Definition Television (UHDTV) (7680×4320 @ 30fps).

Alterações na grelha de Amsler na presença de catarata adquirida

Objectivos - Identificar a existência de alterações na Grelha de Amsler (GA) em indivíduos com catarata, comparados com um grupo de controlo sem catarata. Investigar a utilidade do teste da GA na complementação de informação relativamente a opacidades dos meios transparentes. Metodologia - Amostra de 171 indivíduos: 82 portadores de catarata bilateral (Grupo 1), e 89 sem catarata para o grupo de controlo (Grupo 2). Avaliou-se a acuidade visual (AV) monocular para longe e binocular para perto, GA, reflexos pupilares, teste de reflexo vermelho e oftalmoscopia. Definiu-se como variável dependente a catarata e como variáveis independentes, as restantes variáveis referidas anteriormente. Estudo de caso controlo, descritivo e correlacional. Resultados - Idade média 72,16 ± 6,50 anos, com 46,8% do género masculino e 53,2% do género feminino. Utilizam correcção óptica, 84,15% no Grupo 1 e 85,39% no Grupo 2. A média de AV para longe foi superior no Grupo 2 (Grupo 1 foi de 0,50 ±0,25 e no Grupo 2 foi de 0,63 ±0,29. Relativamente ao fundo ocular (FO) no Grupo 1 foram detectados 20,73% de casos alterados, 13,41% normais e 65,85% dos casos foi impossível realizar o exame. No Grupo 2 os valores foram de 28,09%, 38,20% e 33,71% respectivamente. Na GA verificaram-se 45,12% (37) de casos alterados no Grupo 1 e 23,60% (21) alterados no Grupo 2. Destes 21 indivíduos, 61,90% (13) apresentavam alteração na grelha de Amsler e do FO, enquanto que, no Grupo 1, esta condição verificou-se em 13,51% (5). Discussão / Conclusão - No estudo realizado não foi possível verificar uma relação entre as variáveis em estudo mas sim uma associação entre os grupos de estudo. Sendo assim, afirma-se que existe uma associação entre alterações da Grelha de Amsler em indivíduos com suspeita de catarata. Observou-se nos resultados efectuados uma percentagem considerável de pacientes com suspeita de cataratas com alteração na Grelha de Amsler. De modo a ter resultados mais fidedignos, relacionou-se os resultados do teste de Grelha de Amsler com os da fundoscopia, onde foi demonstrado que existia alterações na Grelha de Amsler em indivíduos com suspeita de cataratas que apresentavam normalidade na fundoscopia. Uma das possíveis razões por não se encontrar relação entre as variáveis estudadas, pode ter sido devido à elevada percentagem de indivíduos onde foi impossível realizar o teste de fundoscopia, impedindo de verificar se o fundo ocular apresentava normalidade ou não nos grupos de estudo. Outra limitação do estudo, foi o facto do estudo ter sido realizado no âmbito de rastreio visual, sendo impossível o diagnóstico da suspeita de catarata observada no rastreio. Tendo em conta os resultados obtidos, não se pode concluir que nesta amostra a suspeita de catarata leva a alterações na grelha de Amsler, contudo esta pode ter influência na presença de catarata, quando não existe alterações maculares. Este teste pode ser bastante eficiente na medida de rastreios visuais, em cuidados de saúde primários ou escassez de recursos, levando a uma indicação de alterações que podem estar presentes.

H.264/AVC backward compatible Bit-Depth scalable video coding

As high dynamic range video is gaining popularity, video coding solutions able to efficiently provide both low and high dynamic range video, notably with a single bitstream, are increasingly important. While simulcasting can provide both dynamic range videos at the cost of some compression efficiency penalty, bit-depth scalable video coding can provide a better trade-off between compression efficiency, adaptation flexibility and computational complexity. Considering the widespread use of H.264/AVC video, this paper proposes a H.264/AVC backward compatible bit-depth scalable video coding solution offering a low dynamic range base layer and two high dynamic range enhancement layers with different qualities, at low complexity. Experimental results show that the proposed solution has an acceptable rate-distortion performance penalty regarding the HDR H.264/AVC single-layer coding solution.