UMTS versus DVB-SH na transmissão de sinais de vídeo

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Distribuição de vídeo sobre uma rede IEEE 802.11n

A recente norma IEEE 802.11n oferece um elevado débito em redes locais sem fios sendo por isso esperado uma adopção massiva desta tecnologia substituindo progressivamente as redes 802.11b/g. Devido à sua elevada capacidade esta recente geração de redes sem fios 802.11n permite um crescimento acentuado de serviços audiovisuais. Neste contexto esta dissertação procura estudar a rede 802.11n, caracterizando o desempenho e a qualidade associada a um serviço de transmissão de vídeo, recorrendo para o efeito a uma arquitectura de simulação da rede 802.11n. Desta forma é caracterizado o impacto das novas funcionalidades da camada MAC introduzidas na norma 801.11n, como é o caso da agregação A-MSDU e A-MPDU, bem como o impacto das novas funcionalidades da camada física como é o caso do MIMO; em ambos os casos uma optimização da parametrização é realizada. Também se verifica que as principais técnicas de codificação de vídeo H.264/AVC para optimizar o processo de distribuição de vídeo, permitem optimizar o desempenho global do sistema de transmissão. Aliando a optimização e parametrização da camada MAC, da camada física, e do processo de codificação, é possível propor um conjunto de configurações que permitem obter o melhor desempenho na qualidade de serviço da transmissão de conteúdos de vídeo numa rede 802.11n. A arquitectura de simulação construída nesta dissertação é especificamente adaptada para suportar as técnicas de agregação da camada MAC, bem como para suportar o encapsulamento em protocolos de rede que permitem a transmissão dos pacotes de vídeo RTP, codificados em H.264/AVC.

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.

Distribuição de sinais rádio e vídeo sobre fibra

As comunicações ópticas e as comunicações sem fios têm sofrido uma grande evolução ao longo das últimas décadas. Com o objectivo de juntar as vantagens de cada um dos sistemas surgiu o que se designa por rádio sobre fibra. Este sistema permite centralizar todo o processamento necessário num só local, na estação central, simplificando assim a estação base. Esta simplificação permite reduzir os custos de implementação e torna o sistema menos complexo. Esta dissertação de mestrado tem como objectivo principal estudar e simular um sistema que permite o envio de sinais vídeo e rádio pela fibra óptica para posterior difusão, utilizando o conceito de rádio sobre fibra. Os sinais enviados foram o LTE (Long Term Evolution), o UWB (Ultra WideBand) e o WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). O primeiro disponibiliza o serviço de voz, o segundo disponibiliza o serviço de televisão e o último dá suporte à internet. Estes sinais foram modulados em OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex), porque, posteriormente, estes sinais vão ser difundidos num ambiente sem fios e este tipo de modulação minimiza o efeito de multipercurso e da interferência intersimbólica. Com este estudo pretende-se verificar qual a viabilidade de um sistema que permite o envio de três sinais distintos simultaneamente (serviço Triple Play). Ao analisar os resultados deste sistema concluiu-se que a sua aplicabilidade pode apresentar algumas limitações, dependendo do tipo de modulação e do tipo de modulador que se utilize. Os moduladores ópticos utilizados foram o MZ (Mach-Zehnder) e o EA (Electro-Absorption). A qualidade do sinal recebido foi analisada com base no valor de EVM (Error Vector Magnitude). O primeiro modulador foi aquele que apresentou mais limitações, pois o desempenho do sistema é comprometido para distâncias superiores a 40 km e para potências de entrada inferiores a 0 dBm. Este tipo de sistema apresenta um EVM mais baixo quando a potência de entrada utilizada está entre 0 e 6 dBm. Se o modulador utilizado for o EA, o sistema apresenta um EVM mais baixo quando se utiliza um índice de modulação entre 20% e 30%, para uma potência de entrada entre 0 e 2 dBm.

Anuário Científico – 2009 & 2010 Resumos de Artigos, Comunicações, Teses, Patentes, Livros e Monografias de Mestrado

O Conselho Técnico-Científico do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), na senda da consolidação da divulgação do conhecimento e da ciência desenvolvidos pelo nosso corpo docente, propõe-se publicar mais uma edição do Anuário Científico, relativa à produção científica de 2009 e 2010. A investigação, enquanto vertente estratégica do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL), tem concorrido para o seu reconhecimento nacional e internacional como instituição de referência e de qualidade na área do ensino das engenharias. É também nesta vertente que o ISEL consubstancia a sua ligação à sociedade portuguesa e internacional através da transferência de tecnologia e de conhecimento, resultantes da sua atividade científica e pedagógica, contribuindo para o seu desenvolvimento e crescimento de forma sustentada. São parte integrante do Anuário Científico todos os conteúdos com afiliação ISEL resultantes de resumos de artigos publicados em livros, revistas e atas de congressos que os docentes do ISEL apresentaram em fóruns e congressos nacionais e internacionais, bem como teses e patentes. Desde 2002, ano da publicação da primeira edição, temos assistido a uma evolução crescente do número de publicações de conteúdos científicos, fruto do trabalho desenvolvido pelos docentes que se têm empenhado com afinco e perseverança. Contudo, nestes dois anos (2009 e 2010) constatou-se um decréscimo no número de publicações, principalmente em 2010. Uma das causas poderá estar diretamente relacionada com a redução do financiamento ao ensino superior uma vez que limita toda a investigação no âmbito da atividade de I&D e da produção científica. Na sequência da implementação do Processo de Bolonha em 2006, o ISEL promoveu a criação de cursos de Mestrado disponibilizando uma oferta educativa mais completa e diversificada aos seus alunos, mas também de outras instituições, dotando-os de competências inovadoras apropriadas ao mercado de trabalho que hoje se carateriza mais competitivo e dinâmico. Terminados os períodos escolar e de execução das monografias dos alunos, os resumos destas são igualmente parte integrante deste Anuário, no que concerne à conclusão dos Mestrados em 2009 e 2010.A fim de permitir uma maior acessibilidade à comunidade científica e à sociedade civil, o Anuário Científico será editado de ora avante em formato eletrónico. Excecionalmente esta edição contempla publicações referentes a dois anos – 2009 e 2010.

Anuário Científico – 2002 Resumos de Artigos, Comunicações, Teses e Livros

O Conselho Cientifico do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa dá continuidade à publicação do Anuário Científico do ISEL com esta edição relativa ao ano de 2002. Os trabalhos científicos, artigos, comunicações, teses e livros, cujos resumos integram este Anuário Científico são reveladores do entrosamento do nosso corpo docente com a comunidade científica (académica e de investigação) e são um indicador da qualidade do trabalho científico e de investigação realizado. A investigação é uma das obrigações da academia. Esta actividade, por envolver o desconhecido e a procura de soluções inéditas, não se coaduna com a imposição de limitações, especialmente quando estas são artificiais. Todos aqueles que para o trabalho de investigação possuam competência devem, em nosso entender, ser estimulados a dar o seu contributo para o desenvolvimento da sociedade. No âmbito do ensino da engenharia, estamos certos que as alterações legislativas em curso no nosso país, se forem orientadas no sentido do incremento da qualidade, terão em conta o real valor de cada instituição e saberão aproveitar o potencial humano, científico e tecnológico do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, quebrando o actual espartilho legal, cerceador de parte da actividade de I&D, que inibe, presentemente, a concessão dos graus académicos de Mestre e Doutor. É nosso entendimento que a faculdade de atribuição, pelas instituições de ensino superior, dos graus de pós-graduação deve ser estabelecida com base em critérios, universais e predefinidos, afiançadoras das competências específicas e garantes da qualidade dos resultados.

Anuário Científico – 2003 Resumos de Artigos, Comunicações, Teses e Livros

O Conselho Científico do instituto Superior de Engenharia de Lisboa dá continuidade à publicação do Anuário Científico do ISEL com esta edição relativa ao ano de 2003. O Instituto Superior de Engenharia de Lisboa tem vindo a dar o seu contributo ao desenvolvimento do país, quer através da formação de engenheiros, quer através da prestação de serviços à comunidade, sem esquecer as funções de disseminação de conhecimentos e de transferência de tecnologia, que também lhe competem e que este anuário demonstra. O ISEL possui cursos acreditados pelas associações profissionais, Ordem dos Engenheiros e Associação Nacional dos Engenheiros Técnicos, em todas as suas áreas de formação. Os conhecimentos científicos são o suporte das competências do Engenheiro que lhe permitem utilizar, adequadamente, as tecnologias disponíveis. Ciência e investigação são indissociáveis e imprescindíveis numa escola de engenharia. Este binómio está, muitas vezes, directa ou indirectamente, ligado à realização de teses de mestrado e de doutoramento. Continuamos a insistir na necessidade de levar o poder político a compreender que a qualidade de engenheiro não depende do subsistema de ensino superior, mas sim da qualidade da escola de engenharia que os formou. Vem sendo notória, quer pelos trabalhos desenvolvidos, quer pelo nível académico do seu corpo docente, a competência do ISEL para a concessão dos graus de pós-graduação. Reafirmamos a nossa convicção neste propósito e na necessidade de ultrapassar o espartilho legal que o constrange, continuando empenhados em dar o nosso melhor contributo à sociedade.

Anuário Científico – 2004 Resumos de Artigos, Comunicações, Teses e Livros

O Conselho Científico do Instituto Superior de engenharia de Lisboa dá continuidade À publicação do Anuário Científico do ISEL com esta edição relativa ao ano de 2004. Nela se evidencia a produção científica do corpo docente do ISEL a qual tem vindo a crescer de forma sustentada. O Instituto Superior de Engenharia de Lisboa pauta a sua actividade - ensino, investigação e prestação de serviços À comunidade - por elevados padrões de qualidade. O seu valor como Instituição é reconhecido no país, nomeadamente, na academia, de forma explícita, interessada e estimulante. No entanto,continua sujeito a inibições administrativas que restringem o seu pleno desenvolvimento e inviabilizam um ainda maior contributo que pode dar à sociedade. O Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, consciente de que o seu desenvolvimento como escola de engenharia com plenitude de competências só é possível no âmbito do subsistema universitário, opta pela sua integração, como unidade orgânica com autonomia científica, pedagógica, administrativa e financeira, na Universidade de Lisboa. Decisão tomada neste ano de 2005, de forma expressiva, por todos os órgãos institucionais do ISEL e aceite pela Universidade de Lisboa através da deliberação do seu Senado. Este rumo tem sido firmemente apoiado pelo Conselho Científico na convicção de que estabelece o caminho que melhor serve os interesses da Instituição e do país. É um facto que apraz realçar no momento de fazer mais investigação dos seus docentes, na expectativa de um acolhimento favorável por parte do Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior.

Anuário Científico – 2008 Resumos de Artigos, Comunicações, Teses e Livros

A divulgação do conhecimento resultante da Ciência, Investigação e Actividade Profissional de mérito reconhecido são indissociáveis e necessários numa sociedade em evolução, sem descurar a vertente pedagógica, numa Instituição de Ensino Superior. Verificou-se que durante este período se assistiu a um incremento das publicações científicas dos docentes do ISEL. Por outro lado, existiu um maior envolvimento em projectos de investigação e um acréscimo na conclusão do grau de Doutor. Assim, o anuário científico de 2008 constitui um documento de divulgação desta actividade no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa em parceria com outros Politécnicos, Universidades e Centros de Investigação nacionais e internacionais. Numa altura em que se avizinham mudanças estruturais no Ensino Superior, esperamos que o poder político avalie as instituições pelo trabalho desenvolvido e pela qualidade dos engenheiros que estas formam.

Anuário Científico – 2006 Resumos de Artigos, Comunicações, Teses e Livros

Com o anuário referente ao ano 2006 é completado um ciclo iniciado pelo Conselho Científico do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no ano de 2002 com a publicação do primeiro anuário científico do ISEL. As vicissitudes na publicação da 6ª edição do Anuário Científico do ISEL, reflectem-se no atraso da sua saída. A implementação do processo de Bolonha, a reestruturação e criação de novos cursos em áreas emergentes do conhecimento e toda actividade implícita, para além de outros factores, ocasionou que me coubesse a concretização da edição deste anuário, ainda concluído pelo anterior Presidente do Conselho Científico, Professor Elmano Margato. Acredito que a divulgação do conhecimento científico resultante da Ciência. Investigação e actividade profissional de mérito reconhecido são indissociáveis e insubstituíveis para uma Escola que lecciona cursos de Engenharia e se afirmou no panorama nacional e internacional.

Optimização do posicionamento de câmaras de vídeo-vigilância

Dissertação de Mestrado em Engenharia de Redes de Comunicação e Multimédia

Novas ferramentas de comunicação online, arquivo e anotação em vídeo para base de dados nas artes performativas

Artigo baseado na comunicação proferida no 8º Congresso SOPCOM: Comunicação Global, Cultura e Tecnologia, realizado na Escola Superior de Comunicação Social (ESCS-IPL), Lisboa, Portugal, 17-19 de outubro de 2013

Remistura de vídeo: um estudo exploratório de diferentes estilos

Dissertação apresentada à Escola Superior de Comunicação Social como parte dos requisitos para obtenção de grau de mestre em Audiovisual e Multimédia.

Anuário Científico 2005 - Resumos de Artigos, Comunicações, Teses e Livros

O Conselho Científico do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL) dá a conhecer o trabalho científico desenvolvido por esta instituição no ano de 2005 e divulgado em fóruns nacionais e internacionais, através da 5ª edição do Anuário Científico do ISEL. O ISEL tem sabido responder prontamente aos desafios de mudança que as sociedades modernas impõem, a atestá-lo estão a recente formatação de todos os seus cursos ao modelo estabelecido pela Declaração de Bolonha e a criação de novos cursos em áreas emergentes do conhecimento. Uma das maiores preocupações das escolas de engenharia na atualidade diz respeito à escassez de alunos. A algum excesso na oferta de vagas e cursos de engenharia aliam-se a retracção do crescimento da população estudantil e a sua menor apetência por este tipo de formação superior, em especial nas áreas tradicionais. Este problema, que se estende a muitos outros países, faz apelo a uma reorganização do ensino da engenharia no nosso país. Tal reorganização terá de ser feita com rigor, no respeito pelas instituições, baseada em critérios objectivos avaliazadores de competências e procurando a sua complementaridade. O ISEL, consciente de que o cabal aproveitamento das suas competências só é possível no subsistema universitário, optou em 2005, pela sua integração na Universidade de Lisboa (UL). Pensamos que a integração do ISEL na UL, para além de contribuir para a reorganização das escolas de engenharia na área metropolitana de Lisboa, é geradora de novas sinergias, das quais resultará, certamente, um melhor serviço por nós prestado. Estamos convictos de que as opções tomadas são as que melhor servem os interesses do ISEL e do país, continuaremos a fomentar as acções conjuntas com a UL e a dar o nosso melhor contributo à sociedade através da formação de engenheiros qualificados e do incremento das actividades de investigação e desenvolvimento.

Anuário Científico 2007 - Resumos de Artigos, Comunicações, Teses e Livros

O Instituto Superior de Engenharia de Lisboa assume como um dos seus vectores estratégicos de desenvolvimento, a formação avançada e científica dos seus docentes. A divulgação do conhecimento resultante da Ciência, Investigação e Actividade Profissional de mérito reconhecido são indissociáveis e necessários numa sociedade em evolução, sem descurar a vertente pedagógica. O anuário científico referente ao ano 2007, onde se incluem resumos de artigos, comunicações, teses, livros e patentes, constitui um documento de divulgação desta actividade no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa em parceria com outros Politécnicos, Universidades e Centros de Investigação nacionais e internacionais. As adversidade de todos os que contribuíram para esta publicação, resultantes de um elevado número de horas de leccionação, deslocação para outras instituições a fim de realizarem o seu Doutoramento ou Mestrado, entre outras, não são quantificáveis nem possíveis de condensar neste anuário. A todos aqueles Docentes que alcançaram ultrapassar estas contrariedades é, este anuário científico, uma forma de reconhecimento da sua mais-valia e trabalho.