Cross-layer optimizations for multimedia distribution over Wireless Multimedia Sensor Networks and Flying Ad-Hoc Networks with quality of experience support

The proliferation of multimedia content and the demand for new audio or video services have fostered the development of a new era based on multimedia information, which allowed the evolution of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) and also Flying Ad-Hoc Networks (FANETs). In this way, live multimedia services require realtime video transmissions with a low frame loss rate, tolerable end-to-end delay, and jitter to support video dissemination with Quality of Experience (QoE) support. Hence, a key principle in a QoE-aware approach is the transmission of high priority frames (protect them) with a minimum packet loss ratio, as well as network overhead. Moreover, multimedia content must be transmitted from a given source to the destination via intermediate nodes with high reliability in a large scale scenario. The routing service must cope with dynamic topologies caused by node failure or mobility, as well as wireless channel changes, in order to continue to operate despite dynamic topologies during multimedia transmission. Finally, understanding user satisfaction on watching a video sequence is becoming a key requirement for delivery of multimedia content with QoE support. With this goal in mind, solutions involving multimedia transmissions must take into account the video characteristics to improve video quality delivery. The main research contributions of this thesis are driven by the research question how to provide multimedia distribution with high energy-efficiency, reliability, robustness, scalability, and QoE support over wireless ad hoc networks. The thesis addresses several problem domains with contributions on different layers of the communication stack. At the application layer, we introduce a QoE-aware packet redundancy mechanism to reduce the impact of the unreliable and lossy nature of wireless environment to disseminate live multimedia content. At the network layer, we introduce two routing protocols, namely video-aware Multi-hop and multi-path hierarchical routing protocol for Efficient VIdeo transmission for static WMSN scenarios (MEVI), and cross-layer link quality and geographical-aware beaconless OR protocol for multimedia FANET scenarios (XLinGO). Both protocols enable multimedia dissemination with energy-efficiency, reliability and QoE support. This is achieved by combining multiple cross-layer metrics for routing decision in order to establish reliable routes.

Influência das variáveis ambientais na comunidade de anuros de florestas de Terra-Firme na Amazônia Oriental

O conhecimento da variabilidade ambiental auxilia nas predições que podem ser feitas sobre o que as alterações no meio abiótico causariam à distribuição das espécies. Neste estudo nós avaliamos em escala local e regional a influência de variáveis ambientais sobre a composição das comunidades de anuros de três áreas de floresta de terra-firme na Amazônia: Floresta Nacional do Amapá, Floresta Nacional do Tapajós e Floresta Nacional de Caxiuanã. Foram realizadas três expedições uma a cada área, no período de janeiro a abril de 2012, concomitantemente com o período chuvoso em cada uma. Foram amostradas 56 parcelas, utilizando o método de procura auditiva/visual. As variáveis ambientais coletadas foram: altura de serrapilheira, abertura de dossel, circunferência à altura do peito de plantas com CAP ≥ 5 cm e densidade de árvores e cipós, temperatura e umidade do ar. Em escala local a composição de espécies não foi afetada por nenhuma das variáveis ambientais testadas, mas em escala regional, a altura de serrapilheira, abertura de dossel, umidade e temperatura contribuíram com 2% da variação na composição de espécies. A análise de redundância parcial indicou que não há influência significativa da distância e das variáveis ambientais localmente, mas regionalmente tanto as variáveis ambientais quanto a distância influenciam na composição de espécies da comunidade.