Η ψηφιακή υδατοσήμανση προτείνεται για την προστασία των πνευματικών δικαιωμάτων και του copyright των αρχείων ψηφιακού βίντεο. Το πρόβλημα συνήθως αντιμετωπίζεται με αλγορίθμους υδατοσήμανσης ψηφιακής εικόνας, οι οποίοι εφαρμόζονται σε κάθε πλαίσιο (frame) ενός αρχείου ψηφιακού βίντεο. Τα αόρατα υδατογραφήματα κυρίως στοχεύουν στην ανίχνευση και απόδειξη της παραβίασης του copyright για τα αρχεία ψηφιακού βίντεο που διακινούνται μέσω των δικτύων και του Διαδικτύου. Κατά την ανίχνευση της ύπαρξης του υδατογραφήματος, σε οποιοδήποτε πλαίσιο του αρχείου ψηφιακού βίντεο, αποδεικνύεται και η ταυτότητα του κατόχου του αρχείου και οι νομικοί περιορισμοί χρήσης του. / Digital watermarking is proposed for the protection of intellectual rights and copyright the files of digital video. The problem is usually faced with watermarked algorithms of digital picture, which are applied in each frame of a digital video file . Invisible watermarks mainly aim in the detection and proof of copyright violation for the files of digital video that are trafficked in via the networks and the Internet. At the detection of existence of watermarking, in any frame of digital video file, is proved also the identity of holder of file and its legal restrictions of use.

Η παρούσα εργασία αναπτύσσει ένα σύστημα εντοπισμού και παρακολούθησης κατά τη διάρκεια ενός ποδοσφαιρικού αγώνα.Η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε αφορά τρία στάδια , την αφαίρεση στατικού φόντου, την ανίχνευση των κινούμενων παικτών και τον εντοπισμό τους σε όλη τη διαδρομή τους. / In this paper a football player tracking system is analyzed and developed. The methodology used can be divided in three stages, static background subtraction, detection of moving players and tracking them throughout a football game.

Το πεδίο έρευνας της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η ευφυής διαχείριση ιατρικών δεδομένων και πιο συγκεκριμένα ιατρικό βίντεο που επιτυγχάνεται κυρίως με την ενσωμάτωση κλινικών δεδομένων με τη χρήση ψηφιακής υδατογραφίας στο ιατρικό βίντεο. Η ψηφιακή υδατογραφία είναι το ερευνητικό πεδίο που ασχολείται με τη διαδικασία ενσωμάτωσης κρυφών πληροφοριών σε ένα σήμα. Η συγκεκριμένη ερευνητική εργασία επικεντρώνεται σε ένα μη ορατό και εύρωστο υδατογραφικό σχήμα για ιατρικό βίντεο. Μια συχνή απαίτηση για τα υδατογραφικά σχήματα είναι η ικανότητα τυφλής αποκωδικοποίησης, η αποκωδικοποίηση δηλαδή χωρίς το αρχικό σήμα. Στην ερευνητική εργασία σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ένα υδατογραφικό σχήμα που σκοπό έχει τη χρήση του από ιατρικούς οργανισμούς για την προστασία των ιατρικών δεδομένων που παρέχουν τα ιατρικά βίντεο καθώς και την ευφυή διαχείριση των κλινικά χρήσιμων δεδομένων για διαγνωστικούς και εκπαιδευτικούς σκοπούς. Πιο συγκεκριμένα το σύστημα εφαρμόζει τρισδιάστατο μετασχηματισμό κυματιδίων σε ιατρικά βίντεο και ενσωματώνει πολλαπλά υδατογραφήματα, με διαφορετικές ανάγκες σε απαιτήσεις για ακεραιότητα και αδιορατότητα, χωρίς ωστόσο να αλλοιώνει τη διαγνωστική αξία των ιατρικών εξετάσεων. Καθώς η χρησιμότητα της εφαρμογής υδατογραφικών σχημάτων στις ιατρικές εικόνες είναι διεθνώς αναγνωρισμένη, ενώ αντίθετα δεν έχει γίνει μέχρι στιγμής καμία προσέγγιση για ιατρικά βίντεο, η παρούσα ερευνητική εργασία αποτελεί μια καινοτόμα προσέγγιση στην εισαγωγή υδατογραφίας και στα ιατρικά βίντεο, η οποία παράλληλα διαχειρίζεται ευφυώς τις κλινικές διαγνώσεις που προκύπτουν από αυτά. / The research field of this Ph.D thesis is the intelligent management of medical data, and more specifically medical video which is achieved based on the embedding of clinical data through the use of digital watermarking, on the medical video. Digital watermarking is the research field that uses a process to embed hidden information into a signal. The Ph.D thesis focuses on a non visible and robust watermarking scheme for medical videos. A common requirement of watermarking schemes is the ability to blindly decode a message without the use of the original signal. On the current work, a watermarking scheme was designed and implemented aiming to be used by medical organizations to protect medical data and to intelligent manage clinical useful data for diagnostic and educational purposes. In particular the system performs a three dimensional discrete wavelet transform into medical videos and embeds multiple watermarks with different requirements for integrity and imperceptibility without degradation of the diagnostic value of the medical examinations. The use of watermarking schemes on medical images is well established by the international literature. The use of a watermarking scheme for medical videos has not been achieved until today. The present scientific works proposes an innovative approach for medical video watermarking, that intelligently manages at the same time clinical diagnosis from the examinations.

Η παρούσα ειδική ερευνητική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών Ειδίκευσης στα “Συστήματα Επεξεργασίας Σημάτων και Επικοινωνιών” στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η σχεδίαση και ανάπτυξη του MPEG – 4 Simple Profile CODEC στο περιβάλλον Simulink με σκοπό την τελική εκτέλεση του αλγορίθμου DSP που θα προκύψει, στην πλατφόρμα ανάπτυξης TMS320DM6437 EVM. Στο πρώτο κεφάλαιο ορίζεται η έννοια της κωδικοποίησης βίντεο σε πραγματικό χρόνο και περιγράφεται η σύγχυση που επικρατεί γύρω από αυτήν. Επίσης γίνεται μια περιγραφή των επεξεργαστών ψηφιακού σήματος ως προς τα τυπικά χαρακτηριστικά που διαθέτουν, την αρχιτεκτονική τους, την αρχιτεκτονική μνήμης, τα στοιχεία υλικού που διαθέτουν για τη ροή του DSP προγράμματος, ενώ παράλληλα, παρουσιάζεται η ιστορική εξέλιξη των DSPs που οδήγησε στους σύγχρονους DSPs και οι οποίοι, διαθέτουν καλύτερες επιδόσεις από τους προπάτορές τους, και αυτό χάρη στις τεχνολογικές και αρχιτεκτονικές εξελίξεις όπως, οι χαμηλότεροι κανόνες σχεδίασης, η γρήγορη προσπέλαση κρυφής μνήμης δύο επιπέδων, η σχεδίαση του DMA και ενός μεγαλύτερου συστήματος διαύλου. Στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική της πλατφόρμας ανάπτυξης TMS320DM6437 EVM καθώς και οι διεπαφές υλικού που διαθέτει για την είσοδο και έξοδο βίντεο/ήχου από αυτήν. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια εκτενής παρουσίαση των εννοιών που συναντώνται στην κωδικοποίηση βίντεο. Στην αρχή του κεφαλαίου απεικονίζεται το γενικό μοντέλο ενός κωδικοποιητή/αποκωδικοποιητή και βάσει αυτού προχωράμε στην περιγραφή του χρονικού μοντέλου, το οποίο επιβάλλει την πρόβλεψη του τρέχοντος πλαισίου βίντεο χρησιμοποιώντας το προηγούμενο, ενώ παράλληλα, εξηγεί και μεθόδους για την εκτίμηση κίνησης περιοχών (μακρομπλοκ) μέσα στο πλαίσιο ενός βίντεο και το πώς μπορεί να γίνει ο υπολογισμός του σφάλματος κίνησης τους. Στη συνέχεια περιγράφεται το μοντέλο εικόνας το οποίο στην πράξη αποτελείται από τρία συστατικά μέρη: τον μετασχηματισμό (αποσυσχετίζει και συμπιέζει τα δεδομένα), την κβάντιση (μειώνει την ακρίβεια των μετασχηματισμένων δεδομένων) και την ανακατάταξη (ανακατατάσσει τα δεδομένα ούτως ώστε να ομαδοποιήσει μαζί τις σημαντικές τιμές). Οι συντελεστές του μετασχηματισμού μετά την ανακατάταξη και την κωδικοποίηση, μπορούν να κωδικοποιηθούν περαιτέρω με τη χρήση κωδικών μεταβλητού μήκους (Huffman κωδικοποίηση) ή μέσω αριθμητικής κωδικοποίησης. Στο τέλος του κεφαλαίου περιγράφεται το υβριδικό μοντέλο DPCM/DCT CODEC πάνω στον οποίο στηρίζεται και η υλοποίηση του MPEG – 4 Simple Profile CODEC. Στο τρίτο κεφάλαιο ουσιαστικά γίνεται μια περιγραφή των χαρακτηριστικών του MPEG – 4 Simple Profile CODEC, των εργαλείων που χρησιμοποιεί, της έννοιας αντικείμενο που πλέον υπεισέρχεται στην κωδικοποίηση βίντεο καθώς και τα είδη προφίλ και επιπέδων που υποστηρίζει το συγκεκριμένο πρωτόκολλο κωδικοποίησης/αποκωδικοποίησης. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η υλοποίηση του κωδικοποιητή, του αποκωδικοποιητή του MPEG – 4 Simple Profile CODEC καθώς και των επιμέρους υποσυστημάτων που τους απαρτίζουν. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται η αλληλεπίδραση του χρήστη με το σύστημα κωδικοποίησης/αποκωδικοποίησης, τι παράμετροι χρειάζονται να δοθούν ως είσοδοι από αυτόν, καθώς και πως είναι δυνατή η χρήση του συγκεκριμένου συστήματος. / This project objective is the design and development of MPEG – 4 Simple Profile CODEC in Simulink environment in order to execute the resulting DSP algorithm on the development platform TMS320DM6437 EVM. The first chapter defines the term of real – time video coding which sometimes is misunderstood by most people. Besides there is a brief description of DSP systems, which includes information about their typical characteristics, their architecture, their memory architecture and the hardware elements provided with in order to support the flow of a DSP program. It is also presented the evolution of DSPs through time, which finally gave the modern DSPs with better performance than their ancestors thanks to the technological and architectonical improvements such as, lower design rules, fast-access two-level cache, (E)DMA circuitry and a wider bus system. At the end of this chapter it is presented the architecture of TMS320DM6437 EVM board and its input/output hardware interfaces for video and sound. At the second chapter there is an extensive presentation of terms found at the science of coding/decoding video. At the beginning of this chapter it is depicted a general model including a video encoder/decoder and this is the reason for the description of temporal model, which includes the prediction of current frame from the previous one, and at the same time it explains the computation methods of macroblock motion estimation and motion compensation. Continuing it is described the image model aparted from three component parts, the transformation (decorrelation and data compression), the quantization (reduces the accuracy of transformed data) and the reordering (reorders data on a way that groups significant values all together). The transform coefficients after reordering and coding, can be further coding by using variable length coding (Huffman coding) or arithmetic coding. At the end of the chapter the hybrid model of DPCM/DCT CODEC is described and this is the one where the implementation of MPEG – 4 Simple Profile CODEC has been set up. At the third chapter there is a description about the characteristics of MPEG – 4 Simple Profile CODEC, the tools used, the “object” term, which appears on video coding/decoding and also what are the profiles and levels supported by the specific video encoding/decoding protocol. Finally it is described how the coding of rectangular frames is done and the Simulink model of MPEG – 4 Simple Profile CODEC which is the base for the implementation of DSP algorithm executed on the development platform. At the forth chapter we present the implementation of MPEG – 4 Simple Profile CODEC encoder/decoder and their partial subsystems. At the fifth chapter it is described the interaction between user and the CODEC, what are the parameters needed to be entered as inputs and how the system can be used.

Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση και μελέτη της χρήσης του βίντεο και κατά συνέπεια της ιατρικής εικόνας στην ιατρική και ειδικότερα στην τηλεϊατρική και των τρόπων με τον οποίο επεξεργάζεται και συμπιέζεται η πληροφορία αυτή για να γίνει αποδοτικότερη για τις ισχύουσες συνθήκες. / Target of this essay is the analysis and study of the use of the video and medical images in medicine and telemedicine in particular

Η δημοφιλής τάση για ασύρματη επικοινωνία συμβολίζει την ανάγκη μας για ανεξαρτησία και ευελιξία. Σε συνδυασμό με την έμφυτη ανάγκη του ανθρώπου για επικοινωνία, ανταλλαγή σκέψεων και εμπειριών, η τάση αυτή περιλαμβάνει τα τελευταία χρόνια την απαίτηση για ασύρματα πολυμέσα. Η ασύρματη επικοινωνία πολυμέσων έχει τη δυνατότητα να αλλάξει πολλές από τις παραμέτρους της καθημερινότητάς μας. Η πληθώρα των εφαρμογών που προσφέρονται περιορίζεται μόνο από τη δυνατότητα του ασύρματου καναλιού να διαθέσει πόρους, ενέργεια και χρόνο. Η χωρητικότητα του ασύρματου διαύλου επικοινωνίας είναι το κλειδί και η έρευνα εστιάζει στη βελτιστοποίηση της μετάδοσης εφαρμογών ροής βίντεο, αξιοποιώντας όσο το δυνατόν καλύτερα το ασύρματο κανάλι. Στα πλαίσια της διατριβής προτείνεται μια νέα αναλυτική μέθοδος δημιουργίας συνθετικών βίντεο ροών MPEG-4 που μεταδίδονται σε ένα ετερογενές ασύρματο περιβάλλον. Η κίνηση που δημιουργούν πολλαπλές ροές βίντεο μοντελοποιείται από μια αλυσίδα Μαρκόφ δύο διαστάσεων. Προκειμένου να διατηρηθεί η ποιότητα παρεχόμενης υπηρεσίας, προτείνεται ένας μηχανισμός μεταγωγής των ροών βίντεο με βάση τις πιθανότητες μετάβασης καταστάσεων του μοντέλου. Επιπλέον, παρουσιάζεται ένα αναλυτικό μοντέλο εκτίμησης της αλλοίωσης της αντιλαμβανόμενης ποιότητας κωδικοποιημένου βίντεο Η.264/AVC. Το μοντέλο αυτό αξιοποιεί τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της κωδικοποίησης Η.264/AVC και ιδιαίτερα τις αλληλεξαρτήσεις μεταξύ των πλαισίων βίντεο, ώστε να εξασφαλίσει την ακριβή εκτίμηση της συνολικής αλλοίωσης. Η μελέτη περιλαμβάνει συνδυασμούς πιθανών σφαλμάτων στο ασύρματο κανάλι ώστε να αποδειχθεί η δυνατότητα εκτίμησης της αλλοίωσης από το προτεινόμενο μοντέλο σε κάθε συνθήκη του δικτύου. Στη συνέχεια, αναλύονται μηχανισμοί προγραμματισμού της μετάδοσης πακέτων βίντεο και διαφοροποίησης της σημαντικότητας των πακέτων με βάση τον αντίκτυπό τους στη συνολική αλλοίωση του βίντεο. Η σημασία κάθε πακέτου εκτιμάται από το προτεινόμενο μοντέλο εκτίμησης της αλλοίωσης. Εξασφαλίζεται, έτσι, η προσαρμογή του ρυθμού μετάδοσης του βίντεο στις διαφορετικές συνθήκες του δικτύου. Η αξιολόγηση του μοντέλου εκτίμησης επεκτείνεται ώστε να συμπεριλάβει το πρωτόκολλο 802.11e το οποίο διαθέτει μηχανισμούς διασφάλισης της ποιότητας υπηρεσίας. Τέλος, παρουσιάζονται αλγόριθμοι επιλογής βέλτιστων διαδρομών μεταξύ πηγής και παραλήπτη σε ασύρματα δίκτυα αισθητήρων πολυμέσων. Προτείνεται μια επέκταση του πρωτοκόλλου LEACH ώστε να είναι δυνατή η δρομολόγηση πακέτων βίντεο από πολλαπλές διαδρομές με στόχο τη μικρότερη δυνατή αλλοίωση της ποιότητας και την εξοικονόμηση ενέργειας στους κόμβους. / The popular trend for wireless communications marks our demand for freedom and flexibility. Recently, the inherent human need for communication and sharing of ideas and experiences has been enriched with the need for wireless multimedia. Wireless multimedia communications have the ability to alter several parameters of our daily life. The great variety of offered services is only limited by the available resources of the wireless medium. The key is the capacity of the wireless medium and this research focuses on optimizing the video traffic while fully utilizing the wireless channel. This thesis introduces a new analytical method of creating synthetic MPEG-4 video streams over heterogeneous wireless networks. The aggregate video traffic generated by multiple wireless video sources is modeled by a two-dimensional Marcov chain. In order to achieve a guaranteed quality of service, a handoff mechanism is proposed based on the state transition probabilities of the statistical model. Moreover, an analytical distortion prediction model for H264/AVC coded video is presented. In order to precisely estimate the received video distortion, the proposed model utilizes the inherent characteristics of H.264/AVC coding and in particular, the correlation among neighboring video frames. The distortion prediction model’s ability to estimate the received video distortion is studied under different channel conditions. Hence, complex combinations of errors due to the wireless channel are considered in this thesis. Moreover, an analysis of video packet scheduling algorithms and traffic differentiation schemes, based on the video packet’s impact to the overall video distortion, is included. The importance of each video packet is estimated by the proposed distortion prediction model. Therefore, the transmission rate of a video source can be adapted to the varying wireless channel conditions. The evaluation of the model has been extended in order to include the study of the 802.11e standard, which incorporates mechanisms for guaranteeing quality of service. Finally, the thesis proposes algorithms for optimised video multipath routing in wireless multimedia sensor networks. A proposed extension of the LEACH protocol is implemented that ensures multipath video packet routing. Thus, significantly improved received video distortion and power consumption in the wireless sensor nodes, is achieved.

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας αποτελεί η κλιμακοθετήσιμη κωδικοποίηση βίντεο (scalable video coding) με χρήση του μετασχηματισμού wavelet. Η κλιμακοθετήσιμη κωδικοποίηση βίντεο αποτελεί ένα πλαίσιο εργασίας, όπου από μια ενιαία συμπιεσμένη ακολουθία βίντεο μπορούν να προκύψουν αναπαραστάσεις του βίντεο με διαφορετική ποιότητα, ανάλυση και ρυθμό πλαισίων. Η κλιμακοθετησιμότητα του βίντεο αποτελεί σημαντική ιδιότητα ενός συστήματος στις μέρες μας, όπου το video-streaming και η επικοινωνία με βίντεο γίνεται μέσω μη αξιόπιστων μέσων διάδοσης και μεταξύ τερματικών με διαφορετικές δυνατότητες Στην εργασία αυτή αρχικά μελετάται ο μετασχηματισμός wavelet, ο οποίος αποτελεί το βασικό εργαλείο για την κλιμακοθετήσιμη κωδικοποίηση τόσο εικόνων όσο και ακολουθιών βίντεο. Στην συνέχεια, αναλύουμε την ιδέα της ανάλυσης πολλαπλής διακριτικής ικανότητας (multiresolution analysis) και την υλοποίηση του μετασχηματισμού wavelet με χρήση του σχήματος ανόρθωσης (lifting scheme), η οποία προκάλεσε νέο ενδιαφέρον στο χώρο της κλιμακοθετήσιμης κωδικοποίησης βίντεο. Τα κλιμακοθετήσιμα συστήματα κωδικοποίησης βίντεο διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: σε αυτά που εφαρμόζουν το μετασχηματισμό wavelet πρώτα στο πεδίο του χρόνου και έπειτα στο πεδίο του χώρου και σε αυτά που εφαρμόζουν το μετασχηματισμό wavelet πρώτα στο πεδίο του χώρου και έπειτα στο πεδίο του χρόνου. Εμείς εστιάzουμε στη πρώτη κατηγορία και αναλύουμε τη διαδικάσια κλιμακοθετήσιμης κωδικοποίησης/αποκωδικοποίησης καθώς και τα επιμέρους κομμάτια από τα οποία αποτελείται. Τέλος, εξετάζουμε τον τρόπο με τον οποίο διάφορες παράμετρoι επηρεάζουν την απόδοση ενός συστήματος κλιμακοθετήσιμης κωδικοποίησης βίντεο και παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα από τις πειραματικές μετρήσεις. Βασιζόμενοι στα πειραματικά αποτελέσματα προτείνουμε έναν προσαρμοστικό τρόπο επιλογής των παραμέτρων με σκοπό τη βελτίωση της απόδοσης και συγχρόνως τη μείωση της πολυπλοκότητας. / In this master thesis we examine the scalable video coding based on the wavelet transform. Scalable video coding refers to a compression framework where content representations with different quality, resolution, and frame-rate can be extracted from parts of one compressed bitstream. Scalable video coding based on motion-compensated spatiotemporal wavelet decompositions is becoming increasingly popular, as it provides coding performance competitive with state-of-the-art coders, while trying to accommodate varying network bandwidths and different receiver capabilities (frame-rate, display size, CPU, etc.) and to provide solutions for network congestion or video server design. In this master thesis we investigate the wavelet transform, the multiresolution analysis and the lifting scheme. Then, we focus on the scalable video coding/decoding. There exist two different architectures of scalable video coding. The first one performs the wavelet transform firstly on the temporal direction and then performs the spatial wavelet decomposition. The other architecture performs firstly the spatial wavelet transform and then the temporal decomposition. We focus on the first architecture, also known as t+2D scalable coding systems. Several coding parameters affect the performance of the scalable video coding scheme such as the number of temporal levels and the interpolation filter used for subpixel accuracy. We have conducted extensive experiments in order to test the influence of these parameters. The influence of these parameters proves to be dependent on the video content. Thus, we present an adaptive way of choosing the value of these parameters based on the video content. Experimental results show that the proposed method not only significantly improves the performance but reduces the complexity of the coding procedure.

Ένα σημαντικό πρόβλημα στην επεξεργασία ακολουθιών βίντεο είναι η εκτίμηση της κίνησης μεταξύ διαδοχικών πλαισίων βίντεο, που συχνά αναφέρεται και σαν εκτίμηση οπτικής ροής. Η εκτίμηση της κίνησης βρίσκει εφαρμογή σε μια πληθώρα εφαρμογών βίντεο, όπως για παράδειγμα στη συμπίεση (video compression), στην τρισδιάστατη εκτίμηση της δομής επιφανειών (3-D surface structure estimation), στη σύνθεση εικόνων υψηλής ανάλυσης (super-resolution) και στην κατάτμηση βάσει της κίνησης (motion-based segmentation). Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία των αισθητήρων επιτρέπoυν τη λήψη πλαισίων βίντεο με υψηλούς ρυθμούς. Στη διεθνή βιβλιογραφία έχουν παρουσιασθεί τεχνικές που εκμεταλλεύονται την ακριβέστερη απεικόνιση της οπτικής ροής στην υπερδειγματοληπτημένη ακολουθία πλαισίων επιτυγχάνοντας με αυτόν τον τρόπο καλύτερη εκτίμηση της κίνησης στους τυπικούς ρυθμούς δειγματοληψίας των 30 πλαισίων/δευτ. Η υπολογιστική πολυπλοκότητα, και επομένως, και η χρησιμότητα των τεχνικών αυτών σε εφαρμογές πραγματικού χρόνου εξαρτώνται άμεσα από την πολυπλοκότητα του αλγορίθμου αντιστοίχισης, που χρησιμοποιείται για την εκτίμηση κίνησης. Στα πλαίσια της εργασίας αυτής θα μελετήθηκαν και υλοποιήθηκαν μερικές από τις πιο πρόσφατες τεχνικές που έχουν προταθεί στη διεθνή βιβλιογραφία και αναπτύχθηκε μια αποδοτικότερη (από άποψη πολυπλοκότητας) τεχνική αντιστοίχησης, η οποία όμως συγχρόνως δεν υστερεί σε ακρίβεια. / A significant problem in video processing is the motion estimation between two adjacent video frames, which is often called optical flow estimation. The motion estimation is applicable for a number of different fields of interest like video compression, 3-D surface structure estimation, super-resolution images and motion based segmentation. Recent evolution of sensors’ technology has allowed the capture of video frames at high rates. Several techniques using these video sequences have been presented in recent scientific and technological publications. These techniques are exploiting the better representation and achieve more accurate optical flow estimation at the standard frame rate (30 frames per second). The computational complexity and the ease-of-use of those techniques is in accordance with the complexity of the matching algorithm used for motion estimation. Some of the state-of-the-art algorithms have been studied and implemented during this diploma thesis. Besides this, a more efficient and accurate matching technique has been proposed.

Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στο εργαστήριο ενσύρματης τηλεπικοινωνίας του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Πρόκειται για μια εργασία, η οποία έχει ως στόχο τη δημιουργία ενός συστήματος αναγνώρισης που θα αναγνωρίζει τον κίνδυνο που υπάρχει στο δρόμο λόγω των διασταυρούμενων οχημάτων, και θα μας ειδοποιεί. Σκοπός ήταν η κατασκευή ενός συστήματος, το οποίο έχει την ικανότητα να διακρίνει τα αυτοκίνητα από όλα τα αλλά αντικείμενα που εντοπίζονται κατά τη διάρκεια μιας πορείας με αμάξι. Αυτό επετεύχθη με τη χρήση μεθόδων οπτικής ροής και χρήση κατωφλιών σύμφωνα με τις οποίες λαμβάνονταν η απόφαση για ύπαρξη κινδύνου. / This study has been prepared in Wire Communications Laboratory, Department of Electrical and Computer Engineering. This is a work which aims to create an identification system that recognizes the danger on the road because of other vehicle and returns notifications . The aim was to build a system which is able to distinguish the cars that are moving dangerously towards us, excluding all the other objects we found during a journey with car. This goal was achieved by using optical flow and Thresholding methods . According to these results a decision is made and notifications are given in the case of existing danger .

Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ασύρματης Τηλεπικοινωνίας του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. Ο στόχος της εργασίας αυτής ήταν η μελέτη της μετάδοσης κωδικοποιημένου βίντεο H.264/AVC στο δίκτυο WiMAX με βάση τη χρήση τριών σχημάτων διαμόρφωσης φυσικού επιπέδου του σήματος βίντεο. Λαμβάνοντας υπόψιν την τεράστια εξέλιξη των ασύρματων δικτύων, αλλά και των συσκευών που μπορούν να υποστηρίξουν πολυμεσικές εφαρμογές, καθιστούν τελικά τη μετάδοση βίντεο μια από τις σημαντικότερες προκλήσεις και ένα δημοφιλή ερευνητικό προσανατολισμό. Σημαντικό ρόλο στη μετάδοση του βίντεο διαδραματίζουν οι παράμετροι που διασφαλίζουν την Ποιότητα των Παρεχόμενων Υπηρεσιών, όπως το εύρος ζώνης, η καθυστέρηση, η διακύμανση της καθυστέρησης και φυσικά η απώλεια πακέτων. Ωστόσο, σε ένα δίκτυο υπάρχουν ποικίλλες παράμετροι που πρέπει να λαμβάνονται υπόψιν κατά τη μετάδοση πολυμεσικής πληροφορίας και στην παρούσα εργασία έγινε μια προσπάθεια να εξεταστεί το θέμα υπό το πρίσμα της διαμόρφωσης φυσικού επιπέδου. Το εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη αυτή, είναι ο εξομοιωτής δικτύων NS-2, η έκδοση ns-2.29. Για την εξαγωγή των γραφικών παραστάσεων χρησιμοποιήθηκε το Matlab R2009b, ενώ για την εξαγωγή των σχημάτων το Microsoft Office Visio 2010. / This diploma thesis was developed at the Laboratory of Wireless Communications, at the Department of Electrical and Computer Engineering. The objective of this work was to study the transmission of the encoded video H.264/AVC through its transmission over WiMAX network based on the use of three physical layer modulation schemes of the video signal. Considering the tremendous evolution of wireless networks and the fact that modern devices can support multimedia applications, it cannot be denied that video broadcasting is of major importance and constitutes a great challenge for the engineers for further research. Parameters that ensure quality of service, such as bandwidth, delay, delay variation and of course packet loss, play dominant role in the optimization of video transmission. However, in a network, there are various parameters that should be taken into consideration when transmitting multimedia data. The tool used for this study is the network simulator NS-2, the version ns-2.29. In order to export the graphics the software that was used is Matlab R2009b, while the Microsoft Office Visio 2010 software was used to export the figures.