Estudio y evaluación de técnicas de disimulación de errores en la comunicación de imágenes sobre redes de sensores inalámbricos

Abstract

En la vida cotidiana y en la industria es frecuente el uso de redes inálambricas de visión, como por ejemplo, en la minería o en construcciones bajo tierra como túneles, incluso en el monitoréo de bosques. Debido al alto costo que conlleva la instalación de equipos alámbricos, y a la necesidad de equipos de bajo consumo, es que nos encontramos con la transmisión de imágenes de manera inalámbrica sin acuso de recepción. Las transmisiones sin acuso de recepción llevan consigo un gran problema; en caso de perderse un paquete de datos en el el camino, no habrá manera de recuperar lo. Debido a esto, se han desarrollado una gran cantidad de investigaciones para apalear este problema, entre ellas, están las restauraciones en el nodo receptor mediante algoritmos de inpainting y error concealment, este ultimo enfocado específicamente en reconstruir imágenes que se han sido afectadas con perdida de información. Debido a la gran cantidad de algoritmos, es importante establecer cual es el que ofrece mejor desempeño con respecto a sus pares y a otro tipo de técnicas. En este trabajo se propone estudiar los algoritmos de inpainting y error concealment más conocidos y utilizados para realizar una comparación entre ellos. Para ello se utiliza la herramienta de simulación Sim-LIT, con la cual se desarrollan 240.000 simulaciones bajo parámetros de simulación preestablecidos. Durante el desarrollo del trabajo se modelan los algoritmos para traspasarlos a lenguaje de programación, se analiza el resultado y se establece la comparación entre los distintos métodos. Los resultados arrojados nos dejan como conclusión que se debe analizar los algoritmos bajo ciertas condiciones. Por ejemplo, para transmisión de imágenes en bloques de 8x8 el Maximally smooth recovery es el más recomendable. Por otro lado, para demás tamaños de bloques el bi cúbico resulta ser el más robusto a la hora de mantener resultados en las distintas simulaciones, adem as de tener una muy baja dispersi on de resultados. Los algoritmos de inpainting a pesar de entregar excelentes resultados con PSNR muy alto, también arrojan muchas simulaciones erróneas, con PSNR negativo lo que se reja en imágenes completamente obscuras bajo los escenarios propuestos, por lo que no entregan la con anza para ser utilizados en sistemas reales de redes inalámbricas.