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27 avril 2020

PhD offer/Thèse en cotutelle IEMN Valenciennes-ETS Montréal : Correction multi-couches des erreurs dans les flux vidéos transmis en temps réel appliquée aux systèmes de transport intelligents


Catégorie : Doctorant


PhD offer/Thèse en cotutelle IEMN Valenciennes-ETS Montréal : Correction multi-couches des erreurs dans les flux vidéos transmis en temps réel appliquée aux systèmes de transport intelligents

 

 

Programme d’études

Doctorat (cotutelle internationale)

Domaines (sujets) de recherche

Correction multi-couches des erreurs dans les flux vidéos transmis en temps réel appliquée aux systèmes de transport intelligents

 

Contexte de l’étude : Les Systèmes de Transports Intelligents (véhicules autonomes, communications V2X) utilisent de plus en plus d’informations vidéos pour fournir une perception enrichie de l’environnement de conduite nécessaire aux applications véhiculaires. Ces informations vidéos sont la plupart du temps compressées et transmises entre les véhicules ou vers une infrastructure via les normes actuelles LTE/ITS-G5 et bientôt 5G. Malheureusement, les perturbations sévères pouvant survenir sur le canal véhiculaire mobile sont à l’origine de problèmes de transmission (délais, paquets perdus, variations de débit disponible, etc.), qui peuvent engendrer des dégradations à l’intérieur des contenus vidéos reçus qui sont le plus souvent inacceptables pour les applications véhiculaires à faible latence et à haut niveau de criticité. Nous adressons ce problème au travers de plusieurs contributions attendues de notre recherche, sur la base de l'originalité de notre approche.

 

Sujet de recherche : L'objectif principal de ce projet de recherche est d’estimer dynamiquement la qualité de service d’un réseau sans fil à faible latence et d’ajuster le contenu vidéo aux conditions estimées afin notamment de procurer la meilleure qualité d’expérience possible à l’usager. Nous proposons d’abord des méthodes de correction d'erreur utilisant une seule couche de la pile de protocoles, et ce pour différentes couches, afin d’augmenter la capacité de correction d'erreur au niveau du récepteur. Cette première approche est ensuite étendue à une approche inter-couches pour utiliser conjointement les méthodes de correction d'erreur de plusieurs couches développées à l’étape précédente, en exploitant toutes les redondances disponibles aux différentes couches de communication. La solution inter-couches retenue sera renforcée par l’utilisation de l’apprentissage profond pour garantir un décodage vidéo optimal. Elle sera adaptée à un environnement véhiculaire V2X réaliste pouvant être mis en œuvre dans les systèmes existants. Finalement, les briques technologiques associées aux différentes couches considérées seront développées, testées et validées au sein d’un démonstrateur pour une preuve de concept. Les contributions globales de ce projet ont une portée plus large que l’amélioration de la qualité d’expérience de la communication vidéo en temps réel pour les véhicules et les appareils mobiles. Elles concernent aussi, par exemple, la possibilité de corriger une quantité importante de paquets erronés dans les communications IoT utilisant Bluetooth basse consommation (BLE).

Références portant directement sur le sujet :

[1] J. Sobolewski, ”Cyclic Redundancy Check”, in Encyclopedia of Computer Science, John Wiley and Sons Ltd, 2003

[2] R. T. Braden, D. A. Borman, and C. Partridge, “Computing the internet checksum”, IETF, RFC 1071, Sep. 1988. [Online]. Available: https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1071.txt.

[3] A. S. Aiswarya and G. Anu, ”Fixed Latency Serial Transceiver with Single Bit Error Correction on FPGA”, 2017 International Conference on trends in Electronics and Informatics (ICEI), 11-12 May 2017

[4] F. Golaghazadeh, S. Coulombe, F.-X. Coudoux, P. Corlay, ”Checksum Filtered List Decoding Applied to H.264 and H.265 Video Error Correction”, in IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 28, no. 8, pp. 1993-2006, Aug. 2018

[5] E. Tsimbalo, X. Fafoutis, R. J. Piechocki, ”CRC Error Correction in IoT Applications”, in IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 13, no. 1, pp. 361-369, Feb. 2017

[6] P. Duhamel and M. Kieffer, ”Joint source-channel decoding: A crosslayer perspective with applications in video broadcasting”, Academic Press, 2009

[7] F. Golaghazadeh, S. Coulombe, F-X. Coudoux and P. Corlay, ”The Impact of H.264 Non-Desynchronizing Bits on Visual Quality and its Application to Robust Video Decoding”, 2018 IEEE International Conference on Signal Processing and Communication Systems (ISPCS 2018), 17-19 Dec. 2018

[8] A. Sankisa, A. Punjabi, and A. K. Katsaggelos. "Video error concealment using deep neural networks", 2018 25th IEEE International Conference on Image Processing (ICIP). IEEE, 2018.

 

Contexte est financement

 

Le projet s’inscrit dans le cadre d’une cotutelle franco-canadienne entre l’UPHF (Valenciennes) et l’ÉTS (Montréal). Une bourse est disponible. Le candidat réalisera ses études, menant à un double diplôme, en alternance entre les deux institutions (à Valenciennes et à Montréal). Contacter les professeurs pour plus de renseignements.

 

L'Institut d'Electronique, Microélectronique et Nanotechnologie (IEMN UMR 8520, site web : https://www.iemn.fr/) est une unité de recherche soutenue par le CNRS et trois partenaires académiques : l'Université de Lille, l'Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF) et l'YNCREA-ISEN Lille. Aujourd'hui, près de 500 personnes à l'IEMN mènent des recherches interdisciplinaires sur un large éventail d'activités allant de la physique théorique aux télécommunications. Le département OAE de l’IEMN localisé à l’UPHF (Valenciennes), travaille principalement sur des thématiques de recherche liées au domaine des transports et de la mobilité durable.

 

L'École de technologie supérieure (ÉTS, site web : http://www.etsmtl.ca/) est une constituante du réseau de l'Université du Québec. Fondée en 1974, l'ÉTS est spécialisée dans l’enseignement et la recherche en génie et le transfert technologique. Elle forme des ingénieurs et des chercheurs et elle entretient un partenariat étroit avec le milieu des affaires et l'industrie, tant avec les grandes entreprises qu'avec les PME. L’ÉTS regroupe près de 25 % de toute la population étudiante au baccalauréat en génie au Québec. Au Canada, elle se situe parmi les cinq plus grandes écoles ou facultés de génie.

 

L’équipe internationale constituée a une solide expérience de collaboration avec des compétences transdisciplinaires. F-X Coudoux (UPHF), P. Corlay (UPHF) et S. Coulombe (ÉTS) collaborent activement depuis 2015 et ont co-supervisé les recherches de plusieurs étudiants en maîtrise et doctorat.

 

Candidat recherché

Le candidat recherché doit :

• Pour les candidats français, détenir un diplôme en sciences et technologies d'une Université ou École d’ingénieurs reconnue dans une discipline pertinente au projet.

• Pour les candidats Canadiens, détenir un diplôme en sciences ou en génie d'une Université reconnue dans une discipline pertinente au projet.

• Avoir un bon dossier universitaire et/ou une expérience pratique pertinente.

• Avoir une bonne connaissance générale du domaine des télécommunications, et particulièrement des réseaux de communication sans fil, idéalement avec des connaissances en image ou vidéo numérique (p.ex. H.264, HEVC).

• Être hautement motivé à évoluer en recherche, travaillant et tenace.

• Être organisé et capable de travailler tant de manière autonome qu’en équipe.

• Programmer confortablement en C ou C++ (Matlab un atout).

• Communiquer efficacement en français et en anglais (oral et écrit).

Autres informations

Les candidats satisfaisant les critères ci-dessus et intéressés à postuler doivent fournir par courriel :

  • ·Une courte lettre d’environ une page expliquant leur parcours (expertise) et leur motivation à entreprendre des études supérieures sur ce sujet.
  • ·Un curriculum vitae à jour.
  • ·Les relevés de notes des études à partir du baccalauréat (baccalauréat inclus).

Seuls les dossiers complets seront considérés. Seuls les candidats retenus seront contactés.

Personnes à contacter

François-Xavier Coudoux(https://www.uphf.fr/DOAE/membres/coudoux_francois_xavier)

IEMN Département OAE, UPHF

Francois-Xavier.Coudoux@uphf.fr

 

Patrick Corlay

IEMN Département OAE, UPHF

Patrick.Corlay@uphf.fr

 

Stéphane Coulombe (http://profs.logti.etsmtl.ca/coulombe)

Département de génie logiciel et des TI, ÉTS

Stephane.Coulombe@etsmtl.ca

 

 

 

Study Program

Ph.D. (International Co-supervision)

Research project

Multilayer correction of errors in video stre

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