La transmission d’images sur r´ eseaux de capteurs sans fil
2.4.2 Transmission robuste d’images
Bien que nous pourrions appliquer des protocoles de type ARQ, pour assurer la r´eception des pa-quets envoy´es par la source, plusieurs propri´et´es des images pourraient ˆetre exploit´ees pour fournir une transmission d’image r´esistant aux erreurs de communication. Comme la transmission d’images implique la transmission d’une grande quantit´e de donn´ees, la retransmission pourrait ˆetre coˆuteuse en termes de consommation d’´energie, et, compte tenu que le taux de pertes peut ˆetre ´elev´e, des m´ecanismes de trans-mission robuste, capable d’assurer que les images re¸cues auront une qualit´e acceptable pour l’utilisateur, sont n´ecessaires.
2.5 Conclusion 47 Nous avons d´ej`a discut´e l’approche propos´ee dans (Wu et Chen, 2003), o`u des groupes de coefficients sont transmis de fa¸con ind´ependante afin de r´eduire l’impact de la perte de donn´ees, permettant la reconstruction de certaines versions des images originales. Par ailleurs, (Wu et Abouzeid, 2006) discutent le probl`eme de la probabilit´e d’erreur sur le transport d’images. Ils proposent une m´ethode qui int`egre une syst`eme de routage multi-chemin, et un codage FEC. Dans la strat´egie de routage multi-chemin, plusieurs copies du mˆeme paquet sont envoy´es par des chemins diff´erents. Une organisation en clusters est suppos´ee, donc, une fois que le nœud source capture une image, des copies des paquets sont transmis aux diff´erents nœuds du cluster de la source. Ces nœuds relaient les paquets `a la prochaine tˆete de cluster vers le puits. La tˆete du cluster s´electionne `a son tour un ensemble de nœuds voisins dans son cluster et leur envoie `a chacun des copies des paquets, et ainsi de suite. En g´en´erant diverses copies du mˆeme paquet et en transmettant `a travers divers nœuds, si un paquet est perdu, nous avons encore d’autres copies du mˆeme paquet `a ˆetre re¸cu par le prochain chef du cluster. En outre, chaque nœud tˆete de cluster peut appliquer un codage FEC pour g´enerer des paquets de redondance pour avoir une protection encore plus ´elev´e aux pertes de paquets. La probabilit´e de corriger un paquet de donn´ees pour une transmission d’un saut, pour une probabilit´e d’erreur de bits Pe, est donn´e par l’´equation suivante :
Pcor=
tc
"
i=0
Psi(1 − Ps)n−i (2.3)
o`u n est la taille du bloc, tc =(n−22 ), et Ps = 1 − (1 − Pe)m. L’application de paquets de redondance. Cette strat´egie permet de r´eduire, en effet, l’´energie et les d´elais n´ecessaires pour transmettre l’image par rapport `a un sch´ema fiable bas´e sur des acquittements et retransmissions, mais l’application de la redondance de paquets et le codage FEC encodage restent coˆuteux en ´energie.
2.5 Conclusion
Les besoins d’applications pour les r´eseaux de capteurs d’images deviennent de plus en plus nombreux. La demande aujourd’hui concerte notamment les applications environnementales ou le pilotage de robots ou drones. Avec la contrainte de la limitation des ressources des nœuds, des m´ecanismes de traitement et de transmission d’images efficaces en ´energie restent `a d´evelopper. Dans ce chapitre, nous avons class´e les travaux trouv´es dans la litt´erature, qui traitent essentiellement de transmission et de traitement des images sur les r´eseaux de capteurs sans fil.
Dans le domaine du traitement d’images, on remarque des efforts de plusieurs auteurs pour adapter les algorithmes de compression d’images de l’informatique traditionnelle, comme JPEG ou JPEG2000, aux contraintes particuli`eres des r´eseaux de capteurs sans fil. Cependant, mˆeme si les algorithmes classiques pr´esentent des remarquables performances en termes de ratio d´ebit/distorsion, des exp´eriences sur de vrais capteurs d´emontrent que ces algorithmes sont beaucoup trop coˆuteux en ´energie, plus coˆuteux que la transmission d’une image sans compression. Plusieurs adaptations ont ´et´e propos´ees pour rendre ces algorithmes moins gourmands en ´energie. Les r´esultats sont discutables et il y a plusieurs facteurs qui doivent encore ˆetre trait´es, comme la tol´erance aux pertes de paquets, par exemple. Les efforts sur la compression distribu´ee semblent encore peu efficaces. Ils n’apportent aucune ´economie d’´energie au niveau de la source, et la complexit´e des m´ethodes d’´echange de donn´ees entre les nœuds ne sont pas toujours consider´es. Plus de recherche est donc n´ecessaire dans ce domaine.
De mˆeme, la probl´ematique de la transmission d’images sur les r´eseaux de capteurs a ´et´e peu ´etudi´ee. Cependant, on trouve des travaux tr`es int´eressants en particulier sur le routage des paquets. Ce sont des algorithmes similaires `a ceux qu’on trouve dans la bibliographie de r´eseaux de capteurs en g´en´eral, mais avec des adaptations qui profitent des caracteristiques de l’image pour am´eliorer la qualit´e des images du cˆot´e du r´ecepteur ou am´eliorer la distribution de la charge du r´eseau. Des travaux r´ecents incorporent maintenant des adaptations des standards de couche 2, comme la norme 802.15.4.
L’histoire de la transmission d’images sur r´eseaux de capteurs est encore jeune, mais elle commence `
a attirer la communit´e cientifique. On peut voir une diff´erence claire entre l’´etat de l’art disponible lorsque cette th`ese a commenc´e et l’´etat de l’art disponible aujourd’hui. N´eanmoins, le domaine est loin d’ˆetre assez developp´e. Plus de recherche est n´ecessaire, surtout il manque de travaux qui consid`erent des facteurs du monde r´eel (comme la perte de paquets, les probl`emes li´es aux communications, etc.) et de preuves de faisabilit´e dans des plateformes r´eelles.