research and development in multimedia network lab

31
Embedded Multimedia and Networking Research and Development in Lab of Multimedia Networking at NCKU YuehMin (Ray) Huang Distinguished Professor Engineering Science Dept. National Cheng Kung University

Upload: others

Post on 12-Sep-2021

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Research and Development in Multimedia Network Lab

Embedded Multimedia and Networking Research and Development  in Lab of Multimedia Networking at

NCKU

Yueh‐Min (Ray) Huang

Distinguished Professor

Engineering Science Dept.

National Cheng Kung University

Page 2: Research and Development in Multimedia Network Lab

National Cheng Kung University

MMN Lab.

•National Cheng Kung University is a national university in Tainan City, Taiwan. Its abbreviation is NCKU. In Chinese, it is shortened to 成大 (Chéng Dà).

Page 3: Research and Development in Multimedia Network Lab

Outline

• Multimedia1. Intelligent Calling Service Based on Digital TV System

2. Development‐ Android Widget TV  on TI Davinci EVM

3. TV Program on Demand on Embedded PAC EVM

4. Widget‐based Internet TV

• Network1. OSGi‐Based Services Architecture for Cyber‐Physical Home Control 

Systems

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

3. 3D Motion‐Sensing Interactive HMI for Applications in Multimedia Services

MMN Lab.

Page 4: Research and Development in Multimedia Network Lab

Outline

• Multimedia1. Intelligent Calling Service Based on Digital TV System

2. Development‐ Android Widget TV  on TI Davinci EVM

3. TV Program on Demand on Embedded PAC EVM

4. Widget‐based Internet TV

• Network1. OSGi‐Based Services Architecture for Cyber‐Physical Home Control 

Systems

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

3. 3D Motion‐Sensing Interactive HMI for Applications in Multimedia Services

MMN Lab.

Page 5: Research and Development in Multimedia Network Lab

1. Intelligent Calling Service Based on Digital TV System

• This prototype uses the Bluetooth protocol to build a personal area network  connecting  TV, remote control and cell phone. Let users who watch TV could use the phone function through the remote controller.

• Three subsystems:1. Digital TV Program Player

2. Bluetooth Communication Management

3. OSD General User Interface

MMN Lab.

Page 6: Research and Development in Multimedia Network Lab

1. Intelligent Calling Service Based on Digital TV System

MMN Lab.

System Boot

VLC Start

Receive TV 

Signal

Play TV Program

Cell phone

Bluetooth Controller

Page 7: Research and Development in Multimedia Network Lab

2. Development‐ Android Widget TV on TI Davinci EVM

• Based on the open source software model, mobile device providers can attempt to shorten the schedule of develop products.

• The devices of Android system are becoming more and more valuable. In spite of providing network connections and open source codes for the devices, there is still no digital TV player available on Android now. 

• Combing with other functions makes users able to watch TV and enjoy other services at the same time.

MMN Lab.

Page 8: Research and Development in Multimedia Network Lab

2. Development‐ Android Widget TV on TI Davinci EVM

MMN Lab.

Page 9: Research and Development in Multimedia Network Lab

3. TV Program on Demand on Embedded PAC EVM

• Allows users browse their favorite multimedia videos in the cloud network through mobile devices.

• Avoid the trouble of repeated and complex searches of multimedia files, the system can automatically search for nearby multimedia data that users are browsing, and reconstruct dispersed video contents through a seamless video reconstruction algorithm (SVRA) for integration into video data for continuous play, thus, becoming a user‐friendly mobile IPTV system

MMN Lab.

Page 10: Research and Development in Multimedia Network Lab

3. TV Program on Demand on Embedded PAC EVM

MMN Lab.

Page 11: Research and Development in Multimedia Network Lab

4. Widget‐based Internet TV

• In 2008, Yahoo! and Intel announced the idea of Widget Channel, integrating network information to TV.

• The Widget Channel can only provide service and search on the Web but lacks of connecting home media devices.

• Therefore,  Embedded Widget TV is to provide the users an easy‐sharing content platform (by UPnP), in addition to providing TV function and basic Widget services, 

MMN Lab.

Page 12: Research and Development in Multimedia Network Lab

4. Widget‐based Internet TV

MMN Lab.

TV Program Media Content Sharing

Internet Information

Delivery

Page 13: Research and Development in Multimedia Network Lab

Research‐Multimedia

• Home Multimedia Sharing Communication 

– A Portable UPnP‐based High Performance Content Sharing System for Supporting Multimedia Devices, The Journal of Supercomputing 2010 (SCI) 

– Design and Implement of the DLNA based Family Intercom System for Smart Home, The Computer Journal, Vol. 52, No. 8, pp 960‐968, 2009 (SCI)

MMN Lab.

Page 14: Research and Development in Multimedia Network Lab

Research‐Multimedia

• OSGi (Open Service Gateway Initiative) – OSGi‐Based Services Architecture for Cyber‐Physical Home Control Systems, Computer Communications (SCI)

– Intelligent Context‐Aware Middleware for Smart Home Appliances Based on OSGi Framework

– DLNA‐based Multimedia Sharing System for OSGI Framework with Extension to P2P Network, IEEE Systems Journal, Vol. 4, No. 2, pp 262‐270, 2010 (SCI)

MMN Lab.

Page 15: Research and Development in Multimedia Network Lab

Research‐Multimedia

• TV Issues– A Skin‐able User Interface for Digital TV Systems, IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 53, No. 4, pp 1776‐1782 ,2007 (SCI)

– Design and Integration of the OpenCore based Mobile TV framework for DVB‐H/ T Wireless Network, ACM Multimedia Systems Journal ,2010 (SCI)

MMN Lab.

Page 16: Research and Development in Multimedia Network Lab

Outline

• Multimedia1. Intelligent Calling Service Base On Digital TV System

2. Development‐ Android Widget TV  on TI Davinci EVM

3. TV Program on Demand on Embedded PAC EVM

4. Widget‐based Internet TV

• Network1. OSGi‐Based Services Architecture for Cyber‐Physical Home Control 

Systems

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

3. 3D Motion‐Sensing Interactive HMI for Applications in Multimedia Services

MMN Lab.

Page 17: Research and Development in Multimedia Network Lab

• Users can control appliances in the physical environment by intuitive operation through a virtual home on the network. When the state or location of any appliance in the physical environment changes, the virtual context can enact timely changes, accordingly.

MMN Lab.

1. OSGi‐Based Services Architecture for Cyber‐Physical Home Control Systems

Page 18: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

1. OSGi‐Based Services Architecture for Cyber‐Physical Home Control Systems

Page 19: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

1. OSGi‐Based Services Architecture for Cyber‐Physical Home Control Systems

Page 20: Research and Development in Multimedia Network Lab

Research‐ Network

• Social/Cloud Network– 3PRS: A Personalized and Popular Programs Recommend System of Digital TV for P2P Social Network, Multimedia Tools and Applications, Vol. 47, No. 1, pp 31‐48, 2010 (SCI)

– CPRS: A Cloud‐based Program Recommendation System for Digital TV Platform, Future Generation Computer Systems 2010 (SCI)

– A Personalized Mobile IPTV System with Seamless Video Reconstruction Algorithm in Cloud Networks, International Journal of Communication Systems 2010 (SCI)

MMN Lab.

Page 21: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

• A novel scheme to use multiple 3‐axis acceleration sensors and gyroscopes to collect limb acceleration, 

• Calculate the tested point position and try to utilize kinematic theory to reconstruct human body motion, called 3D adaptive human motion reconstruction (AMR).

• Take Body Precision Algorithm (BPA) to reflect human body characteristics and filter out data noise.

Page 22: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

Tri‐axis Accelerometer

MEMS gyroscope

RF device

Page 23: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

Page 24: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

FK IK

P0

P1

P2

P3

Node1

Node2

d

θ

P0

P1

P2

P0

P1

P2

Page 25: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

骨盆(Pelvic Cirdle)

骨盆(Pelvic Cirdle)

腰脊椎骨(Lumbar Vertebrae)

腰脊椎骨(Lumbar Vertebrae)

頸骨(Cervical Vertebrae)

頸骨(Cervical Vertebrae)

頭骨(Cranium)頭骨(Cranium)

右鎖骨(Right Clavicle)

右鎖骨(Right Clavicle)

左鎖骨(Left Clavicle)

左鎖骨(Left Clavicle)

左肱骨(Left Humerus)

左肱骨(Left Humerus)

左尺骨(Left Ulna)

左尺骨(Left Ulna)

左腕骨(Left Carpals)

左腕骨(Left Carpals)

右肱骨(Right Humerus)

右肱骨(Right Humerus)

右尺骨(Right Ulna)

右尺骨(Right Ulna)

右腕骨(Right Carpals)

右腕骨(Right Carpals)

左股骨(Left Femur)

左股骨(Left Femur)

左脛骨(Left Tibia)

左脛骨(Left Tibia)

左蹠骨(Left Metatarsal)左蹠骨(Left Metatarsal)

右股骨(Right Femur)

右股骨(Right Femur)

右脛骨(Right Tibia)

右脛骨(Right Tibia)

右蹠骨(Right Metatarsal)

右蹠骨(Right Metatarsal)

左手指(Left Fingers)

左手指(Left Fingers)

右手指(Right Fingers)

右手指(Right Fingers)

左腳趾(Left Toes)

左腳趾(Left Toes)

右腳趾(Right Toes)

右腳趾(Right Toes)

Page 26: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

2. Multi‐Sensors Based 3D Reconstruction System for Elderly Falling

Page 27: Research and Development in Multimedia Network Lab

3. 3D Motion‐Sensing Interactive HMI for Applications in Multimedia Services

• Design a 3D motion‐sensing interactive human‐machine interface (HMI) system for computers and 3D multimedia service applications. 

• The external design connects a bending sensor on gloves, which recognizes gestures combined with a 3‐axis accelerometer, achieves 3D positioning.

• When users select objects using the glove, the touch sensation could be realistically felt by users.

MMN Lab.

Page 28: Research and Development in Multimedia Network Lab

3. 3D Motion‐Sensing Interactive HMI for Applications in Multimedia Services

MMN Lab.

Page 29: Research and Development in Multimedia Network Lab

Research‐ Network

• Body Sensor Network – Detection of Cognitive Injured Body Region UsingMultiple Triaxial 

Accelerometers for Elderly Falling, IEEE Sensor Journal , 2009 (SCI– Adaptive Body Posture Analysis Using Collaborative Multi‐Sensors for 

Elderly Falling Detection, IEEE Intelligent Systems, Vol. 24, No. 6, pp 20‐30, 2010 (SCI)

– 3D Adaptive Reconstruction of Human Motion from Body‐Sensors, ICC 2010

– Path Loss Exponent Estimation for Indoor Wireless Sensor Positioning, KSII Transactions on Internet and Information Systems, Vol. 4, No. 3, pp 243‐257, 2010 (SCI)

– Portable Automatic Conjecturing and Announcing System for Real‐Time Accident Detection, International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems, Vol. 2, No. 2, pp 329‐344, 2009

– 3D Motion‐Sensing Interactive HMI for Applications in Multimedia Services , IEEE MMTC E‐Letter, pp 31‐35, February 2011

MMN Lab.

Page 30: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

Future Issues

What are we going to do ?

1. Android Stagefright (2.2) on Heterogeneous Multicore Platform2. Sensor Based Wide‐Area Monitoring and Control for Smart Grid System 

3. Android‐Based Health‐care Mobile Service

4. Mobile Multimedia Service over Cloud Computing

Page 31: Research and Development in Multimedia Network Lab

MMN Lab.

Q & A