1 - Area Scientifico-disciplinare. 2 - Coordinatore Scientifico. 3 - Responsabile dell'unità di Ricerca. 4 - Curriculum scientifico

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1 MINISTERO DELL'ISTRUZIONE DELL'UNIVERSITÀ E DELLA RICERCA DIREZIONE GENERALE DELLA RICERCA PROGRAMMI DI RICERCA SCIENTIFICA DI RILEVANTE INTERESSE NAZIONALE RICHIESTA DI COFINANZIAMENTO (DM n del 4 dicembre 2008) PROGETTO DI UNITÀ DI RICERCA - MODELLO B Anno prot. 2008C59JNA_ Area Scientifico-disciplinare 09: Ingegneria industriale e dell'informazione 100% 2 - Coordinatore Scientifico OLMO GABRIELLA Professore Associato confermato Politecnico di TORINO Facoltà di INGEGNERIA III Dipartimento di ELETTRONICA 3 - Responsabile dell'unità di Ricerca TUBARO STEFANO Professore Ordinario 13/07/1957 TBRSFN57L13F952F Politecnico di MILANO Dipartimento di ELETTRONICA E INFORMAZIONE 02/ (Prefisso e telefono) 02/ (Numero fax) 4 - Curriculum scientifico Testo italiano Stefano Tubaro è nato a Novara nel Ha completato gli studi in Ingegneria Elettronica presso il Politecnico di Milano nel Ha poi continuato la sua attivita` di ricerca presso il Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano come ricercatore CNR. Nel novembre 1991 e` diventato Professore Associato di Comunicazioni Elettriche presso lo stesso Politecnico. Dal Dicembre 2004 è Professore Ordinario di Telecomunicazioni presso il Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano. Le sue principali attività di ricerca riguardano l'analisi di immagini e sequenze video per la modellazione geometrica e radiometrica di scene e oggetti tridimensionali, algoritmi evoluti per la codifica video e per il trattamento del segnale audio. Stefano Tubaro è autore di oltre di 150 articoli scientifici pubblicati su riviste ed atti di congressi internazionali, ed è coautore di due libri dedicati all'elaborazione numerica di immagini in movimento. E` responsabile del gruppo di ricerca ISPG (Image and Sound Processing Group), attivo presso il Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano, con il quale ha contribuito a numerosi progetti di ricerca nazionali e a 11 progetti di ricerca Europei. Ha coordinato il progetto di ricerca Europeo IST "ORIGAMI: A new paradigm for high-quality mixing of real and virtual" e co-coordinato il progetto IST "ALMA: ALgorithms for the Modelling of Acoustic interactions". Attualmente Stefano Tubaro è coinvolto nei progetti della Commissione Europea: IST-NOE-VISNET-II (Networked audiovisual media technologies) e IST-FET-SCENIC (Self-Configuring ENvironment-aware Intelligent acoustic sensing) E` stato inoltre fortemente coinvolto nel progetto VICOM (Virtual Immersive Communications) finanziato dal Ministero dell'istruzione, dell'università e della Ricerca (MIUR) nell'ambito del primo programma FIRB. Stefano Tubaro è stato, ed è, coinvolto in numerose attività di valutazione e concertazione di progetti Europei, è inoltre membro dell'ieee Multimedia Signal Processing Technical Committee ( ). Infine, Stefano Tubaro è attualmente parte dei Conference Committee di IEEE International Conference on Advance Video and Signal based Surveillance e di IEEE/ACM International Conference on Distributed Smart Cameras. Stefano Tubaro è co-fondatore di Kee Square spin-off del Politecnico di Milano (e finanziata da un Venture Capitalist) attiva nel campo dell' "intelligence sensing" in campo audio e video e che ha ricevuto un significativo finannziamento. Testo inglese Stefano Tubaro was born in Novara in He completed his studies in Electronic Engineering at the "Politecnico di Milano", Italy, in He then joined the "Dipartimento di Elettronica e Informazione" of the "Politecnico di Milano", first as a researcher of the National Research Council, and then (in November 1991) as an Associate Professor. From December 2004 he is a Full Professor of Telecommunication at the Dipartimento di Elettronica e Informazione" of the "Politecnico di Milano". MIUR - BANDO MODELLO B - 1 -

2 His current research interests are on image and video analysis for the geometric and radiometric modeling of 3D scenes; advanced algorithms for video coding and sound processing. Stefano Tubaro authored more than 150 scientific publications on international journals and congresses. He also co-authored two books on digital processing of video sequences. Stefano Tubaro coordinates the research activities of the Image and Sound Processing Group (ISPG) at the "Dipartimento di Elettronica e Informazione" of the "Politecnico di Milano", which contributed to numerous national Projects and 11 European Research Projects. In particular, he has coordinated the IST European Project "ORIGAMI: A new paradigm for high-quality mixing of real and virtual"; and he have alkso co-coordinating the IST European Project "ALMA: ALgorithms for the Modelling of Acoustic interactions". Currently the ISPG Group is involved in the following European Project: IST-NOE-VISNET-II (Networked audiovisual media technologies) , IST-FET-SCENIC (Self-Configuring ENvironment-aware Intelligent acoustic sensing) Stefano Tubaro has been deeply involved in the VICOM Project (Virtual Immersive Communications) funded by the Italian Ministry of Education, University and Research (first FIRB program). Moreover Stefano Tubaro is (and has been) involved in many evaluation and concertation activities for European Projects, he is also member of the IEEE Multimedia Signal Processing Technical Committee ( ). Stefano Tubaro is currently part of the Conference Committees of IEEE International Conference on Advance Video and Signal based Surveillance and IEEE/ACM International Conference on Distributed Smart Cameras. Stefano Tubaro is a co-founder of Kee Square a spin-off of the Politecnico Milano (financed by a Venture Capitalist) active in the audio-video "intelligence sensing". 5 - Pubblicazioni scientifiche più significative del Responsabile dell'unità di Ricerca 1. BERNARDINI R, M. NACCARI, R. RINALDO, TAGLIASACCHI M, TUBARO S., P. ZONTONE (2008). Rate allocation for robust video streaming based on distributed video coding. SIGNAL PROCESSING-IMAGE COMMUNICATION, vol. 23; p , ISSN: , doi: /j.image G. VALENZISE, M. NACCARI, TAGLIASACCHI M, TUBARO S. (2008). Reduced-Reference Estimation of Channel-Induced Video Distortion using Distributed Source Coding. In: ACM International Multimedia Conference Proceedings. Vancouver, British Columbia, Canada, October 26-31, 2008, p , ISBN/ISSN: , doi: / G. VALENZISE, M. TAGLIASACCHI, TUBARO S. (2008). Minimum variance multiplexing of multimedia objects. In: IEEE ICASP Proceedings Las Vegas, USA, March April , p , doi: /ICASSP M. NACCARI, M. TAGLIASACCHI, TUBARO S., P. ZONTONE, R. RINALDO, R. BERNARDINI (2008). Forward error protection for robust video streaming based on distributed video coding principles. In: IET VIE 2008 Proceedings Xian, China, July Aug , p M. NACCARI, TAGLIASACCHI M, F. PEREIRA, TUBARO S. (2008). No-reference modeling and estimation of the channel induced distortion at the decoder for video coding applications. In: IEEE ICIP Proceeedings. San Diego (USA), Oct. 2008, p , doi: /ICIP TAGLIASACCHI M, G. VALENZISE, TUBARO S. (2008). Localization of sparse image tampering via random projections. In: IEEE ICIP Proceeidings. San Diego (USA), Oct. 2008, p , doi: /ICIP TAGLIASACCHI M, G. VALENZISE, TUBARO S. (2008). Minimum Variance Optimal Rate Allocation for Multiplexed H.264/AVC Bitstreams. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, vol. 17; p , ISSN: , doi: /TIP BERNARDINI R, FUMAGALLI M, NACCARI M, RINALDO R, TAGLIASACCHI M, TUBARO S., ZONTONE P (2007). Error concealment using a DVC approach for video streaming applications. In: EURASIP European Signal Processing Conference. Poznan, Poland, Sepetmber , p G. VALENZISE, TAGLIASACCHI M, TUBARO S. (2007). A Smoothed, Minimum Distortion-Variance Rate Control Algorithm for Multiplexed Transcoded Video Sequences. In: ACM Multimedia - Mobile Video Workshop. Augsburg, Germany, September M. TAGLIASACCHI, L. FRIGERIO, TUBARO S. (2007). Rate-distortion analysis of motion-compensated interpolation at the decoder in Distributed Video Coding IEEE Signal Processing Letters, Vol. 14, N. 9, September IEEE SIGNAL PROCESSING LETTERS, vol. 14; p , ISSN: NACCARI M, BRESSAN G, TAGLIASACCHI M, PEREIRA F, TUBARO S. (2007). Unequal error protection based on flexible macroblock ordering for H.264/AVC video transcoding. In: Proceedings PCS Lisbon,. November , p TAGLIASACCHI M, FRIGERIO L, TUBARO S. (2007). Analysis of coding efficiency of motion-compensated interpolation at the decoder in distributed video coding. In: Procceding ICIP Atlanta USA, September , vol. 3, p. 1-4, doi: /ICIP TAGLIASACCHI M, PRANDI G, TUBARO S. (2007). Symmetric distributed coding of stereo video sequences. In: Proceedings ICIP Atlanta USA, September , vol. 2, p. 1-4, doi: /ICIP VALENZISE G, TAGLIASACCHI M, TUBARO S., PICCARRETA L (2007). A rho-domain rate controller for multiplexed video sequences. In: Proceedings PCS Lisbon, November Lisbon, Portugal, , p M. FUMAGALLI, R. LANCINI, TUBARO S. (2006). A Sequence-based Error-concealment For An Unbalanced Multiple Description Video Coding System. SIGNAL PROCESSING-IMAGE COMMUNICATION, vol. 21; p , ISSN: M. TAGLIASACCHI, A. MAJUMDAR, TUBARO S., K. RAMCHANDRAN (2006). Robust Wireless Video Multicast based on a Distributed Source Coding Approach. SIGNAL PROCESSING, vol. 11; p , ISSN: M. TAGLIASACCHI, D. MAESTRONI, TUBARO S., A. SARTI (2006). Advanced Motion Estimation and Signaling Techniques for 2D+t Scalable Video Coding. APPLIED SIGNAL PROCESSING, vol. 1; p FRANCHI N., FUMAGALLI M., LANCINI R., TUBARO S. (2005). Multiple Description Video Coding for Scalable and Robust Transmission over IP. IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY, vol. 15; p , ISSN: Elenco dei partecipanti all'unità di Ricerca Componenti Componenti della sede dell'unità di Ricerca nº Cognome Nome Università/Ente Qualifica Disponibilità temporale indicativa prevista 1 anno 2 anno MIUR - BANDO MODELLO B - 2 -

3 1. DECINA Maurizio Politecnico di MILANO Professore Ordinario GIACOMAZZI Paolo Politecnico di MILANO Professore Associato confermato TAGLIASACCHI Marco Politecnico di MILANO Ricercatore non confermato TUBARO Stefano Politecnico di MILANO Professore Ordinario 6 6 TOTALE Componenti di altre Università / Enti vigilati Nessuno Titolari di assegni di ricerca nº Cognome Nome Università/Ente Disponibilità temporale indicativa prevista 1 anno 2 anno 1. VALENZISE Giuseppe Politecnico di MILANO 6 8 TOTALE 6 8 Titolari di borse nº Cognome Nome Università/Ente Qualifica Disponibilità temporale indicativa prevista 1 anno 2 anno 1. POLI Alessandro Politecnico di MILANO Dottorando 6 6 TOTALE bis Vice-responsabile Altro personale Nessuno Personale a contratto da destinare a questo specifico Progetto nº Tipologia di contratto Costo previsto Disponibilità temporale indicativa prevista 1 anno 2 anno 1. Assegnista TOTALE Note MIUR - BANDO MODELLO B - 3 -

4 6.4 - Dottorati a carico del PRIN da destinare a questo specifico Progetto Nessuno 7 - Titolo specifico del Progetto svolto dall'unità di Ricerca Testo italiano Reti P2P per Video Streaming: codifica-transcodifica robusta, monitoraggio automatico della qualità video e valutazione delle prestazioni Testo inglese Resilience, Quality Monitoring and Performance Assessment in P2P Video Streaming Networks 8 - Abstract del Progetto svolto dall'unità di Ricerca Testo italiano Lo scopo di questo progetto, come indicato nella descrizione generale (Modello A), è lo sviluppo di tecnologie innovative per la codifica video specificatamente progettate per il Video Streaming su reti di tipo P2P. Nel contempo si intendono valutare le prestazioni di questo tipo di reti per mezzo di accurate modellizzazioni, simulazioni e attraverso la realizzazione di prototipi. Le attività di ricerca di questa Unità Operativa (U.O.) si orienteranno in due direzioni diverse, ma complementari. Tali direzioni sono legate alle specifiche competenze del personale coinvolto nel progetto. Esse riguarderanno: a) lo sviluppo di tecniche di codifica video specificatamente progettate per applicazioni di Video Streaming su reti P2P e b) la modellazione e simulazione accurata di reti per Video Streaming P2P. A riguardo della prima area di attività è importante sottolineare come le più evolute tecniche di codifica video, quali quelle definite dallo standard H.264/AVC, non sono state progettate specificatamente per applicazioni di tipo P2P Video Streaming. Esiste perciò la necessità di adattare queste tecniche allo specifico scenario applicativo, sia rivisitando le loro funzionalità, sia introducendo approcci specifici per l'uso su reti P2P. L'attività di ricerca di questa U.O. si concentrerà sulle seguenti problematiche: investigare nuove tecniche di transcodifica progettate per il formato H.264/AVC per massimizzare la robustezza agli errori dei flussi video generati. Si assume che lo stream di ingresso sia stato codificato massimizzando unicamente il tasso di compressione. Dovendo trasmettere il flusso trasncodificato su di una rete P2P soggetta a perdite/errori è necessario realizzare il compromesso migliore fra efficienza di codifica e robustezza alle perdite/errori; investigare l'uso di tecniche convenzionali di codifica di canale (FEC) nella realizzazione di sistemi di transcodifica efficienti. A questo scopo è assolutamente essenziale modellizzare in modo molto accurato la distorsione fra dati originali e dati ricevuti a valle della trasmissione su reti P2P; raccogliere dati soggettivi in termini Mean Opinion Score (MOS) per sequenze video affette da distorsioni, come conseguenza della loro trasmissione su reti a pacchetto soggette a perdite; studio di metriche innovative per la valutazione oggettiva ed efficace delle distorsioni introdotte su segnali video in seguito alla loro trasmissione su reti a pacchetto con perdite. Saranno considerate in particolare tecniche di tipo "No-Reference", che non prevedono la disponibilità del segnale ricostruito in assenza di perdite. L'assenza di un segnale di riferimento rende il problema della stima della distorsione estremamente complesso, ma nel contempo rappresenta un'esigenza concreta, quando si valuta la qualità del segnale video ricostruito in un nodo peer della rete. A riguardo della seconda area di attività, essa sarà orientata allo sviluppo di tecniche di simulazione per valutare le reali prestazioni di sistemi di Video Streaming P2P. In particolare, fra i molti possibili indici di prestazioni che il simulatore potrà fornire, il "underflow rate" dei "play-out buffer" associati ai nodi utente della rete è molto importante poiché influenza in modo estremamente significativo la qualità del segnale video ricostruito ad ogni nodo. Inoltre il simulatore sarà in grado di valutare il ritardo di trasmissione sperimentato da ogni peer. Anche questo è un parametro molto significativo poiché eventi da fruirsi in tempo reale (quali la trasmissione di una partita di calcio) potranno essere trasmessi su reti P2P solo a condizione che il ritardo introdotto verso ciascuno degli utenti sia estremamente limitato. Il simulatore modellizerà sia il "overlay system" sia la "underlay transport network" per simulare l'interferenza del normale traffico internet sul flusso P2P. Verrà accuratamente modellizzata sia l'asimmetria di capacità trasmissiva tipica delle connessioni ADSL normalmente utilizzate dagli utenti ("underlay transport network") sia i tipici elementi che compongono l'"overlay system" (play-out buffer, reconstruction of segments, rerouting of segments, application-level multicasting, overlay topology building, maintenance). A riguardo della modellizzazione del traffico di tipo "streaming" esso supporterà l'uso di tecniche generalizzate di "multiple description" utilizzando strutture di "sub-frames, frames, segments" simulando quindi l'uso di tecniche di codifica quanto mai variegate. Il simulatore costituirà quindi uno strumento innovativo ed essenziale per valutare le prestazioni dei sistemi di Video Streaming P2P in funzione delle scelte effettuate per le strategie di codifica e trasmissione. Infine le tecniche sviluppate da questa e dalle altre R.U. verranno fra loro confrontate e dimostrate all'interno di una comune infrastruttura peer-to-peer per la distribuzione in tempo reale di corsi di Dottorato tenuti presso le Università coinvolte nella proposta. Testo inglese The aim of this project, as indicated in the general description of the project (Model A), is to develop and integrate innovative video coding technologies suitable for P2P networks and at the same time to evaluate the performance of these type of solution by means of accurate modeling and simulations and by implementing mock-up prototypes. The activities of this Research Unit (R.U.) will be oriented in two different and complementary directions taking into account the specific skills of the involved personnel: the development of video coding tools specifically designed for Video Streaming (V.S.) P2P solutions and accurate modeling and simulation of V.S. P2P networks. As far as the first type of activities is concerned it is important to emphasize that state-of-the-art video coding standards, such as H.264/AVC, have not been originally devised to address the Video Streaming P2P scenario and its peculiarities. As such, there is the need to adapt existing coding tools to the new scenario, by revisiting their functionalities, as well as to introduce novel coding techniques, specifically tailored for P2P networks. The research work will be oriented towards the following topics: Investigate novel transcoding techniques specifically designed for H.264/AVC, in order to increase the robustness of the incoming compressed video data. Here, we assume that video has been originally encoded with the goal of pure coding efficiency. Unlike conventional robust encoding techniques, in robust transcoding original frames are unavailable, and computational resources are typically limited. Investigate the use of conventional channel coding tools in robust transcoding. The main issue is related to the optimal rate allocation between source and channel bits, conventionally studied at the encoder side. This calls for accurate end-to-end distortion estimation techniques specifically designed for transcoding. Collect subjective data in terms of mean opinion scores (MOS) of video Sequences affected by packet losses that might occur despite of the introduced error protection mechanisms. Study of novel video quality metrics specifically designed for capturing the effects of packet losses. In a P2P scenario, no-reference video quality monitoring is of most interest, although more challenging than full reference or reduced reference schemes due to the lack of a reference signal. The second objective of this activity is to develop a simulator to measure the performance of P2P video streaming systems for a wide set of coding techniques. In particular, among a large set of performance indices that will be provided by our simulator, end-to-end performance measured as the rate of underflows of the play-out buffers in user clients is particularly important, as it influences dramatically the quality of the video perceived by end users. Moreover, we will measure the MIUR - BANDO MODELLO B - 4 -

5 end-to-end delay, a critical performance parameter as real-time events such as soccer matches can be distributed through a P2P video streaming system only if end-to-end delay is small. In our computer simulator, we will model both the overlay system and the underlay transport network; to simulate the interference experimented by the streaming traffic, caused by the background internet traffic. We will model the user client underlay features (i.e. asymmetric capacity of ADSL internet connection) and overlay subsystem (play-out buffer, reconstruction of segments, rerouting of segments, application-level multicasting, overlay topology building and maintenance). As far as the modeling of streaming traffic is concerned, we will account for multiple coding techniques by supporting a general multiple description coding and a general structure of sub-frames, frames and segments. The simulator will receive as an input real coded video traces, pre-processed by a special module extracting the sequence of frames and segments, together with their characteristics and timing. With our simulator, we will evaluate accurately the performance of the P2P video streaming system with different coding techniques and, therefore, we will compare coding techniques according to their effect on end-to-end performance indices such as buffer underflow rate and delay. These indices are related (rather strictly) to the end-user experience and, from this point of view, this activity will provide a solid and innovative background for the comparative analysis of coding techniques for P2P video streaming. Finally, the proposed software solutions and the comparison with the techniques developed by the other Research Units will be demonstrated within a common framework with the objective to create a Peer-to-Peer infrastructure for real-time delivery of Doctorate courses, given at the University institutions participating to the project. 9 - Settori di ricerca ERC (European Research Council) PE Mathematics, physical sciences, information and communication, engineering, universe and earth sciences PE5 Information and communication: informatics and information systems,computer science, scientific computing, communication technology, intelligent systems PE5_11 Multimedia PE5_12 Networks 10 - Parole chiave Testo italiano PEER-TO-PEER NETWORK CODIFICA VIDEO Testo inglese PEER-TO-PEER NETWORK VIDEO CODING 11 - Stato dell'arte Testo italiano Il recente successo dell'utilizzo di approcci P2P per la condivisione e trasferimento di file ha cambiato significativamente il paradigma "client-server" finora utilizzato. Il passo attualmente in corso riguarda l'utilizzo di tecniche P2P per il Video Streaming. Per cio' che riguarda la trasmissione di contenuti video su canali rumorosi (che includono come caso particolarmente interessante le reti P2P) l'unità di Ricerca si concentrerà sulla sviluppo di: a) "Error Resilient Coding" ove viene adattata la robustezza agli errori/perdite del flusso codificato allo specifico stato del canale trasmissivo; b) "Video Quality Monitoring" cioè la stima automatica della qualità percepita dagli utenti quando fruiscono di uno specifico contenuto video affetto da distorsioni conseguenti alla sua trasmissione codifica su di un canale rumoroso. La maggior parte della letteratura su "error resilience" si concentra su uno scenario in cui il segnale video è disponibile nel suo formato originale non compresso [1]. Nel recente standard di codifica video H.264/AVC sono stati inclusi strumenti che garantiscono, rispetto agli standard precedenti, maggiore robustezza rispetto alle perdite di pacchetti durante la trasmissione [2]. Questo permette una notevole flessibilità al codificatore nella scelta fra efficienza di compressione e robustezza agli errori di trasmissione. La degradazione del segnale video legata alle perdite di pacchetti può essere ridotta con l'utilizzo della "slice-structured-coding". Le slice sono gruppi di MB e forniscono, nello stream codificato, punti di risoncrinazzione all'interno del frame, consentendo l'uso di efficaci tecniche di interleaving [3]. Una generalizzazione del concetto di slice è fornita dal Flexible MB Ordering (FMO) [4], particolarmente efficiente in combinazione con tecniche di "error concealment" quando i MB di una slice mancante sono circondati da campioni decodificati correttamente. Un ulteriore strumento fornito da H.264/AVC è il "data partinioning" [5], che può ridurre gli artefatti visivi derivanti da perdite di pacchetti se la rete di trasmissione utilizza tecniche di prioritizzazione. Inoltre l'inserimento di MB codificati in modalità intra-frame contribuisce a limitare la propagazione del drift che insorge quando codificatore e decodificatore risultano non sincronizzati [6,7]. Un altro tool di error resilience contenuto in H.264/AVC è la possibilità di eseguire la predizione a moto compensato sulla base di frame di riferimento multipli ("multiple reference frame selection") [8,9,10,11,12]. Nelle applicazioni in cui i contenuti video sono archiviati in modalità compressa per una successiva trasmissione, il processo di codifica è eseguito senza la preventiva conoscenza delle caratteristiche del canale trasmissivo. Per superare questo problema, un video transcoder [13] può essere collocato in un nodo di rete allo scopo di introdurre nello stream caratteristiche di resistenza agli errori. La maggior parte degli strumenti di "error resilience" sviluppati per l'applicazione nel dominio non-compresso sono utilizzabili anche in ambito di transcodifica (a.e., slicing [14], FMO [15,16], data partitioning [17], intra-refresh [18,19]). Tuttavia vi sono problematiche specifiche. In primo luogo, il video originale non è disponibile, rendendo il problema della stima della distorsione end-to-end molto più difficile. In secondo luogo, quando le risorse computazionali sono scarse la transcodifica deve evitare la completa catena di decodifica e ricodifica, ma deve puntare al riutilizzo di tutte le informazioni contenute nel flusso entrante compresso. La struttura a livelli che caratterizza schemi di codifica video scalabile può essere efficacemente sfruttata per ottenere error-resilience. In [20], gli autori propongono uno schema di transcodifica a Multiple-Description FEC (MD-FEC), che utilizza i codici RS per proteggere in modo selettivo i layer di un bit-stream scalabile. Recentemente, l'estensione scalabile (SVC) di H.264/AVC è stata utilizzata nel contesto della trasmissione wireless robusta [21]. Inoltre la struttura a layer tipica degli stream SVC permette l'adozione di schemi di protezione asimmetrici basati su Raptor-FEC. La valutazione della qualità del video ricevuto ("video quality assessment") può essere realizzato imodo oggettivo o soggettivo. Nel secondo caso, si chiede ad un gruppo di osservatori di esprimere un giudizio soggettivo circa la qualità percettiva. Tali giudizi vengono opportunamente analizzati e filtrati per ottenere, per ciascuna sequenza una valutazione media (MOS - Mean Opinion Score). Nelle metriche oggettive, la qualità di una sequenza video viene valutata per mezzo di algoritmi, allo scopo di prevedere il valore MOS sulla base di alcune caratteristiche estratte dal video decodificato. Le metriche oggettive possono essere classificate in: full-reference, reduced-reference and no-reference, sulla base della quantità di informazione disponibile per il confronto con il contenuto originale. Una metrica oggettiva utilizzata comunemente è il Peak SNR (PSNR), che si basa sull'errore quadratico medio (MSE) tra immagine l'originale e decodificata. E' noto che il PSNR può essere scarsamente correlato con l'effettiva qualità percepita (MOS). Wang et al. hanno proposto un indice di affinità strutturale (SSIM) per valutare la qualità percettiva di immagini degradate [22]. SSIM cerca di quantificare la distorsione in termini di perdita di percezione della "struttura" dell'immagine/video. Quando la distorsione è principalmente introdotta dalle perdite di pacchetto la sua stima può essere effettuata sia lato trasmettitore sia lato ricevitore. Al trasmettitore, si hanno MIUR - BANDO MODELLO B - 5 -

6 disponibili sia l'originale che la sequenza video codificata, ma non è noto pacchetti verranno persi. E' pertanto possibile sviluppare solo tecniche basate su di una rappresentazione statistica del canale fornendo una stima dell'impatto atteso in termini di distorsione [23,24]. In [30], un algoritmo ricorsivo nel dominio dei pixel (ROPE), è stato proposto per stimare la distorsione tra ricevitore e trasmettitore causata dalla perdita di pacchetti in trasmissione. Viceversa, al lato ricevitore sono perfettamente e deterministicamente note le perdite, tuttavia, l'indisponibilità della sequenza video originale rende molto complessa la stima della distorsione. Esempi di stima MSE a lato del ricevitore sono [25,26,27]. Per quanto riguarda l'analisi simulativa del Video Streaming su reti P2P è importante ricordare come la simulazione di grandi sistemi (caratterizzati da un numero elevato di nodi) sia estremamente complessa limitando la letteratura disponibile su questo argomento. In [28] vengono studiate diverse strutture di overlay dal punto di vista della affidabilità del servizio, del ritardo introdotto, dell'overhead introdotto dal protocollo. Sono presentati i risultati di estensive simulazioni, ma l'enfasi è sulla topologia della rete di overlay piuttosto che sul tipo di codifica usata per i dati. Molti autori si sono orientati verso studi analitici delle prestazioni dei sistemi P2P piuttosto che verso studi simulativi delle stesse. Per esempio in [29] le prestazioni di un sistema di overlay per reti P2P è studiato modellizzando l'underlay transport network come grafo casuale con una distribuzione di power-law pari al grado dei nodi. Indici di prestazione come il "peer join overhead", il "peer leave overhead" e la distanza media fra peer sono dapprima derivati analiticamente e poi studiati numericamente. L'approccio analitico permette di evitare complesse simulazioni ma ha molte limitazioni: in generale è possibile studiare solo metriche per le prestazioni che siano strettamente legate alla topologia (per esempio distanza fra i peer) ed è molto difficile valutare indici di prestazione end-to-end. La letteratura conferma quindi come solo con un approccio simulativo possa ottenere accurate analisi delle prestazioni dei sistemi di Video Streaming P2P. Testo inglese The recent success of P2P networks has considerably changed the standard client/server paradigm, and is changing the way the contents are distributed in terms of file-sharing. The current challenge is the use of the P2P paradigm for Video Streaming. As indicated in the abstract the objectives of this R.U. are relative to the development of video coding tools specifically designed for Video Streaming (V.S.) P2P solutions and accurate modeling and simulation of V.S. P2P networks. As far as the coding tools for the transmission of video contents over a noisy channel (which include P2P networks as a particularly relevant scenario) are concerned the R.U. will concentrate on: a)error resilient coding, i.e. adapting the robustness characteristics of the output video stream to the state of the channel; b) video quality monitoring, i.e. automatic estimation of the perceived quality of decoded video, affected by distortions introduced by the channel. Most of the literature on error resilience focuses on a scenario where the video data is available in the original uncompressed domain [1]. The state-of-the-art H.264/AVC standard has been designed to include tools that provide enhanced robustness to packet losses [2]. This allows a significant flexibility at the encoder, which can, on one hand, be exploited for pure compression efficiency, and on the other hand, select several included features for error resilience. Visual degradation from packet losses can be reduced by introducing slice-structured coding. A slice is a sequence of MBs and provides spatially distinct resynchronization points within the video data for a single frame; allowing the implementation of effective interleaving strategies [3]. A more advanced and generalized concept is provided by flexible MB ordering (FMO)[4]. FMO is especially powerful in conjunction with appropriate error concealment when the samples of a missing slice are surrounded by many samples of correctly decoded slices. Another error-resilience feature in H.264/AVC is data partitioning [5], which can reduce visual artifacts resulting from packet losses, especially if prioritization or unequal error protection is provided by the network. The insertion of intra-frame encoded MB can help to stop error propagation due to drift, that arises when the encoder and the decoder are out of sync [6,7]. Other error resiliency tools supported by the H.264/AVC bitstream syntax are multiple reference frame selection [8,9,10,11,12]. In practical applications where video contents are compressed and stored for future delivery, the encoding process is typically performed without enough prior knowledge about the channel characteristics. To overcome this problem, a video transcoder [13] can be placed in a network node to insert error-resilience features. Most of the error resiliency tools described for the uncompressed domain are available for transcoding (e.g. slicing [14], FMO [15,16], data partitioning [17], intra-refresh [18,19]). Nevertheless, since transcoding works directly in the compressed domain, there are issues that are specific to this scenario. First, the original video data is unavailable, making the problem of end-to-end distortion estimation much harder. Second, when computational resources are scarse, transcoding needs to avoid complete decoding/encoding of the video content, but it tries to re-use the coding information contained in the incoming compressed stream. The layered/embedded structure that characterizes scalable video coding schemes can be efficiently exploited for error resiliency. In [20], the authors propose a multiple-description FEC (MD-FEC)-based transcoding scheme, which uses the Reed-Solomon erasure-correction block code to unequally protect the layers of scalable video. Recently, the new scalable video coding (SVC)extension of H.264/AVC has been used in the context of robust wireless transmission [21]. The layered structure of the bit-stream enables the adoption of unequal packet loss protection scheme based on Raptor forward error correction (FEC). Video quality assessment can be realized by means of subjective or objective tests. In subjective tests, the scores assigned by the observers are averaged in order to obtain the mean opinion score (MOS). In objective tests, the quality of a video sequence is evaluated with algorithms that aim to predict the MOS value on the basis of some features extracted from decoded videos. Objective quality metrics can be classified in: full-reference, reduced-reference and no-reference, based on the amount of information available for comparison with the original content. A commonly used objective metric for video is the peak signal-to-noise ratio (PSNR), which is based on the mean square error (MSE) between the original and the received frames. Despite its widespread diffusion as distortion metric, due to its simplicity of calculation and the easiness to deal with in optimization, it is well known that PSNR could be poorly correlated with the actual perceived quality, measured through MOS tests. In the last decades, a great deal of effort has been made to develop objective video quality assessment techniques which more accurately resemble perceptual scores as given by human observers. In particular Wang et al. have proposed a structural similarity index (SSIM) for evaluating the perceptive quality of degraded images [22]. SSIM tries to quantify the structural distortion in terms of the perceived loss of ``structure'' in the image/video. When the distortion is mainly introduced by packet losses, the estimation can be performed either at the transmitter or at the receiver side. At the transmitter, one has both the original and the encoded video sequence available, whereas the actual error pattern is unknown. Therefore the proposed techniques rely on a statistical representation of the channel and provide an estimate of the expected distortion [23,24]. In [30] a pixel based recursive algorithm (ROPE) has been proposed to estimate the end-to-end distortion due to packet losses. Conversely, at the receiver side, distortion estimation is somewhat simplified by the deterministic knowledge of the actual error pattern. However, the unavailability of the original video sequence complicates the estimation of the distortion. Examples of MSE estimation at the receiver side are [25,26,27]. As far as the simulative analysis of P2P video streaming systems is concerned, it is worth noting that the simulative analysis of large-size systems is extremely difficult and, as a consequence, the related literature is comparatively small. Paper [28] studies several overlay construction algorithms from significant points of view, such as service reliability, service delay, and protocol overhead. Extensive simulation results are provided, but this research focuses on overlay-topology related issues rather than on coding. Many authors prefer to use mathematical performance analysis and, in the literature, performance evaluation of P2P media streaming systems is found more frequently than simulative studies. For example, in [29] the performance of P2P overlay systems is studied analytically, by modeling the underlay transport network as a random graph with power-law distribution of the degree of nodes. Performance indices such as the peer join overhead; the peer leave overhead and the average distance among peers are formally derived analytically and then studied numerically. The analytical strategy for analyzing the performance of p2p systems has the advantage of avoiding complex simulation but has a significant drawback: in general it is possible to study only performance metrics strictly related with topology (i.e. peer distance) and it is very difficult to calculate precisely end-to-end performance indices. The analysis of the literature confirms that only with a simulator it has been possible to obtain reliable and accurate performance results in the field of P2P streaming Riferimenti bibliografici [1] Y.Wang, S.Wenger, and A.K. Katsaggelos, ``Error resilient video coding techniques'', IEEE Signal Process. Mag., pp , July [2] Thomas Stockhammer, Miska M. Hannuksela, and Thomas Wiegand, ``H.264/AVC in wireless environments'', IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 13, pp , July [3] V.Varsa and M.Karczewicz, ``Slice interleaving in compressed video packetization'', Packet Video Workshop, Forte Village, Italy, May [4] S. Wenger and M. Horowitz, ``Flexible MB ordering a new error resilience tool for IP-based video'', International Thyrrhenian Workshop On Digital Communications, Capri, Italy, September [5] S.Wenger, "H.264/AVC over IP'', IEEE Trans. Circuits Syst. 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Video Technol., vol. 17, pp. 845{856, July Descrizione del programma e dei compiti dell'unità di Ricerca Testo italiano Lo scopo di questo progetto, come indicato nella descrizione generale (Modello A) è lo sviluppo di tecnologie innovative per la codifica video specificatamente progettate per il Video Streaming su reti di tipo P2P, nel contempo si intendono valutare le prestazioni di questo tipo di reti per mezzo di accurate modellizzazioni, simulazioni e attraverso la realizzazione di prototipi. Le attività di ricerca di questa Unità di Ricerca (U.R.) si orienteranno in due direzioni diverse, ma fra loro complementari. Tali direzioni sono strettamente legate alle specifiche conoscenze del personale coinvolto in questo progetto: a) lo sviluppo di tecniche di codifica video specificatamente progettate per applicazioni di Video Streaming (V.S.) su reti P2P e b) la modellazione e simulazione accurata di reti per Video Streaming P2P. Le attività connesse alla prima direzione di ricerca sono incluse, nell'articolazione globale del progetto, all'interno del Work_Package WP2 ("Encoding and resiliency techniques for P2P streaming"), mentre lo sviluppo di modelli simulativi di reti P2P per Video Streaming fa parte del Work_Package WP3 ("Demonstration, performance assessment and dissemination"). Inoltre la U.R. contribuirà con il massimo impegno al coordinamento del progetto (WP0) ed alle attività di disseminazione (WP3). Sviluppo di algoritmi/tecniche di codifica specificatamente ottimizzati per P2P Video Streaming. A riguardo della prima area di attività è importante sottolineare come le più evolute tecniche di codifica video, come quelle definite dallo standard H.264/AVC, non siano state concepite per l'uso in scenari di tipo P2P Video Streaming. Esiste perciò la necessità di adattare queste tecniche allo specifico scenario applicativo. Gran MIUR - BANDO MODELLO B - 7 -

8 parte del materiale video scambiato sulle reti P2P è disponibile già in formato compresso. Il formato di tale materiale può essere di tipo non scalabile (MPEG-2, MPEG-4, H.263, Motion JPEG, e nel breve futuro H.264/AVC) o generato da codificatori scalabili (per esempio basati sull'estensione scalabile, SVC, di H.264/AVC). Nell'ambito dello sviluppo di tecniche e strumenti di codifica specificatamente progettati per l'utilizzo in sistemi di P2P Video Streaming, le peculiarità che l'unità di Ricerca vuol considerare come essenziali nello sviluppo di tali tecniche sono le seguenti: Robustezza rispetto alle perdite di dati: nelle reti P2P orientate alla condivisione di file, l'ordine di trasmissione dei pacchetti dati è irrilevante ed è determinato dalla disponibilità dei "data chunks". Al contrario, in applicazioni di Video Streaming, i pacchetti di dati necessitano di essere trasmessi nel corretto ordine temporale per evitare la nascita di significativo "jitter" nella presentazione della sequenza decodificata. Infatti la non disponibilità di alcuni nodi peer e/o il ritardo introdotto dalla riconfigurazione della rete possono far si che alcuni pacchetti dati vengano ricevuti troppo in ritardo rispetto al loro tempo di presentazione e debbano quindi essere scartati. Esiste quindi la necessità di avere tecniche di codifica che garantiscano una intrinseca robustezza rispetto alle perdite di dati e nel contempo, per quanto riguarda la decodifica, siano in grado di effettuare un mascheramento degli errori prodotti dalla mancata (o troppo ritardata) ricezione dei dati, limitando nel contempo la propagazione di tali errori nel tempo. Differenti tecniche possono essere sviluppate nel caso di algoritmi di codifica non-scalabili o scalabili. Nel primo caso la transcodifica del bit-stream può essere lo strumento per migliorare la robustezza alle perdite, mentre nel secondo caso la struttura a layer del bit-stream può essere efficientemente utilizzata per introdurre robustezza senza effettuare una vera e propria transcodifica. Alta efficienza di codifica: la necessità di rispondere ai requisiti sopra elencati non può pregiudicare la necessità di realizzare tecniche/strumenti di codifica che garantiscano tassi di compressione in linea con quelli attualmente ottenibili. Nonostante gli sforzi per rendere il bitstream trasmesso robusto, si possono comunque verificare perdite di pacchetti e le sequenze video ricevute potrebbero subire degradi di qualità. Pertanto, è interessante monitorare automaticamente la qualità della sequenza ricevuta. Queste informazioni possono essere utilizzate, ad esempio, per misurare l'effettiva qualità percepita sui nodi peer quando una sequenza video viene distribuita sulla rete. Sulla base di questi requisiti l'unità di Ricerca si impegnerà a sviluppare approcci che, a partire dagli schemi di codifica H.264/AVC e dalle sue estensioni scalabili (che costituiscono l'attuale stato dell'arte), puntino a conseguire i seguenti obiettivi: Investigare nuove tecniche di transcodifica specificatamente progettate per il formato H.264/AVC nell'ottica di massimizzare la robustezza agli errori nella trasmissione dei flussi generati. Si assume che lo stream di ingresso sia stato codificato massimizzando unicamente il tasso di compressione. Dovendo trasmettere il flusso transcodificato su di una rete P2P soggetta a perdite/errori è necessario realizzare il compromesso migliore fra efficienza di codifica e robustezza alle perdite/errori. Al contrario della semplice codifica robusta, nel caso considerato la sequenza originale non è disponibile per effettuare confronti ed inoltre le risorse computazionali a disposizione sono estremamente scarse. Sulla base di queste considerazioni algoritmi normalmente impiegati per valutare la distorsione end-to-end in presenza di errori/perdite di trasmissione (per esempio ROPE - Recursive Optimal per-pixel Estimation) necessitano di essere completamente riconsiderati e riprogettati quando si opera in uno scenario di tipo transcodifica. Inoltre alcuni algoritmi per la robustezza presenti nei codificatori allo stato dell'arte quali lo slicing, l'fmo (Flexible Macroblock Order) ed il data partitioning possono essere considerati anche per applicazioni di transcodifica; Investigare l'uso di tecniche convenzionali di codifica di canale (FEC) nella realizzazione di sistemi di transcodifica efficienti. La problematica più significativa da affrontare, come nel caso della semplice codifica, riguarda l'allocazione ottima dei bit a disposizione fra dato vero e proprio ed informazioni per la sua protezione. A questo scopo è assolutamente essenziale modellizzare in modo molto accurato la distorsione fra dati originali e dati ricevuti a valle della trasmissione sulla rete P2P anche nel caso di indisponibilità dei dati originali (vedi punto precedente); Raccogliere dati soggettivi, in termini di Mean Opinion Score (MOS) relativi a sequenze degradate a seguito della trasmissione dei dati codificati (anche in modo robusto) su reti con specifiche caratteristiche in termini di perdita di pacchetti. Questo attività è propedeutica per lo sviluppo di metriche oggettive strettamente legate al giudizio soggettivo di osservatori umani; Studio di innovative metriche oggettive per la valutazione del degrado introdotto su sequenze video dalla trasmissione con perdita dei dati codificati. In uno scenario di P2P, il monitoraggio della qualità video in modalità "no-reference" è di maggior interesse, anche se più complessa, rispetto alla modalità "full-reference" a causa della indisponibilità del video originale sui nodi peer. Tuttavia, anche nel contesto "no-reference" il monitoraggio della qualità video può essere reso più accurato utilizzando informazioni sullo specifico tipo di decodifica utilizzato dai peer (strategia di error concealment, slicing, etc.). Le attività precedentemente indicate verranno svolte seguendo lo sviluppo temporale indicato nel seguito: Fase 1 (mesi 1-3). Analisi dello stato dell'arte e definizione di un piano di lavoro dettagliato. Analisi della letteratura e dei problemi connessi alla codifica video per reti P2P. Durante questa fase un continuo interscambio di informazioni con gli altri partner del progetto servirà a definire l'articolazione temporale di possibili attività comuni ed ad identificare possibili scambi di risorse (personale, codici sorgenti, procedure di valutazione delle prestazioni, materiale video per i test,.) fra tutte le Unità di Ricerca. Fase 2 (mesi 4-18). Sviluppo degli algoritmi e test preliminare. In questa fase ci si focalizzerà sullo sviluppo di tools per la codifica video orientati all'uso su architetture P2P per Video Streaming, attraverso una riprogettazione delle attuali soluzioni di codifica mirante a soddisfare i requisiti precedentemnete indicati. Un continuo scambio di informazioni con le altre Unità di Ricerca coinvolte nel progetto mirerà ad evitare la duplicazione di attività ed a creare, possibilmente, meccanismi di bootstrap del lavoro di ricerca. A questo scopo periodici incontri verranno organizzati fra le U.O. e si punterà alla realizzazione di un repositorio comune di documenti e software. Inoltre un evento per la verifica dei risultati ottenuti verrà organizzato circa a metà di questa fase. In questa occasione verranno analizzati i risultati ottenuti dai vari indirizzi di ricerca. Sulla base di essi il lavoro successivo verrà riorganizzato per raggiungere comunque gli obiettivi del progetto. Fase 3 (mesi 19-24). Test finale dei moduli sviluppati ed organizzazione delle attività di dimostrazione. Questa fase includerà l'integrazione e/o la comparazione delle prestazioni degli algoritmi/approcci proposti e sviluppati da tutte le Unità Operative. In particolare, i tool sviluppati saranno dimostrati all'interno di un quadro comune costituito da una infrastruttura peer-to-peer per la distribuzione in real-time dei corsi di Dottorato tenuti presso le Università coinvolte nel progetto. Lo sviluppo di questa infrastruttura dimostrativa costituirà un prezioso punto di riferimento per la validazione di tutte le tecniche/approcci proposte nel corso del progetto. Inoltre, questo strumento sarà utile per proseguire la collaborazione tra le le Unità, anche dopo la fine del progetto. Progetto e sviluppo di un simulatore per reti streaming video P2P In questa attività si svilupperà un simulatore per analizzare le prestazioni end-to-end di sistemi P2P streaming video, con differenti tecniche di codifica del contenuto video. L'attività è divisa in due fasi: a) progetto, sviluppo e testing del simulatore e b) campagna di simulazione. La prima attività comprende necessariamente la modellazione del sistema di P2P streaming. Il modello comprenderà l'intero sistema, cioè, costruzione e gestione della topologia overlay e la distribuzione del media. La topologia overlay dei sistemi di P2P streaming può essere "ad albero" (o a "foresta") e "a mesh", e si considereranno entrambe le topologie. Per quanto riguarda le topologie ad albero (o foresta), si modellerà il processo di formazione della topologia e la comunicazione delle informazioni di segnalazione tra i peer. La costruzione della topologia inizia dai nodi radice degli alberi, dove ogni albero trasporta un sub-stream. Infatti, si modellerà la distribuzione del media tramite molteplici sub-stream. Ogni peer che si connette al sistema può essere connesso a tutti gli alberi o solo ad alcuni. Dipendentemente dalla tecnica di codifica del media, un peer potrebbe dover connettersi a tutti gli alberi per fruire del media, oppure si potrebbe collegare solo ad alcuni alberi per avere un video a qualità ridotta. Il livello al quale il peer si connette dipende dalla qualità della connessione a internet del peer stesso, sia in upload che in download. Peer con una connessione veloce si connettono vicino alle root, mentre nodi con connessioni scadenti saranno verosimilmente foglie. La reazione del sistema a un leave di un peer consiste nella ricostruzione della topologia. Peer isolati contattano i nodi root per realizzare un re-join. Per modellare le procedure adattative di mantenimento della topologia overlay di molti sistemi reali di P2P streaming (per esempio VidTorrent) realizzaremo un sistema di misurazione della banda tramite il quale un peer può misurare la qualità della comunicazione con gli altri peer. Gli stream sono modellati come sequenza di segmenti, divisi in trame e se necessario in sottotrame. Gli istanti di generazione delle trame, il loro numero di sequenza e la loro lunghezza sono un input del simulatore e sono calcolati direttamente tramite analisi di tracce video reali, ottenute con un apposito preprocessore. Nel simulatore, il sottosistema underlay gestisce le trame e il sistema di distribuzione delle trame non è perfetto, in quanto le trame possono essere perse a causa di leave dei peer. Le perdite delle trame sono registrate dai peer che reagiscono. Il sistema underlay comprende un elementare modello della rete di trasporto e simula l'azione di interferenza del traffico di background. Al livello overlay, i peer riassemblano le trame in segmenti, forniscono i segmenti al player locale e distribuiscono i segmenti agli altri peer. Nel simulatore, il client P2P agisce sia al livello underlay che al livello overlay. Al livello underlay, il client riceve e trasmette le trame con diverse velocità in upload e download (la capacità delle tipiche connessioni ADSL residenziali è asimmetrica). Al livello overlay, il client gestisce il playout buffer, ricostruisce i segmenti ed esegue il multicasting a livello applicativo per distribuire il media agli altri peer. Nel simulatore, i client registrano il numero di underflow del buffer di playout ed il ritardo end-to-end, in modo tale da raccogliere statistiche finali sulla qualità end-to-end del sistema. Per quanto riguarda l'articolazione delle attività di questa unità di ricerca relativamente al simulatore, si distinguono tre fasi: Fase 1 (mesi 1-3). Condurremo una attenta analisi dello stato dell'arte dei sistemi di P2P streaming, con particolare riferimento a quei sistemi per i quali gli aspetti architetturali sono noti pubblicamente ad un adeguato livello di dettaglio. Analizzeremo i meccanismi di gestione della topologia nei casi di albero, foresta e mesh. Produrremo un modello delle procedure di 1) creazione topologia 2) gestione della topologia e 3) distribuzione del media. Alla fine di questa fase si interagirà con i partner per raccogliere più dettagliate informazioni relativemante alle tecniche di codifica rilevanti per questo progetto e produrremo modelli semplificati delle tecniche di codifica, adatti per essere implementati nel simulatore. MIUR - BANDO MODELLO B - 8 -

9 Fase 2 (mesi 4-18). Sviluppo del simulatore e testing preliminare. Questa fase è impegnativa in quanto svilupperemo un simulatore per sistemi di grandi dimensioni, il che pone importanti problemi per le performance del simulatore stesso. Con molti peer modellati nel simulatore, in assenza di tecniche di sviluppo adeguate, il simulatore rischia di risultare troppo lento. Eseguiremo un disegno architetturale del simulatore, orientato alla velocità di esecuzione, produrremo codice con attenzione agli aspetti di performance e, infine, eseguiremo una profilazione del codice per ottimizzarne le prestazioni. Fase 3 (mesi 19-24). Il simulatore verrà utilizzato per misurare le prestazioni end-to-end, con differenti tecniche di codifica. Condivideremo i risultati con i partner ed il simulatore verrà adattato allo studio ed ottimizzazione della infrastruttura peer-to-peer per la distribuzione in tempo reale dei corsi di Dottorato, la cui realizzazione è un obiettivo comune dell'intero progetto. Tutte le attività del progetto si concluderanno con un Workshop pubblico durante il quale verranno presentati i risultati e le dimostrazioni di tutte le Unità di Ricerca. Testo inglese The aim of this project, as indicated in the general description of the project (Model A), is to develop and integrate innovative video coding technologies suitable forrealizing efficient Video Streaming over P2P networks and at the same time to evaluate the performance of these type of solution by means of accurate modeling and simulations and by implementing mock-up prototypes. The activities of this Research Unit (R.U.) will be oriented in two different and complementary directions taking into account the specific skills of the involved personnel: a) the development of video coding tools specifically designed for P2P Video Streaming solutions and b) accurate modeling and simulation of P2P networks specifically designed to guarantee efficient and reliable Video Streaming services. The activities related to the first research field are included, in the articulation of the entire project with the Work_Package WP2 (Encoding and resiliency techniques for P2P streaming), while the development of models for the simulation P2P Video Streaming Networks is part of the Work_Package WP3 ("Demonstration, performance assessment and dissemination"). Moreover the Research Unit will effectively contribute to the coordination and management of the entire project (WP0) and the dissemination activities (WP3). Development of coding techniques/tools specifically designed for P2P Video Streaming As far as these activities are concerned, before detailing the specific topics that will be addressed by this R.U. we want to emphasize that state-of-the-art video coding standards, such as H.264/AVC, have not been originally devised to address the P2P scenario and its peculiarities. As such, there is the need to adapt existing coding tools to the new scenario, by revisiting their functionalities, as well as to introduce novel coding techniques, specifically tailored for P2P networks. In the previous section (state-of-the-art), we emphasized that most of the video data to be exchanged in P2P networks is likely to be available in compressed format. In addition, the compressed bitstream might have been produced by a non-scalable codec (MPEG-2, MPEG-4, H.263, Motion JPEG and, most likely in the near future, H.264/AVC), or by a scalable codec (e.g. the new scalable video coding (SVC) extension of H.264/AVC). In order to be deployed in P2P applications, a video coding framework should fulfill the following requirements: Robustness to packet losses: in P2P networks designed for file sharing, the order of transmission of data packets is irrelevant, and it is determined based on the current availability of data chunks. Conversely, in real time video streaming, data packets need to be delivered in a timely fashion, in order to guarantee jitter-free playout. Due to the temporal unavailability of peers, and/or to the delay related to the reconfiguration of the network, some of the data packets might be received too late and thus discarded. Therefore, there is the need for error resilient encoding, to prevent quality degradation when packet losses do occur, as well as error resilient decoding, i.e. concealment techniques aimed at improving the video quality and limiting the propagation of drift. Different technique can be devised for non-scalable and scalable video coding. In the former case, transcoding techniques can be adopted in order to improve the robustness to packet losses. In the latter case, the layered structure of the bitstream can be conveniently exploited to this end, without the need of transcoding. High coding efficiency: while achieving the other requirements, coding efficiency cannot be sacrificed. Despite the efforts in making a bitstream robust, packet losses occur and the received video sequence might suffer from quality degradations. Therefore, it is interesting to automatically monitor the quality of the received sequence. This information can be used, for example, to measure the actual impact of available peers on the perceived video quality. On the basis of these requirements this Research Unit will build upon state-of-the-art coding techniques based on H.264/AVC and its scalable extension by specifically addressing the following topics: Investigate novel transcoding techniques specifically designed for H.264/AVC, in order to increase the robustness of the incoming compressed video data. Here, we assume that video has been originally encoded with the goal of pure coding efficiency. In order to be transmitted across an error prone P2P network, transcoding needs to strike the optimal trade-off between robustness and coding efficiency. Unlike conventional robust encoding techniques, in robust transcoding original frames are unavailable, and computational resources are typically limited. Owing to these facts, algorithms used for end-to-end distortion estimation at the encoder (e.g. ROPE -Recursive Optimal per-pixel Estimate) need to be revisited when working in a transcoding scenario and ad-hoc solutions can be devised. In addition, coding tools such as slicing, FMO, data partitioning might be efficiently exploited also at the transcoding stage. Investigate the use of conventional channel coding tools in robust transcoding. The main issue is related to the optimal rate allocation between source and channel bits, conventionally studied at the encoder side. This calls for accurate end-to-end distortion estimation techniques specifically designed for transcoding (see above). Collect subjective data in terms of mean opinion scores (MOS) of video sequences affected by packet losses that might occur despite of the error protection mechanisms introduced. This work is instrumental to designing metrics effectively related to the subjective judgment of human observers. Study novel video quality metrics specifically designed for capturing the effects of packet losses. In a P2P scenario, no-reference video quality monitoring is of most interest, although more challenging than full reference or reduced reference schemes due to the lack of a reference signal. Nevertheless, also in the context of no-reference video quality monitoring the knowledge of the actual decoding algorithm (error concealment strategy, slicing, etc.) can be exploited, in order to obtain accurate results. As far as these activities are concerned the Research Unit will operate following three specific phases: Phase 1 (months 1-3) Investigation on the state-of-the-art and definition of the detailed work plan. Analysis of the bibliography and of the various problems related to video coding in P2P networks. During this phase a continuous exchange of information with the other partners will be used to define the exact schedule of possible common development activities and to define the exchanges of resources (personnel, source codes, evaluation procedures, test materials) among all the Research Units. Phase 2 (months 4-18). Tools development and preliminary testing. In this phase we will focus on the development of tools for building a video coding framework suitable for P2P networks, by trying to adapt state-of-the-art solutions and coding tools to fulfill the aforementioned requirements. A continuous exchange of information between the Research Units involved in the project will be carried out in order to avoid work duplication and hopefully create bootstrap mechanisms in the research work. This will result in periodical meetings between Units, and in the organization of a repository of documents and software that will be shared among the partners. Moreover in the middle of this phase a verification event will defined. In that occasion it will be verified the state and the trends of the various research lines. On the basis of the results of this verification the work will be reorganized to fulfill in any case the objectives of the project. Phase 3 (months 19-24). Final testing and organization of the demonstration activities. This phase will include the integration and/or the comparison between the performances of the techniques developed by the various Research Units. In particular the developed tools will be demonstrated within a common framework with the objective to create a Peer-to-Peer infrastructure for the real-time delivery of Doctorate courses, given at the University institutions participating to the project. The development of this demonstrative tool will constitute a valuable validation benchmark for the techniques analyzed by the research Units during the project. Moreover, this tool will be useful for continuing collaboration among the Units, even after the end of the project. Design and development of a simulator for P2P Video Streaming Networks The purpose of this activity is to develop a simulator to analyze in detail the end-to-end performance of P2P video streaming with different video coding techniques. The activity is divided into two phases: a) development and testing of the simulator and b) simulation campaign. The first activity will be oriented necessarily through the modeling of the P2P video streaming system, with the purpose of modeling the behavior of the entire system comprising the building and maintenance of the overlay topology and the distribution of media streams. From the point of view of the overlay topology, P2P video streaming systems can be classified roughly as tree (or forest) based and mesh-based. We will account for both types of topologies. As far as tree/forest overlay topologies are concerned, we will model explicitly the topology formation process by letting peers exchange topology-related information. The construction of the topology starts with the roots of the trees, where each tree transports a different sub-stream (we account for the possibility of distributing the stream as a set of sub-streams, each with its own distribution overlay topology). Each peer joining the system can be connected to all trees or to a subset of trees. Depending on the coding technique, a peer may need to connect to all trees to have the video or, alternatively, by connecting a peer to a MIUR - BANDO MODELLO B - 9 -

10 subset of trees the peer may receive a slightly degraded video quality. In any case, the level at which a peer is attached in a tree depends on the capacity of the internet connection of that peer (both upload and download). Peers with high access capacity are placed close to the roots, while peers with poor connections are more likely to be connected as leafs. The reaction of the system to a leave of a peer consists in a reconstruction of the topology. Isolated peers contact roots nodes to implement a re-join procedure. In order to model the adaptive topology-adjustment features of many real P2P systems (see for example VidTorrent), we will implement a bandwidth-measurement systems by which a peer can measure the quality of the communications with other peers. Streams are modeled as sequences of segments, divided into frames and if necessary frames are divided into sub-frames. The generation time of frames, their index and the length are the input of the simulator and they can be calculated directly by analyzing the coded video stream with a pre-processor. In the simulator, the underlay sub-system handles frames and the frame delivery system is not perfect, as frames can be lost when peers leave. Frame losses are registered by other peers which react accordingly. The underlay sub-systems contain a simple model of the internet transport network and it will simulate the action of background traffic interfering with the media streaming flows. At the overlay level, peers reassemble frames into segments, forwards segments to the local player and it distributes segments to other peers. The P2P client, in the simulator, acts both at the overlay and at the underlay level. At the underlay level it receives and sends frames with different rates (the capacity of uplink and downlink are different in typical ADSL retail internet connections). At the overlay level the client manages the playout buffer, it reconstructs segments and it performs the application-layer multicasting to distribute the media to other peers. In the simulator, the client registers the number of buffer underflows and the end-to-end delay, in such a way to have end-to-end measures of performance. As far as these activities are concerned the Research Unit will operate following three specific phases: Phase 1 (months 1-3). A thorough analysis of the state-of-the-art of P2P video streaming systems, with special reference to those systems whose architectural aspects are disclosed will be carried out with a sufficient detail. We will analyze the topology management and the distribution mechanisms of tree/forest and mesh-based P2P systems as we will produce a model of (1) the topology creation process (2) the topology maintenance process and (3) the media distribution process. At the end of this phase a meeting of all the partners will be organized to gather more detailed information on the relevant coding techniques for this project and (4) we will produce simplified models for these coding techniques in order to account properly for coding in the simulator. Phase 2 (months 4-18). Tools development and preliminary testing. In this phase we will develop the simulator. This will be a time-consuming task as we are addressing a large-scale simulator, which places important performance issues. In fact, with many peers modelled in the simulator, without proper design and development techniques it is likely to obtain a very slow simulator. We will produce a careful architectural design of the simulator, we will produce code specially designed to speed-up the operations of the simulator and, finally, we will profile the code to optimize its performance. Finally, we will profile our code in order to further optimize performance. Phase 3 (months 19-24). We will use the simulator to obtain end-to-end performance metrics for different coding techniques. We will share results with the project partners and the simulator will be specifically customized to study and optimize the performance of the Peer-to-Peer infrastructure for the real-time delivery of Doctorate courses, whose realization is a common objective of the entire project. All the project activities will end with an open Workshop in which the results and the demonstrations of all the Research Unit will be presented to the public Descrizione delle attrezzature già disponibili ed utilizzabili per la ricerca proposta Testo italiano Nessuna Testo inglese Nessuna 15 - Descrizione delle Grandi attrezzature da acquisire (GA) Testo italiano Nessuna Testo inglese Nessuna 16 - Mesi persona complessivi dedicati al Progetto Numero Disponibilità temporale indicativa prevista Totale mesi persona 1 anno 2 anno Componenti della sede dell'unità di Ricerca Componenti di altre Università/Enti vigilati 0 Titolari di assegni di ricerca Titolari di borse Dottorato Post-dottorato 0 Scuola di Specializzazione 0 Personale a contratto Assegnisti Borsisti 0 Altre tipologie 0 Dottorati a carico del PRIN da destinare a questo specifico progetto MIUR - BANDO MODELLO B

11 Altro personale 0 TOTALE Costo complessivo del Progetto dell'unità articolato per voci Voce di spesa Spesa in Euro Descrizione dettagliata (in italiano) Descrizione dettagliata (in inglese) Materiale inventariabile Acquisto 2 PC ad alte prestazioni Acquisition of 2 High Performance PC Grandi Attrezzature 0 Materiale di consumo e funzionamento (comprensivo di eventuale quota forfettaria) Software, Supporti per la memorizzazione, Carta, Toner, Gestione amministrativa Software, Storage devices, Paper, Toner, Expenses for the administrative support of the research program Spese per calcolo ed elaborazione dati Personale a contratto Assegni di ricerca e collaborazioni Research contracts and external co-operators Dottorati a carico del PRIN da destinare a questo specifico progetto 0 Servizi esterni Missioni Pubblicazioni (*) Partecipazione / Organizzazione convegni (*) Spese Missioni per partecipazioni a congressi e visite presso centri di ricerca internazionali Iscrizione convegni/workshop, contributo per preparazione workshop di presentazione dei risultati del progetto Altro (voce da utilizzare solo in caso di spese non riconducibili alle voci sopraindicate) Subtotale Costo convenzionale Totale Tutti gli importi devono essere espressi in Euro arrotondati alle centinaia Air/Train Travels, Lodging and Daily allowance relative to Congress participation and Research Center Visits Conference fees, Contribution for end-project workshop (dedicated to the presentation of the project results) (*) sono comunque rendicontabili le spese da effettuare per pubblicazioni e presentazione dei risultati finali della ricerca nei dodici mesi successivi alla conclusione del progetto, purché le relative spese siano impegnate entro la data di scadenza del progetto e purché le pubblicazioni e la presentazione dei risultati avvengano entro nove mesi dalla conclusione del progetto Prospetto finanziario dell'unità di Ricerca Voce di spesa a.1) finanziamenti diretti, disponibili da parte di Università/Enti vigilati di appartenenza dei ricercatori dell'unità operativa Importo in Euro a.2) finanziamenti diretti acquisibili con certezza da parte di Università/Enti vigilati di appartenenza dei ricercatori dell'unità operativa a.3) finanziamenti connessi al costo convenzionale b.1) finanziamenti diretti disponibili messi a disposizione da parte di soggetti esterni b.2) finanziamenti diretti acquisibili con certezza, messi a disposizione da parte di soggetti esterni c) cofinanziamento richiesto al MIUR (max 70% del costo complessivo) Totale MIUR - BANDO MODELLO B

12 19 - Certifico la dichiarata disponibilità e l'utilizzabilità dei finanziamenti a.1) a.2) a.3) b.1) b.2) SI Firma I dati contenuti nella domanda di finanziamento sono trattati esclusivamente per lo svolgimento delle funzioni istituzionali del MIUR. Incaricato del trattamento è il CINECA- Dipartimento Servizi per il MIUR. La consultazione è altresì riservata al MIUR - D.G. della Ricerca -- Ufficio IV -- Settore PRIN, alla Commissione di Garanzia e ai referee scientifici. Il MIUR potrà anche procedere alla diffusione dei principali dati economici e scientifici relativi ai progetti finanziati. Responsabile del procedimento è il coordinatore del settore PRIN dell'ufficio IV della D.G. della Ricerca del MIUR. Firma Data 07/02/2009 ore 18:32 MIUR - BANDO MODELLO B

13 ALLEGATO Ministero dell'istruzione dell'università e della Ricerca Curricula scientifici dei componenti il gruppo di ricerca Testo italiano 1. DECINA Maurizio Curriculum: Curriculum Vitae di Maurizio Dècina Generalità Nome Maurizio Dècina Data di Nascita 10 Gennaio 1943 Luogo di Nascita Pescasseroli (L'Aquila) Studi Liceo Classico, Torquato Tasso, Roma, 1960 Laurea in Ingegneria Elettronica, Università di Roma, 1966 Professione Professore Ordinario del settore scientifico disciplinare ING-INF/03 Telecomunicazioni, presso la V Facolta' di Ingegneria Milano Leonardo, Politecnico di Milano (dal 3/1987 a oggi) Professore universitario a tempo definito' e titolare di Partita IVA dal 1977 per consulenze tecnico-scientifiche, non iscritto ad alcun albo professionale Attività professionale precedente Direttore Scientifico, centro di ricerca CEFRIEL, 1/1988-2/2003 Presidente, associazione "IEEE Communications Society", Direttore, rivista "European Transactions on Telecommunications", Direttore Ricerca e Sviluppo, ITALTEL, 2/1983-2/1987 Consulente, Bell Telephone Laboratories, AT&T, Chicago, 6/1981-6/1982 e Assistente, Professore Incaricato e poi Professore Ordinario, Università di Roma - Facoltà di Ingegneria, 11/1976-2/1983 Vice Presidente del Gruppo di Studio XVIII del CCITT, Impiegato e poi dirigente della SIP, reparto Nuove Tecniche, Direzione Generale di Roma, 11/ /1976 Borsista e poi ricercatore presso la Fondazione Ugo Bordoni nel settore Comunicazioni Elettriche, Roma, 6/ /1969 Premi Internazionali IEEE "Fellow Award", 1986, citazione: "For contributions to digital communications and to voice/data packet switching". IEEE "Award in International Communications", 1997, citazione: "For leadership and contributions to international network development and for fostering international technical cooperation". IEEE "Third Millennium Medal Award", 2000, citazione: "For outstanding contributions to the field of communication technology". Politecnico di Milano Dipartimento di Elettronica e Informazione Piazza Leonardo da Vinci, 32 I Milano phone: fax: URL: Attività professionale Politecnico di Milano - Facoltà di Ingegneria, 3/1987 a oggi Svolge attività di ricerca nel Dipartimento di Elettronica ed Informazione nei settori dell'evoluzione di Internet, della sicurezza delle reti e dell'interoperabilità delle piattaforme di servizio. CEFRIEL, Milano, 1/1988-2/2003 Centro di Ricerca e Formazione per laureati in tecnologia dell'informazione, è un consorzio senza scopo di lucro a cui partecipano le maggiori aziende dei settori telecomunicazioni e informatica. E' stato il fondatore e l'amministratore del Centro, portando il budget di ricerca e formazione a oltre 6 M nel IEEE Communications Society, New York, E' l'associazione americana e internazionale degli ingegneri delle telecomunicazioni. All'epoca contava oltre associati in tutto il mondo. La carica di Presidente è elettiva: ha gestito un budget di oltre 25 M$/anno per le pubblicazioni e i convegni. "European Transactions on Telecommunications", Milano, Editor in Chief di una rivista tecnica internazionale edita in collaborazione tra i paesi della Comunità Europea (EUREL/AEI). ITALTEL, Milano, 2/1983-2/1987 Direttore della Ricerca Centrale (un laboratorio con circa 800 addetti) e coordinatore della ricerca e sviluppo in azienda, per il supporto all'industrializzazione delle centrali telefoniche elettroniche della Linea UT (che oggi servono circa il 70% degli abbonati italiani alla telefonia fissa). Bell Telephone Laboratories, AT&T, Chicago, 6/1981-6/1982 e Consulente, con funzioni di gestione di un laboratorio di circa 10 addetti, per attività di sviluppo d'apparati innovativi per telecomunicazioni (commutatori a pacchetto a larga banda, elettronici e ottici) Università di Roma - Facoltà di Ingegneria, 11/1976-2/1983 Ha intrapreso la carriera accademica al Dipartimento INFOCOM vincendo la cattedra d'ordinario di "Tecnica Telefonica e Telegrafica" nel L'attività di ricerca si è svolta nei settori delle reti telefoniche ISDN, delle reti dati a pacchetto e della commutazione. CCITT, Ginevra, Ha coperto varie cariche nell'ambito del CCITT (oggi ITU-T, ente internazionale per gli standard delle telecomunicazioni), con responsabilità dello sviluppo di standard per la trasmissione digitale, la codifica della voce e del video, le reti dati a pacchetto e le reti di segnalazione telefonica. SIP - Direzione Generale, Roma,11/ /1976 Impiegato e poi dirigente SIP (oggi Telecom Italia) nel reparto Nuove Tecniche con responsabilità per lo sviluppo d'apparati di trasmissione numerica per telefonia e trasmissione dati. Fondazione Ugo Bordoni, Roma, 6/ /1969 Borsista e poi ricercatore nel settore Comunicazioni Elettriche: si è occupato di codifica digitale del segnale telefonico e di trasmissione numerica. MIUR - BANDO MODELLO B

14 Attività di docenza e carriera universitaria Ministero dell'istruzione dell'università e della Ricerca Assistente incaricato - Comunicazioni elettriche', Università di Roma La Sapienza, Facoltà di Ingegneria Professore incaricato - Comunicazioni elettriche', Università di Cagliari, Facoltà di Ingegneria Professore incaricato - Comunicazioni Elettriche', Università di Ancona, Facoltà di Ingegneria Assistente ordinario - Comunicazioni elettriche', Università di Roma La Sapienza, Facoltà di Ingegneria Professore incaricato - Costruzioni Elettroniche', Università di Roma La Sapienza, Facoltà di Ingegneria Professore Incaricato - Tecnica telegrafica e telefonica', Università di Roma La Sapienza, Facoltà di Ingegneria Professore Ordinario - Tecnica telegrafica e telefonica', Università di Roma La Sapienza, Facoltà di Ingegneria anno di aspettativa per motivi di ricerca ai Bell Telephone Laboratories di Naperville, Illinois, USA anni di aspettativa senza assegni' come Direttore dei Laboratori di Ricerca Centrale della Italtel, Milano Professore Ordinario - Teoria delle reti elettriche', Politecnico di Milano, Facoltà di Ingegneria Professore Ordinario - Controllo delle reti di connessione', Politecnico di Milano, Facoltà di Ingegneria Professore Ordinario - Reti di telecomunicazione', Politecnico di Milano, Facoltà di Ingegneria Professore Ordinario - Telematica', Politecnico di Milano, Facoltà di Ingegneria anno di aspettativa senza assegni e con pagamento dei contributi Professore Ordinario - Infrastrutture e protocolli per Internet', Sicurezza delle reti', Internet: infrastrutture e sicurezza', "Crittografia e sicurezza", Politecnico di Milano, Facoltà di Ingegneria. Inoltre è stato titolare di corsi nei seguenti atenei. Illinois Institute of Technology, Dept of Electrical Engineering, Chicago, Ill., USA, Visiting Professor, PhD course, "Electronic Switching Systems", Fall 1981 PhD course, "Broadband Switching Systems", Summer 1990 Università della Svizzera Italiana, Facoltà di Scienza delle Comunicazioni, Lugano, Professore Incaricato del corso semestrale di "Sistemi e tecnologie dell'informazione", per quattro anni accademici, Attività internazionali organismi per gli standard, comitati scientifici di riviste e congressi, associazioni professionali Vice Chairman del CCITT Study Group XVIII (Digital Networks); Chairman di vari Working Parties: Wideband Codecs, Line Transmission e Speech Processing Vice Chairman del CEPT Study Group CD (Data Communication) e Chairman del Working Party Network Aspects membro del CCITT Study Group VII (Data Networks) e Rapporteur Interface Applications in the ISDN membro del CEPT ad hoc Group, e poi Permanent Nucleus, ISDN Matters membro del "Technical Advisory Committee" dell'esa (European Space Agency) Senior Editor della rivista dell'ieee "Journal on Selected Areas in Communications" Vice President International Affairs della "IEEE Communications Society" membro dell'ieee "Fellow Awards Committee". Dal 1990 è membro, e oggi membro onorario, dell'international Advisory Committee del International Teletraffic Congress (ITC) Editor in Chief della rivista EUREL/AEI "European Transactions on Telecommunications" membro dell'"alexander Bell Medal Committee" dell'ieee membro dell'ieee "Eric Sumner Award Committee". Ha contribuito alle attività della "IEEE Communications Society" in vari comitati (international advisory, prize paper, communications switching, computer communications, strategic planning, ) e conferenze (ICC, GLOBECOM, ISDN, ISS, ISSLS, ICCC, INFOCOM, NOAMS, ICASSP, IZS, ITS). Ha organizzato numerose sessioni e panel per: ICC, GLOBECOM, INFOCOM, ISDN, ICCC, ITC, ITS and IZS. Ha dato vari keynote e banquet speech per: ICC, GLOBECOM, INFOCOM, NOAMS, ICASSP, ITS, IZS, ECOC. E' stato: General Chairman di due ITC Seminar (1986, Lake Como, ISDN traffic engineering; 1991, Santa Margherita, UPT traffic engineering); General Chairman di INFOCOM'92; e Technical Program Chairman di IZS'94. Attività nazionali Direttore del Sottoprogetto 4 del Progetto Finalizzato "Telecomunicazioni" del CNR negli anni Membro aggiunto del Consiglio Superiore Tecnico delle Comunicazioni dal 1996 al Consulente dell'autorita' AIPA negli anni Consulente dell'autorità Garante delle Comunicazioni, negli anni Consulente del Ministro per l'innovazione e le Tecnologie, anni Altre attività professionali Dal 1977 il Prof. Dècina ha svolto attività di consulenza tecnico professionale sia a enti internazionali che a società di mercato. Per l'itu, International Telecommunications Union, di Ginevra, in programmi di cooperazione tecnica per lo sviluppo delle telecomunicazioni nei paesi dell'america del Centro e del Sud (Brasile, Argentina, Messico,...). Per società manifatturiere di telecomunicazioni, in programmi di sviluppo di prototipi di ricerca, tra cui: Bell Telephone Laboratories, AT&T, Chicago, 1982/1983 e 1989/1990. IBM Research Laboratories, Zurich, 1985/86 e 1991/992. Per società di telecomunicazioni, sia operatori, sia manufatturieri, per lo sviluppo di prodotti e di servizi innovativi, e per la valutazione dei mercati e delle partnership internazionali. Il Prof. Dècina è stato membro indipendente del Consiglio di Amministrazione di numerose società italiane, tra cui: Datamat spa, Roma (Borsa NM) I.NET spa, Milano (Borsa NM) Italtel spa, Milano oggi SIA, Societa' Interbancaria di Automazione, spa, Milano e Telecom Italia spa, Roma (Borsa MIB30) Tiscali spa, Cagliari (Borsa NM) Il Prof. Dècina è stato membro dell'advisory Board Tecnico Scientifico di numerose società manifatturiere, fondi di investimento e fondazioni internazionali, tra cui: Boston Technologies Inc., Boston, Mass. USA Home Wireless Networks Inc., Atlanta, Ge. USA MIUR - BANDO MODELLO B

15 KIWI II Ventura Servicios, Lugano, Svizzera oggi Alice Lab, Milano oggi Fondazione Silvio Tronchetti Provera, Milano, oggi Fondazione Accenture Italia, Milano, oggi. Ministero dell'istruzione dell'università e della Ricerca Il Prof. Dècina è stato socio fondatore di due aziende italiane operanti, rispettivamente, nel settore della consulenza strategica e nel settore dei servizi di sicurezza gestiti on-line: ICT Consulting spa, Milano oggi Securmatics spa, Milano, Pubblicazioni: DECINA M., P. GIACOMAZZI, A. POLI (2008). Analysis of the Cost/Performance Tradeoffs of SSL Acceleration. In: IEEE IWCMC 2008, 6-8 AugIEEE, p , doi: /IWCMC DECINA M., P. GIACOMAZZI (2007). Il futuro del protocollo Internet. MONDO DIGITALE, vol. VI, ISSN: X S. BREGNI, G. BRUZZI, DECINA M. (2006). Minutes Trading in The International Long-Distance Voice Market. In: Proc. of IEEE GLOBECOM S. Francisco, CA, USA, Nov Dec. 1, 2006 S. BREGNI, R.CIOFFI, DECINA M. (2006). An Empirical Study on Statistical Properties of GSM Telephone Call Arrivals. In: Proc. of IEEE GLOBECOM S. Francisco, CA, USA, Nov Dec. 1, 2006 DECINA M., P. GIACOMAZZI (2003). Reti radiomobili di quarta generazione: prospettive di mercato e implicazioni per i servizi finanziari. Ottavo Rapporto sul Sistema Finanziario Italiano della Fondazione Rosselli. DECINA M., P. GIACOMAZZI (2002). Qualità del servizio nei sistemi radiomobili di terza generazione (UMTS). MONDO DIGITALE, vol. anno I, n.2, ISSN: X DECINA M., P. GIACOMAZZI (2002). Tecnologie di accesso ai servizi finanziari: prospettive di diffusione e nuovi scenari di innovazione tecnica. Settimo Rapporto Fondazione Rosselli, La banca senza confini. Mercati, concorrenti, tecnologie e strategie. DECINA M., V. TRECORDI (2002). Sicurezza per le aziende in rete. NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA, vol. 11 DECINA M., P. GIACOMAZZI (2001). Tecnologie di accesso fisso e mobile ai servizi internet in banca e finanza. Rapporto Fondazione Rosselli, Dalla banca alla l'innovazione tecnologica e finanziaria. DECINA M., R. MELEN (2000). La disaggregazione della rete di accesso. NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA, vol. 9 DECINA M., L. CANTONI, B. LEPORI, R. MAZZA, P. JANNUZZI (1999). The SwissCast Information Push Service - A Multidisciplinary Research, a Multifaceted Experience. In: ACM SIGIR'99 Workshop on Customised Information Delivery. Berkeley, Ca., USA, August 1999 DECINA M., V. TRECORDI (1999). Voice over Internet Protocol and Human assisted Electronic Commerce. IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE, vol. 37, ISSN: M. R. AARON, DECINA M., R. P. SKILLEN (1999). Electronic Commerce - Enablers and Implications. IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE, vol. 37, ISSN: GIACOMAZZI Paolo Curriculum: Paolo Giacomazzi si è laureato in Ingegneria Elettronica presso il Politecnico di Milano nel 1990 e ha ottenuto il master in tecnologie dell'informazione dal CEFRIEL nel E' stato sottotenente del Corpo tecnico dell'esercito dal 1990 al Da Aprile 1002 a Ottobre 1998 è stato ricercatore, presso il Politecnico di Milano, nel campo delle reti di telecomunicazioni. nel 1995 è stato Visiting Scholar presso il centro di comunicazioni wireless dell'università del Mississippi. Da Novembre 2008 a Ottobre 2001 è stato professore associato di comunicazioni elettriche e sistemi di telecomunicazione all'università di Messina. Da Novembre 2001 è professore associato di reti di telecomunicazioni al Politecnico di Milano. Dal 1997 è Editor del IEEE Network Magazine e dal 2007 è Editor della book reviewing feature del IEEE Network Magazine. Pubblicazioni: G. CAIZZONE, A. CORGHI, GIACOMAZZI P., M. NONNOI (2008). Analysis of the Scalability of the Overlay Skype System. In: IEEE ICC Peijing, May 2008IEEE, p , doi: /ICC G. VERTICALE, GIACOMAZZI P. (2008). Performance evaluation of a machine learning algorithm for early application identification. In: IEEE IMCSIT 2008, Oct. 2008IEEE, p , doi: /IMCSIT GIACOMAZZI P. (2008). Two-moment approximated analysis of waiting time distribution in GI/G/1 queues. ELECTRONICS LETTERS, vol. 44; p , ISSN: , doi: /el: GIACOMAZZI P., A. POLI (2008). Cost-Performance Planning of Municipal Wireless Access Networks. In: ACCESSNETS 2008 GIACOMAZZI P., A. POLI (2008). Evaluation of the cost advantage of application and context aware networking. In: A. D'ATRI; M. DE MARCO; N. CASALINO EDS.. Interdisciplinary Aspects of Information Systems Studies. p Physica-Verlag, Springer, ISBN/ISSN: GIACOMAZZI P., A. POLI (2008). Performance Analysis of Peer-to-Peer Video Streaming Systems with Tree and Forest Topology. In: IEEE ICPADS 2008, 8-10 Dec. 2008IEEE, p , doi: /ICPADS MIUR - BANDO MODELLO B

16 GIACOMAZZI P., G. SADDEMI (2008). Bounded-Variance Network Calculus: Computation of Tight Approximations of End-to-End Delay. In: IEEE ICC Peijing, May 2008IEEE, p , doi: /ICC GIACOMAZZI P., G. SADDEMI (2008). Resource allocation and admission control in static priority schedulers with statistical guarantees. In: IEEE IT_NEWS 2008, Feb. 2008IEEE, p GIACOMAZZI P., L. MUSUMECI, G. SADDEMI, G. VERTICALE (2008). A statistical hybrid traffic control for IEEE e WLANs. In: IEEE WiOPT 2008, 1-3 April 2008IEEE, p , doi: /WIOPT M. DECINA, GIACOMAZZI P., A. POLI (2008). Analysis of the Cost/Performance Tradeoffs of SSL Acceleration. In: IEEE IWCMC 2008, 6-8 Aug. 2008IEEE, p , doi: /IWCMC S. BREGNI, GIACOMAZZI P., G. SADDEMI (2008). On Traffic Long-Range Dependence at the Output of Schedulers with Multiple Service Classes. In: IEEE GLOBECOM New OrleansIEEE, p. 1-5, doi: /GLOCOM.2008.ECP.265 S. BREGNI, GIACOMAZZI P., G. SADDEMI (2008). Transport of Long-Range Dependent Traffic in Single-Hop and Multi-Hop IEEE e Networks. In: IEEE GLOBECOM New Orleans, Nov Dec IEEE, p. 1-6, doi: /GLOCOM.2008.ECP.1044 S. BREGNI, R. CIOFFI, GIACOMAZZI P. (2008). Queuing Performance of Long-Range Dependent Traffic Regulated by Token-Bucket Policers. In: GLOBECOM new orleans, Nov Dec IEEE, p. 1-5, doi: /GLOCOM.2008.ECP.264 C. FRANCALANCI, GIACOMAZZI P. (2006). High-Performance Self-Routing Algorithm for Multiprocessor Systems with Shuffle Interconnection. IEEE TRANSACTIONS ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS, vol. 17; p , ISSN: , doi: /TPDS G. CAIZZONE, GIACOMAZZI P., L. MUSUMECI, G. SADDEMI, G. VERTICALE (2006). Performance Analysis of a Flexible MAC Protocol for Real-Time Services in Vehicular Ad-Hoc Networks. INTERNATIONAL JOURNAL OF WIRELESS INFORMATION NETWORKS, vol. 12; p , ISSN: , doi: /s GIACOMAZZI P., L. MUSUMECI, G. CAIZZONE, G. VERTICALE, G. LIGGIERI, A. PROIETTI, S. SABATINI (2006). Quality of service for packet telephony over mobile ad hoc networks. IEEE NETWORK, vol. 20; p , ISSN: GIACOMAZZI P., MUSUMECI L, SADDEMI G, VERTICALE G (2006). Two different approaches for providing QoS in the Internet backbone. COMPUTER COMMUNICATIONS, vol. 29; p , ISSN: , doi: /j.comcom POLI Alessandro Curriculum: ISTRUZIONE ad oggi Politecnico di Milano, Milano, Italia Dottorato di Ricerca in Ingegneria dell'informazione Politecnico di Milano, Milano, Italia Laurea Specialistica in Ingegneria Informatica Votazione: 110/ Politecnico di Milano, Cremona, Italia Laurea in Ingegneria Informatica Votazione: 110/110 e Lode ESPERIENZE LAVORATIVE Completa gestione economica, finanziaria e strategica dell'azienda agricola familiare 2006 Collaboratore alla ricerca per il Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano, Milano, Italia Consulenza per attività di ricerca per Fondazione Politecnico di Milano, Milano, Italia ATTIVITÀ DIDATTICHE A.A Seminari didattici di supporto all'insegnamento "Sistemi Informativi" - Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Politecnico di Milano, Como, Italia A.A Seminari didattici di supporto all'insegnamento "Corporate Information Systems" (in inglese) - Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Gestionale Politecnico di Milano, Como, Italia A.A Seminari didattici di supporto all'insegnamento "Sistemi Informativi" - Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Politecnico di Milano, Como, Italia A.A Seminari didattici di supporto all'insegnamento "Corporate Information Systems" (in inglese) - Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Gestionale Politecnico di Milano, Como, Italia A.A Seminari didattici di supporto all'insegnamento "Sistemi Informativi" - Corso di Laurea in Ingegneria Informatica Politecnico di Milano, Como, Italia MIUR - BANDO MODELLO B

17 A.A Seminari didattici di supporto all'insegnamento "Corporate Information Systems" (in inglese) - Corso di Laurea Specialistica in Ingegneria Gestionale Politecnico di Milano, Como, Italia Pubblicazioni: GIACOMAZZI P, POLI A. (2008). Evaluation of the cost advantage of application and context aware networking. Interdisciplinary Aspects of Information Systems Studies The Italian Association for Information Systems. p Physica-Verlag, Springer, ISBN/ISSN: GIACOMAZZI P, POLI A. (2008). Performance analysis of peer-to-peer video streaming systems with tree and forest topology. In: 14th IEEE International Conference on Parallel and Distributed Systems. Melbourne, Victoria, Australia, 8-10 Dec. 2008, p , ISBN/ISSN: GIACOMAZZI P, POLI A. (2008). Municipal Wireless Networks Planning. In: Second International Conference on New Technologies, Mobility and Security. Tanger, Morocco, 5-7 Nov. 2008, ISBN/ISSN: GIACOMAZZI P, POLI A. (2008). Cost-Performance Planning of Municipal Wireless Access Networks. In: Third International Conference on Access Networks. Las Vegas, Nevada, USA, Oct DECINA M, GIACOMAZZI P, POLI A. (2008). Analysis of the Cost/Performance Tradeoffs of SSL Acceleration. In: International Wireless Communications and Mobile Computing Conference, Crete Island, Greece, 6-8 Aug. 2008, p , ISBN/ISSN: GIACOMAZZI P, POLI A. (2007). Evaluation of the cost advantage of application and context aware networking. In: IV Italian Conference of the Italian Chapter of AIS - THE INTERDISCIPLINARY ASPECTS OF INFORMATION S. Isola di San Servolo, Venice, Italy, 3-4 Oct TAGLIASACCHI Marco Curriculum: Marco Tagliasacchi, nato a Como nel 1978, ha conseguito la Laurea in Ingegneria Informatica (2002, con lode) e il titolo di dottore di ricerca (2006) presso il Politecnico di Milano. Attualmente è in servizio presso il Dipartimento di Elettronica e Informazione del Politecnico di Milano come ricercatore di ruolo non confermato. Marco Tagliasacchi ha pubblicato più di 50 articoli su riviste e conferenze di rilevanza internazionale. I suoi interessi di ricerca includono l'elaborazione dei segnali audio (schiere di microfoni, classificazione di eventi acustici), video (stima della qualità, codifica video distribuita, algoritmi di codifica non-normativi), bioinformatica (analisi di profili di annotazione in basi di dati genomiche) a "information retrieval" (integrazione di motori di ricerca multi-dominio). Pubblicazioni: F. PEREIRA, C. BRITES, J. ASCENSO, TAGLIASACCHI M. (2008). Wyner-Ziv video coding: a review of the early architectures and further developments. In: IEEE International Conference on Multimedia & Expo. Shanghai, Luglio 2008 G. VALENZISE, M. NACCARI, TAGLIASACCHI M., S. TUBARO (2008). Reduced-Reference Estimation of Channel-Induced Video Distortion using Distributed Source Coding. In: ACM Multimedia. Vancouver, Ottobre 2008 G. VALENZISE, TAGLIASACCHI M., S. TUBARO (2008). Minimum variance multiplexing of multimedia objects. In: IEEE International Conference on Acoustics Speech and Signal Processing. Las Vegas, Aprile 2008, p , doi: /ICASSP M. NACCARI, TAGLIASACCHI M., F. PEREIRA, S. TUBARO (2008). No-reference modeling and estimation of the channel induced distortion at the decoder for video coding applications. In: IEEE International Conference on Image Processing. San Diego, Ottobre 2008 R. BERNARDINI, M. NACCARI, R. RINALDO, TAGLIASACCHI M., S. TUBARO, P. ZONTONE (2008). Rate allocation for robust video streaming based on distributed video coding. SIGNAL PROCESSING-IMAGE COMMUNICATION, vol. 23; p , ISSN: , doi: /j.image TAGLIASACCHI M., G. VALENZISE, S. TUBARO (2008). Minimum Variance Optimal Rate Allocation for Multiplexed H.264/AVC Bitstreams. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, vol. 17; p , ISSN: , doi: /TIP BERNARDINI R, FUMAGALLI M, NACCARI M, RINALDO R, TAGLIASACCHI M., TUBARO S, ZONTONE P (2007). Error concealment using a DVC approach for video streaming applications. In: EURASIP European Signal Processing Conference. Poznan, 3-7 Settembre 2007, p. 1-4 G. VALENZISE, TAGLIASACCHI M., S. TUBARO (2007). A Smoothed, Minimum Distortion-Variance Rate Control Algorithm for Multiplexed Transcoded Video Sequences. In: ACM Multimedia - Mobile Video Workshop. Augsburg, Settembre 2007 NACCARI M, BRESSAN G, TAGLIASACCHI M., PEREIRA F, TUBARO S (2007). Unequal error protection based on flexible macroblock ordering for H.264/AVC video transcoding. In: Picture Coding Symposium. Lisbona, 6-9 Novembre 2007, p. 1-4 TAGLIASACCHI M., FRIGERIO L, TUBARO S (2007). Analysis of coding efficiency of motion-compensated interpolation at the decoder in distributed video coding. In: IEEE International Conference on Image Processing. San Antonio, Settembre 2007, vol. 3, p. III-1-III-4, doi: /ICIP TAGLIASACCHI M., PEDRO J, PEREIRA F, TUBARO S (2007). An efficient request stopping method at the turbo decoder in distributed video coding. In: EURASIP European Signal Processing Conference. Poznan, 3-7 Settembre 2007, p. 1-4 TAGLIASACCHI M., TUBARO S, FRIGERIO L (2007). Rate-distortion analysis of motion-compensated interpolation at the decoder in Distributed Video Coding. IEEE SIGNAL PROCESSING LETTERS, vol. 14; p , ISSN: , doi: /LSP FUMAGALLI M, TAGLIASACCHI M., TUBARO S (2006). Expected distortion of DCT coefficients in video streaming over unrealiable channel. Lecture Notes in Computer Science. vol. 3893, p. 1-8, ISBN/ISSN: , doi: / TAGLIASACCHI M., MAESTRONI D, TUBARO S, SARTI A (2006). Motion Estimation and Signaling Techniques for 2D+t Scalable Video Coding. APPLIED SIGNAL PROCESSING, vol. 2006; p. 1-21, doi: /ASP/2006/57308 TAGLIASACCHI M., MAJUMDAR A, TUBARO S, RAMCHANDRAN K (2006). Robust Wireless Video Multicast based on a Distributed Source Coding Approach. SIGNAL PROCESSING, vol. 86; p , ISSN: , doi: /j.sigpro MIUR - BANDO MODELLO B

18 5. VALENZISE Giuseppe Curriculum: Giuseppe Valenzise è nato a Monza nel Ha ricevuto la laurea in Ingegneria Informatica nell'aprile 2007 presso il Politecnico di Milano e il Politecnico di Torino, e il diploma dell'alta Scuola Politecnica (www.asp-poli.it). Da maggio 2007 ha lavorato come assegnista di ricerca presso il gruppo Image and Sound Processing Group del Dipartimento di Elettronica ed Informazione del Politecnico di Milano, dove da gennaio 2008 è anche dottorando di ricerca. I suoi interessi di ricerca si concentrano sulla codifica e l'elaborazione di immagini e video digitali, e sull'esplorazione di nuovi paradigmi di analisi e rappresentazione di segnali sparsi come il Compressive Sensing. Da gennaio 2009 a luglio 2009, è visiting scholar al Signal and Image Processing Institute presso la University of Southern California, dove si occupa di ottimizzare il processo di codifica video basandosi sulla qualità percepita dall'utente. Pubblicazioni: A. ALBONICO, VALENZISE G., M. NACCARI, M. TAGLIASACCHI, S. TUBARO (2009). A Reduced-Reference Video Structural Similarity metric based on no-reference estimation of channel-induced distortion. In: IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. Taipei, April 2009 M. TAGLIASACCHI, VALENZISE G., S. TUBARO (2008). Localization of Sparse Image Tampering via Random Projections. In: IEEE International Conference on Image Processing. San Diego, USA, October, 2008 M. TAGLIASACCHI, VALENZISE G., S. TUBARO (2008). Minimum Variance Optimal Rate Allocation for Multiplexed H.264/AVC Bitstreams. IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING, vol. 17; p , ISSN: VALENZISE G., M. NACCARI, M. TAGLIASACCHI, S. TUBARO (2008). Reduced-Reference Estimation of Channel-Induced Video Distortion using Distributed Source Coding. In: ACM Multimedia Vancouver, CA, November 2008 VALENZISE G., M. TAGLIASACCHI, S. TUBARO (2008). Minimum Variance Multiplexing of Multimedia Objects. In: IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. Las Vegas, USA, April 2008 TAGLIASACCHI M, VALENZISE G., TUBARO S (2007). Optimal rate control for multiplexed transcoded video sequences. In: ST Streaming Day Genova, Italy, September 14, 2007 VALENZISE G., M. TAGLIASACCHI, S. TUBARO, L. PICCARRETA (2007). A rho-domain Rate Controller for Multiplexed Video Sequences. In: Picture Coding Symposium. Lisboa, Portugal, November 7-9, 2007 VALENZISE G., TAGLIASACCHI M, TUBARO S (2007). A smoothed, minimum distortion-variance rate control algorithm for multiplexed transcoded video sequences. In: Proceedings of the international workshop on Workshop on mobile video. Augsburg, Bavaria, Germany, NEW YORK, NY: ACM Press, p , ISBN/ISSN: Testo inglese 1. DECINA Maurizio Curriculum: Curriculum Vitae of Maurizio Dècina General Name: Maurizio Dècina. Date of birth: January 10, Place of birth: Pescasseroli (L'Aquila) - Italy. Education: Classical Lyceum, Torquato Tasso, Rome, Dott. Ing degree in Electronic Engineering from the University of Rome in Profession (Faculty Position) Full Professor of telecommunications at the Department of Electronics and Information of the Politecnico di Milano (Milan, Italy) from 3/ today. Previous professional activities Founder and Scientific Director of the CEFRIEL Center of Research, Milan, 1/1988-2/2003. President of the "IEEE Communications Society", New York, Editor in Chief of the publication "European Transactions on Telecommunications", Milan, Executive Director of the R&D Laboratories of ITALTEL, Milan, 2/1983-2/1987. Scientific consultant of the Bell Telephone Laboratories - AT&T, Chicago, 6/1981-6/1982 and Assistant, Assistant Professor and then Full Professor, University of Rome - Faculty of Engineering, 11/1976-2/1983. Vice Chairman of the CCITT Study Group XVIII, Geneva, Employee and then Manager at SIP (today Telecom Italia), New Tecnologies Division, Rome Headquarters,11/ /1976. Assistant researcher and then researcher at the Ugo Bordoni Foundation in the electrical communications Dpt, Rome, 6/ /1969. International Awards IEEE "Fellow Award", 1986, citation: "For contributions to digital communications and to voice/data packet switching". IEEE "Award in International Communications", 1997, citation: "For leadership and contributions to international network development and for fostering international technical cooperation". IEEE "Third Millennium Medal Award", 2000, citation: "For outstanding contributions to the field of communication technology". Politecnico di Milano Piazza Leonardo da Vinci, 32 I Milano phone: fax: MIUR - BANDO MODELLO B

19 URL: Ministero dell'istruzione dell'università e della Ricerca Professional activities Politecnico di Milano - Faculty of Engineering, 3/ today He carries out research activity in the Department of Electronics and Information in the fields of Internet evolutions, networking security and interoperability. CEFRIEL, Milan, 1/1988-2/2003 Center of Research and Education in Information Tecnology is a consortium with the partecipation of major information and telecommunications industry partners. He has been the founder and the director of the Center, managing research and education in the areas of: networking, interoperability, signal processing and software engineering. IEEE Communications Society (Comsoc), New York, Comsoc is the American and international association for telecommunications engineers. In 1994 it had members all over the world. He pushed the internationalization of Comsoc and the process of evolving publication & conference activities using the Internet technology. "European Transactions on Telecommunications", Milan, Editor in Chief of an international technical journal published in collaboration between the countries of the European Community (EUREL/AEI). ITALTEL, Milan, 2/1983-2/1987 Executive Director of R&D and coordinator of R&D for developing a family of digital switching equipment called "Linea UT" (this equipment today serves about 70% of the Italian wired telephony customers), incorporating ISDN and data features. Bell Telephone Laboratories, AT&T, Chicago, 6/1981-6/1982 e Consultant, for the development of esplorative broadband switching equipment using wideband packet technology (the Fast Packet Switching Test-bed in 1981/82) and free-space photonic technology (the Optical Cross-Connect Test-bed of 1989/90). University of Rome - Faculty of Engineering, 11/1976-2/1983 He joined the INFOCOM Department of the University of Rome and get the chair of Full Professor of "Telephone and Telegraph Technology" in Research activity focussed on the digitalization of the telephone network and the development of fast packet communications. CCITT, Geneva, He covered different offices in the CCITT (today ITU-T, International Telecommunication Union) responsible for standard development of digital transmission, video and voice codecs, packet data networks and telephone signaling networks. SIP - Headquarters, Rome,11/ /1976 He managed the department dealing with the engineering of digital transmission systems for telephony and data. Ugo Bordoni Foundation, Rome, 6/ /1969 He performed some early research on digital encoding of telephone signals and on baseband digital trasmission systems over copper cables. Teaching activity and university career Assistant - Electrical communications', University of Rome "La Sapienza", Faculty of Engineering Assistant professor - Electrical communications', University of Cagliari, Faculty of Engineering Assistant professor - Electrical communications', University of Ancona, Faculty of Engineering Assistant professor - Electronics manufacturing', University of Rome "La Sapienza", Faculty of Engineering Assistant professor - Telephone and telegraph technology', University of Rome "La Sapienza", Faculty of Engineering Full professor - Telephone and telegraph technology', University of Rome "La Sapienza", Faculty of Engineering sabbatical year for research at Bell Telephone Laboratories of Naperville, Illinois, USA years for on leave of absence as Director of the Central Research Laboratories of Italtel, Milan Full professor - Circuit theory', Politecnico di Milano, Faculty of Engineering Full professor - Switching systems', Politecnico di Milano, Faculty of Engineering Full professor - Telecommunications networks', Politecnico di Milano, Faculty of Engineering Full professor - Telematics', Politecnico di Milano, Faculty of Engineering sabbatical year Full professor - Internet infrastructure and protocols', Network security', Internet: infrastructure and security', 'Cryptography and Security', Politecnico di Milano, Faculty of Engineering. Additional teaching activity in the following universities Illinois Institute of Technology, Dept of Electrical Engineering, Chicago, Ill., USA, Visiting Professor, PhD course, "Electronic Switching Systems", Fall 1981 PhD course, "Broadband Switching Systems", Summer 1990 University of Switzerland, Faculty of Communication Science, Lugano, Assistant Professor "Information Systems and Technologies", for 4 academic years, International activities Standard bodies, journal and conference technical-scientific committees, professional associations Vice Chairman of the CCITT Study Group XVIII (Digital Networks); Chairman of various Working Parties: Wideband Codecs, Line Transmission and Speech Processing Vice Chairman of the CEPT Study Group CD (Data Communication) and Chairman of the Working Party Network Aspects member of the CCITT Study Group VII (Data Networks) and Rapporteur Interface Applications in the ISDN member of the CEPT ad hoc Group, and later Permanent Nucleus, ISDN Matters member of the "Technical Advisory Committee" of ESA (European Space Agency) Senior Editor of the IEEE journal "Journal on Selected Areas in Communications" Vice President International Affairs of the "IEEE Communications Society" member of the IEEE "Fellow Awards Committee". From 1990 is a member, and today an honorary member of the International Advisory Committee of the International Teletraffic Congress (ITC) Editor in Chief of the lounal EUREL/AEI "European Transactions on Telecommunications" member of the IEEE "Alexander Bell Medal Committee" member of the IEEE "Eric Sumner Award Committee". He served the "IEEE Communications Society" in several committees (international advisory, prize paper, communications switching, computer communications, strategic planning, ) and conferences (ICC, GLOBECOM, ISDN, ISS, ISSLS, ICCC, INFOCOM, NOAMS, ICASSP, IZS, ITS). He organized numerous sessions and panels for: ICC, GLOBECOM, INFOCOM, ISDN, ICCC, ITC, ITS and IZS. He has delivered various keynotes and banquet speeches for: ICC, GLOBECOM, INFOCOM, NOAMS, ICASSP, ITS, IZS, ECOC. He was: General Chairman of two ITC Seminars (1986, Lake Como, ISDN traffic engineering; 1991, Santa Margherita, UPT traffic engineering); General Chairman of INFOCOM'92; and Technical Program Chairman of IZS'94. National activities Deputy Director of the "Telecommunications" Project sponsored by CNR, Member of the Superior Technical Council for Communications, MIUR - BANDO MODELLO B

20 Consultant of AIPA (Authority for Information in the Public Administration), Consultant of the Italian Communications Authority, Consultant of the Innovation and Technology Minister, 2002-today. Other professional consultant activities Ministero dell'istruzione dell'università e della Ricerca Since 1977 professor Dècina acted as a professional technical consultant either for international organizations or companies. For ITU, International Telecommunications Union, of Geneva in technical cooperation programs for telecommunications development in Central and South America (Brazil, Argentina, Mexico ). For manufacturing companies, in research prototypes development programs; among them: Bell Telephone Laboratories, AT&T, Chicago, 1982/1983 e 1989/1990. IBM Research Laboratories, Zurich, 1985/86 e 1991/1992. For telecommunications companies, either service providers, or manufacturers, for development of innovative products and services, for market evaluations and international partnerships. Professor Dècina was also a non-executive Member of the Boards of Directors of several Italian companies; amomg them: Datamat spa, Rome (Quoted at the Nuovo Mercato, Milan) I.NET spa, Milan (Quoted at the Nuovo Mercato in Milan ) Italtel spa, Milan today SIA, Societa' Interbancaria di Automazione, spa, Milan and Telecom Italia spa, Rome (MIB30 Milan stock market) Tiscali spa, Cagliari (Quoted at the Nuovo Mercato, Milan) Professor Dècina was member of the Technical & Scientific Advisory Boards of several manufacturing companies, capital funds and international foundations; amomg them: Boston Technologies Inc., Boston, Mass. USA Home Wireless Networks Inc., Atlanta, Ge. USA KIWI II Ventura Servicios, Lugano, Switzerland today Alice Lab, Milano today Fondazione Silvio Tronchetti Provera, Milan, today Fondazione Accenture Italia, Milan, today. Professor Dècina founded two Italian companies operating in the areas of: strategic & engineering consulting, and managed security services: ICT Consulting spa, Milan, today Securmatics spa, Milan, Pubblicazioni: DECINA M., P. GIACOMAZZI, A. POLI (2008). Analysis of the Cost/Performance Tradeoffs of SSL Acceleration. In: IEEE IWCMC 2008, 6-8 AugIEEE, p , doi: /IWCMC DECINA M., P. GIACOMAZZI (2007). Il futuro del protocollo Internet. MONDO DIGITALE, vol. VI, ISSN: X S. BREGNI, G. BRUZZI, DECINA M. (2006). Minutes Trading in The International Long-Distance Voice Market. In: Proc. of IEEE GLOBECOM S. Francisco, CA, USA, Nov Dec. 1, 2006 S. BREGNI, R.CIOFFI, DECINA M. (2006). An Empirical Study on Statistical Properties of GSM Telephone Call Arrivals. In: Proc. of IEEE GLOBECOM S. Francisco, CA, USA, Nov Dec. 1, 2006 DECINA M., P. GIACOMAZZI (2003). Reti radiomobili di quarta generazione: prospettive di mercato e implicazioni per i servizi finanziari. Ottavo Rapporto sul Sistema Finanziario Italiano della Fondazione Rosselli. DECINA M., P. GIACOMAZZI (2002). Qualità del servizio nei sistemi radiomobili di terza generazione (UMTS). MONDO DIGITALE, vol. anno I, n.2, ISSN: X DECINA M., P. GIACOMAZZI (2002). Tecnologie di accesso ai servizi finanziari: prospettive di diffusione e nuovi scenari di innovazione tecnica. Settimo Rapporto Fondazione Rosselli, La banca senza confini. Mercati, concorrenti, tecnologie e strategie. DECINA M., V. TRECORDI (2002). Sicurezza per le aziende in rete. NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA, vol. 11 DECINA M., P. GIACOMAZZI (2001). Tecnologie di accesso fisso e mobile ai servizi internet in banca e finanza. Rapporto Fondazione Rosselli, Dalla banca alla l'innovazione tecnologica e finanziaria. DECINA M., R. MELEN (2000). La disaggregazione della rete di accesso. NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA, vol. 9 DECINA M., L. CANTONI, B. LEPORI, R. MAZZA, P. JANNUZZI (1999). The SwissCast Information Push Service - A Multidisciplinary Research, a Multifaceted Experience. In: ACM SIGIR'99 Workshop on Customised Information Delivery. Berkeley, Ca., USA, August 1999 DECINA M., V. TRECORDI (1999). Voice over Internet Protocol and Human assisted Electronic Commerce. IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE, vol. 37, ISSN: M. R. AARON, DECINA M., R. P. SKILLEN (1999). Electronic Commerce - Enablers and Implications. IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE, vol. 37, ISSN: MIUR - BANDO MODELLO B

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