I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   8 ,   No .   4 A u g u s t   201 8 ,   p p .   2 0 9 8 ~ 2 1 0 5   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 8 i 4 . p p 2 0 9 8 - 2105           2098       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Co m pa ring   IC H - l ea ch  a nd Lea ch  D escenden ts   on   I ma g Tra nsfer  u sing   D CT       B enna ni T a j ,   M ha m ed  A it   K bir     L a b o ra to iry   L IS T ,   F a c u lt y   o f   S c ie n c e   a n d   T e c h n o l o g y   o f   T a n g ier,  Un iv e rsit y   A b d e lm a le k   Essa a d i,   M o ro c c o         Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 2 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Feb   1 9 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Feb   2 6 ,   2 0 1 8     T h e   d e v e lo p m e n a n d   m in iatu riza ti o n   o f   CM OS  (m i c ro p h o n e a n d   c a m e ra s)  in   th e   las y e a rs  h a v e   a ll o w e d   th e   c re a ti o n   o f   W M S (W irele ss   M u lt im e d ia  S e n so Ne tw o rk ).   T h e re f o re ,   tra n sf e rrin g   m u lt im e d ia  c o n ten t h ro u g h   th e   n e tw o rk   h a s   b e c o m e   a n   i m p o rtan f ield   o f   re se a rc h .   It  tr a n s m it th e   re c o rd e d   m u lt i m e d ia  d a ta  w irele ss l y   f ro m   a   n o d e   to   a n o t h e r   t o   re a c h   th e   S in k   (b a se   sta ti o n ).   T h u s,  ro u ti n g   p ro to c o ls   m a k e   a   b ig   c o n tri b u ti o n   in   th i p ro c e ss ,   b e c a u se   th e y   p a rti c ip a te i n   o p ti m izin g   th e   n o d e ' s res o u rc e   u sa g e .   S in c e   L e a c h   p ro t o c o w a d e si g n e d   o n ly   to   m i n im ize   e n e rg y   c o n su m p ti o n   o f   th e   n e tw o rk .   T h e   g o a o f   th is  p a p e is  to   c o m p a re   o u p ro to c o in   tn a n sf e rin g   i m a g e w it h   ot h e L e a c h   p ro to c o d e sc e n d a n ts .   By   u sin g   th e   a p p li c a ti o n   lay e r ,   w e   a p p li e d   th e   jp e g   c o m p re ss io n   u sin g   th e   f re q u e n c y   d o m a in   o n   im a g e s   b e f o re   se n d in g   th e m   to   th e   n e tw o rk .   In   t h is  p a p e r ,   re a d e rs  w il f in d   sta ti stics   c o n c e rn in g   th e   li f e ti m e   o f   th e   n e tw o rk ,   th e   e n e rg y   c o n su m p ti o n   a n d   m o st  im p o rtan tl y   s tatisti c a b o u re c e iv e d   i m a g e s .   A lso ,   w e   u se d   Ca sta li a   f ra m e w o rk   to   sim u late   r e a c o n d it i o n o f   tran sm issio n   sim u latio n   re su lt p ro v e d   th e   e ff ici e n c y   o f   o u p ro to c o l   b y   p ro lo n g in g   th e   li f e ti m e   o f   th e   n e tw o rk   a n d   tran sm it ti n g   m o re   ima g e s w it h   b e tt e q u a li ty   c o m p a re d   to   o t h e p r o to c o ls .   K ey w o r d :   Fre q u en c y   d o m ai n   I C H - l ea c h     L ea c h   p r o to co l   Op en C V   W MSN    Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     All  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   B en n a n i T aj,     L ab o r ato ir y   L I ST   Facu lt y   o f   Sc ien ce   a n d   T ec h n o lo g y   o f   T an g ier ,     Un i v er s it y   A b d el m ale k   E s s aa d i,  Mo r o cc o .   E m ail: B en n a n i.ta j @ g m ail. co m         1.   I NT RO D UCT I O N   T h d ev elo p m e n t   in   m icr o - ele ctr o   m ec h a n ical   s y s te m   h as   m ad p o s s ib le  th m i n iat u r izati o n   an d   t h e   lo w   co s o f   s en s o r s .   A ct u all y ,   th e y   d o   m u ltip le   tas k s   li k s e n s i n g   t h e n v ir o n m en t,  m ak in g   co m p u tatio n   a n d   co m m u n icati n g   w ir eles s l y .   A   s en s o r   is   co m p o s ed   o f   Mu ltip le  co m p o n en ts   li k p r o ce s s o r ,   b atter y   a n d   co m m u n icati n g   d ev ice.   Sen s o r s   co llect  in f o r m atio n   f r o m   th en v ir o n m e n ( p r ess u r e,   te m p er atu r e,   etc. . . ) ,   an d   tr an s f o r m   t h e m   i n to   elec tr ica s i g n al  in   o r d er   to   b tr ea ted   b y   t h p r o ce s s o r   u n it  [ 1 ] .   Af ter   g etti n g   th e   in f o r m atio n ,   t h s en s o r s   eit h e r   s en d   th e m   to   o th er   s e n s o r s   o r   s to r t h e m .   A ct u all y ,   r eso u r ce s   o f   s e n s o r s   m u s t   b m a n ag ed   ef f ic ien tl y   b ec au s o f   m u l tip le  li m i tatio n s   s u ch   as  m e m o r y ,   d ata  p r o ce s s in g ,   p o w er   o f   co m m u n icatio n   an d   m o s i m p o r tan tl y   e n er g y .   I n   f ac t,  en er g y   is   r esp o n s ib le  f o r   th li f et i m o f   th e   s e n s o r s .     I t' s   e s s e n tial to   ta k ca r o f   t h i s   is s u [ 2 ] .   T h F ig u r 1   s h o ws th s tr u ct u r o f   s en s o r .   W SN  ( W ir eless   s en s o r   n e t w o r k )   is   co m p o s ed   o f   s e v er al  s en s o r s .   E ac h   s e n s o r   ca p tu r d ata  u s i n g   s ca lar   s e n s o r s ,   a n d   tr an s f er   th e m   to   t h b ase  s tatio n .   Actu all y ,   m an y   ap p licatio n   f ie ld s   u s W SN  li k e   ag r icu l tu r ap p licatio n s   [ 3 ] ,   u n d er w ater   ap p licatio n s   [ 4 ] ,   s m ar h o m [ 5 ]   etc.   I is   c h ar ac ter ized   b y   t h e   f o llo w in g   co n s tr ain t s h i g h   b an d w id t h   d e m an d ,   r eso u r ce   co n s tr ain t s   an d   ap p licatio n - s p ec i f icatio n   [ 6 ] .   Ho w e v er ,   r o u tin g   p r o to co ls   in   W SN c o n s u m b ig   p o r tio n   o f   en er g y .   As a  r es u lt,  it   af f ec t s   th li f eti m o f   t h e   n et w o r k .   I n   f ac t,  th er ar t wo   k in d s   o f   r o u ti n g   p r o to co ls p lan n i n g   p r o to co ls   an d   clu s te r ed   p r o t o co ls .   T h f ir s k in d   co n s id er s   all  th n o d es  at  th s a m lev e l.  A ct u all y ,   th is   ca te g o r y   in cl u d es  m u ltip l r o u tin g   p r o to co ls   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       C o mp a r in g   I C H - Lea ch   a n d   Lea ch   Descen d en ts   o n   I ma g e   T r a n s fer u s in g   DC T   ( B en n a n i Ta j )   2099   s u c h   a s   M u ltip at h   r o u ti n g   r i n g   [ 7 ] ,   GP SR   [ 8 ] ,   m u lt ip ath   r o u ti n g   p r o to co [ 9 ]   etc.   T h s ec o n d   o n o r g a n izes   th n o d es  in to   g r o u p s   ca l led   clu s ter s .   Ma n y   r o u ti n g   p r o to c o ls   en ter   in   th i s   ca teg o r y ,   s u c h   lik L ea ch   [ 1 0 ] ,   b alan ce d   L ea c h   [ 1 1 ] ,   I C H - L e a ch   [ 1 2 ] ,   an d   M - L ea c h   [ 1 3 ]   et c .   Nev er th ele s s ,   s o m o f   t h ese   p r o to c o ls   co u ld   b ap p lied   to   m u l ti m ed ia  tr an s f er .           Fig u r 1 .   Stru ct u r o f   s en s o r       W MSN  is   f o r m ed   o f   s en s o r s   th at  ca n   ca p tu r an d   tr an s m it  m u lti m ed ia  co n ten t,  s u c h   as  au d io ,   v id eo   s tr ea m s   a n d   i m ag e s .   I h as   m u ltip le  ar c h itect u r es  th at   co u l d   b u s ed .   T h f ir s t   o n is   th s i n g le - t ier   f lat  i n   w h ic h   s e n s o r s   ar h o m o g e n eo u s   a n d   th p r o ce s s i n g   is   d is tr i b u ted .   T h s ec o n d   o n is   t h s in g le - tier   clu s ter ed   w h ic h   h as  h eter o g e n eo u s   n o d es  an d   co n ce n tr ated   p r o ce s s i n g .   T h la s o n is   m u lti - tier   w h ic h   h as   h eter o g e n eo u s   n o d es  a n d   d is t r ib u ted   p r o ce s s in g .   I n   o r d er   to   tr an s m it  m u lti m ed ia  d ata  p er f ec tl y ,   th W MS N   n ee d s   s o m Qo r eq u ir e m e n t s   [ 1 4 ] th li m itat io n   i n   ter m   o f   r eso u r ce s ,   th lack   o f   h i g h   b an d ,   t h u s o f   cr o s s - la y er   an d   t h co d in g   o f   m u lti m ed ia  co n te n t.  A ct u all y ,   m an y   co m p r es s io n   tec h n iq u es  ar u s ed   d u r i n g   th tr an s m is s io n   p r o ce s s .     An   I m ag e   co u ld   b p er ce iv ed   in   t w o   w a y s f r eq u e n c y   o r   s p atial  d o m ai n .   T h f ir s o n is   o b tain ed   b y   ap p ly i n g   DC T   [ 1 5 ]   ( th Fo u r i er   tr an s f o r m )   o n   s p atial  d o m a in .   I n   J P E im a g co d in g ,   we  ca n   u s d i f f er en tech n iq u es  b ased   o n   DC T .   in   th s p atial  d o m ai n   w co n s id er   th i m a g as  2 p lan e,   w h er p ix el s   h as   co o r d in ates  ( x ,   y ) .   W u s ed   t h J P E co d in g   in   o u r   ap p licatio n ,   w h ich   u s e s   co m p r es s i o n   b ased   o n   DC T .   T h u s ,   th a m o u n t o f   s en t p ac k et  is   r ed u ce d   an d   en er g y   co n s u m p tio n   is   le s s   [ 1 6 ] .   I n   o u r   w o r k ,   w e   u s L ea c h   p r o to co l,   w h ic h   is   a   L o w   E n er g y   h ier ar ch ical  p r o to co l.  T h is   p r o to co l   u s e s   d ata  f u s io n   an d   r o u n d s   ( p er io d   o f   ti m e) .   I n   ea ch   r o u n d ,   s en s o r s ,   s elf   o r g a n ized   th e m s el v es  i n to   clu s ter s   in   w h ich   th C l u s ter - Hea d   ( C H)   is   t h ac ti v n o d e.   I n   f a ct,   o n o f   th b i g   ad v a n ta g es   o f   L ea c h   is   s av in g   en er g y   [ 1 0 ] ,   b u ca n n o b u s ed   in   W MSN  [ 1 7 ] .   A ctu all y ,   m an y   i m p r o v e m e n t s   h a v b ee n   m ad s i n ce   t h e   o r ig in al  v er s io n   o f   L ea c h .   Ou r   i m p r o v ed   p r o to co u s es   th p o s itio n   o f   t h s i n k   a n d   th p o s itio n   t h e   in ter m ed iate  C in   co n s ed er atio n   b ef o r e   tr an s m it in g T h en ,   w co m p ar ed   it  w it h   m an y   v er s io n s   o f   L ea c h . T h e   r esu lts   s h o w ed   th a o u r   p r o to c o n o o n ly   e x te n d s   th lif e ti m o f   th n et w o r k ,   b u t   ca n   tr an s m it   m o r i m a g es  co m p ar ed   to   o th er   p r o t o co ls .   I n   th is   p ap er ,   w e   ar g o in g   to   s ee   th f o llo w i n g   ch ap ter s .   First,  w e   w il ex p o s t h r elate d   w o r k s .   T h en ,   w w ill   ex p o s o u r   I C H - L E AC H.   Af ter   t h at,   we  w i ll  o u tl in o u r   ap p licatio n   an d   d is cu s s   r esu lt s   o b tain ed   u s in g   I C H - L ea c h ,   ML D - L ea ch ,   M - L ea ch   a n d   L e ac h .   Fin al l y ,   w ar e   g o in g   to   co n clu d o u r   w o r k .       2.   RE L AT E WO RK S   2 . 1 .   L ea ch  pro t o co l   I n   2 0 0 0 ,   W en d B .   Hein ze l m a n   p r o p o s ed   p r o to c o ca lled   L E AC [ 10 ]   w h ich   u s s er ies  o f   eq u al  p er io d   o f   ti m ca lled   r o u n d s .   E ac h   r o u n d   co m p r i s es  o f   t w o   s tep s cl u s ter   s et u p   p h ase  a n d   s tead y   p h a s e.   I n   th e   f ir s o n e,   n o d es  d ec id to   b C o r   n o f o r   th cu r r en r o u n d   b y   p ic k in g   r an d o m   v a lu b et w ee n   0   an d   1 .     T h ch o s en   n u m b er   w il d ete r m in e   i f   t h e   n o d i s   a   C H   o r   n o b y   co m p ar i n g   it   w it h   th th r es h o ld   T   ( n ) .   T h f o r m u la  1   s h o w s   h o w   w ca lcu late  t h th r e s h o ld .                 ( 1 )     P   i s   th e   w an ted   p er ce n tag e   o f   C Hs,  r   i s   t h ac t u al  r o u n d   a n d   is   th e   lis o f   n o d es  t h at  h a v n o b ee n   elec ted   C in   th la s 1 / P   r o u n d s .   W h e n   n o d elec ts   it s el f   as  C H,   I m u s n o b ch o s e n   ag ai n   i n   t h n e x t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   4 A u g u s t   201 8 :   2 0 9 8     2 1 0 5   2100   1 /P   r o u n d s .   E ac h   C H   o f   t h c u r r en r o u n d   ad v er tis e s   it s el f   b y   b r o ad ca s ti n g   a n   i n v itatio n   to   all  o th er   n o d es.  W h en   t h n o n   C n o d es  r ec e iv th a in v itatio n ,   th e y   d ec id to   jo in   th clu s ter - h ea d   w h i ch   h a s   th s tr o n g e s t   s ig n al  i n te n s it y .   B y   f o r m in g   t h clu s ter s   t h s et u p - p h ase  en d s .   T h en ,   th C w il ass i g n   f o r   ev er y   m e m b e r   n o d li m ited   p er io d   o f   ti m o f   tr an s m i s s io n   ca lled   f r a m es.   I n   ea ch   f r a m e,   t h n o d es  w i ll   b allo w ed   to   s en d   th eir   d ata  to   th t h eir   co r r esp o n d in g   C u s i n g   T DM A .   I n   t h s tead y   p h a s e,   th n o d es se n d   th eir   p ac k et s   to   th e   C d u r i n g   t h eir   s p ec i f ic  f r a m e .   T h F ig u r 2   s h o w s   t h i s   p r o ce s s .         Fig u r 2 .   T r an s m i s s io n   p r o ce s s   in   L ea ch   p r o to co l       2 . 2 .   M - L E ACH   pro t o co l   L ea c h   h as  s e v er al  d r a w b ac k s   ev en   if   it  m a k e s   en er g y   co n s u m p tio n   p r io r ity   co m p ar e d   to   p lan e   m u ltip ath   r o u ti n g   p r o to co ls .   Fi r s t,  t h cl u s ter - h ea d s   co m m u n icate   d ir ec tl y   to   t h s in k   w h ic h   ca u s e s   co n g es tio n   a n d   h ig h   e n er g y   c o n s u m p tio n   o f   tr an s m i s s io n .   T h en ,   th cl u s ter   h ea d s   t h at  a r f ar   f r o m   t h s in k   w il n o b ca p ab le  to   r ea ch   th s i n k .   Fo r   th is   r ea s o n ,   m u ltip le  i m p r o v e m en ts   o f   leac h   w er d ev elo p ed   to   o v er co m t h ese  d r a w b ac k s .   M - leac h   is   o n o f   t h ese  p r o to co ls .   I u s es  m u ltip at h   to   tr a n s m i d ata  b y   m a k i n g   clu s ter - h ea d s   in ter m ed iate  n o d es  to   r ea ch   th s in k .   T h in t er m ed iate  C H s   ar ch o s e n   f o llo w i n g   th s h o r tes t   p ath   to   th b ase  s tatio n .     2 . 3 .   M L D - L E ACH   pro t o co l   ML D - L ea ch   [ 1 8 ]   is   p r o to co th at  u s e s   t h n o tio n   o f   la y er s   t h at  s tar f r o m   t h s in k .   Af ter   t h f o r m atio n ,   cl u s ter - h ea d s   o f   u p p er   la y er s   h a v a   p er io d ic  u p d ate  o f   d ela y s   w it h   cl u s ter - h e a d s   o f   lo w er   la y er s   as  s h o w n   in   F i g u r e   3 .   I n   tr an s m is s io n   p h ase,   th c lu s ter - h ea d s   o f   ea c h   la y er ,   ch o o s t h cl u s ter - h ea d   o f   lo w er   la y er   w h ic h   h as t h m i n i m u m   d elay   t h e n   th m i n i m u m   d is ta n ce .           Fig u r 3 .   Mu ltil a y er   s tr u c tu r e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       C o mp a r in g   I C H - Lea ch   a n d   Lea ch   Descen d en ts   o n   I ma g e   T r a n s fer u s in g   DC T   ( B en n a n i Ta j )   2101   3.   I CH - L E ACH   P RO T O CO L   I C H - L ea c h   [ 12 ]   is   an   i m p r o v ed   L ea ch   p r o to co th at  ex te n d s   th li f eti m o f   n o d es  b y   r ed u cin g   t h e   en er g y   co n s u m p tio n   a n d   s e n d s   m o r i m a g es   to   t h b ase   s tatio n .   Ou r   p r o to co f o llo w s   th e   s a m s tep s   o f   L ea c h ,   an d   u s e s   th s a m p er ce n tag o f   C H.   T o   s en d   m o r i m ag e s   f r o m   C to   th b ase  s ta tio n   i n   o n h o p ,   d ata  tr an s m is s io n   n ee d s   h i g h   en er g y   co n s u m p tio n   [1 7 ] .   Fu r th er m o r e,   if   C ca n r ea ch   th s i n k   th d ata  i s   lo s t.  T h u s ,   b y   u s i n g   C H   as  in t er m ed iate  n o d t h co n s u m ed   en er g y   i s   r ed u ce d ,   an d   t h n u m b er   o f   s en t   i m ag e s   is   h i g h   ev e n   if   t h d is t a n ce   is   f ar   f r o m   th b ase  s tatio n .           Fig u r 4 .   I C H - L E AC tr an s m is s io n   p r o ce s s       T h in ter m ed iate   C H   i n   t h F ig u r 4   is   p ick ed   b ased   o n   th p o s itio n   o f   t h s i n k ,   p o s i tio n   o f   C H   an d   th e   p o s itio n   o f   th i n ter m ed iate  C H.   T h u s ,   C ca n   r ea c h   th s i n k   n o   m at ter   t h d is ta n ce .     3 . 1 .   I nitia liza t io n pha s e   A t   f ir s t,  t h e   b ase  s tatio n   ad v er tis es   its   p o s itio n   b y   d if f u s i n g   p ac k et  t h at   co n tai n s   it s   p o s it io n   to   t h e   n et w o r k   u s in g   t h m ax i m u m   t r an s m is s io n   o f   e n er g y .   W h e n   s en s o r   r ec eiv es  th p ac k ets,  it sa v es t h p o s it io n   o f   t h s i n k   a n d   t h s i g n al  s tr en g t h   o f   t h r ec ei v ed   p ac k et.   T h en ,   th e   n o d s tar ts   t h e   elec tio n   p r o ce s s .     I f   it   elec ts   it s el f   as   C H,   i r etr an s m it   th e   p ac k et   b y   ad d in g   it s   co o r d in ates.   T h u s ,   t h f o r m atio n   o f   clu s ter s   b eg in s .   T h s to r ed   p o s itio n   o f   th e   s i n k   w ill  h elp   th C to   d ec id w h e th er   o r   n o t to   s en d   d ata  d ir ec tl y   o r   n o t.     3 . 2 .   Clus t er   a uto - o rg a nis a t io   T h F ig u r e   5   s h o w s   th cl u s te r   f o r m atio n   o f   o u r   p r o to co l.           Fig u r 5 .   I C H - L E AC clu s ter   f o r m atio n   p r o ce s s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   4 A u g u s t   201 8 :   2 0 9 8     2 1 0 5   2102   3 . 3 .   T ra ns m i s s io n pro ce s s   I n   th is   p h a s e,   t h C Hs  tr a n s m it  t h eir   d ata  to   t h b ase  s tat io n   i f   it  i s   t h clo s e s n o d e.   Ho w e v er ,   it   s en d s   t h e m   to   th i n ter m ed iat clu s ter - h ea d   i f   th s in k   i s   n o r ea ch ab le.   I f   C r ec eiv es   p ac k et,   it  s av es  i t   u n t il its   t u r n   co m es.       4.   SI M UL AT I O N S AN R E S UL T S   4 . 1 .   Appl ica t io n la y er   I n   o u r   ap p licatio n ,   w tr ea th s e n s ed   i m a g es  b ef o r s e n d in g   th e m   th r o u g h   to   th n et w o r k   b y   co m p r es s i n g   t h e m .   T h er ef o r e,   w cr ea ted   an   ap p licatio n   i n   t h ap p licatio n   la y er   to   m a k th i s   p r o ce s s   b y   u s in g   th f r eq u e n c y   d o m ain   o f   i m a g es  to   m ak o u r   tr an s f o r m atio n .   I n   tr an s m is s io n   p h a s e,   w ta k an   i m ag t h at  i s   d iv id ed   in to   s m all  b lo ck s   o f   8 ×8 .   First,  ea ch   b lo ck   is   d iv i d ed   in to   m u ltip le  p lan es  w h i ch   p r esen co lo r .   Seco n d ,   w p r o ce s s   ea ch   p lan u s i n g   DC T .   T h ir d ,   w ap p ly   t h q u an t izatio n   p r o ce s s   o n   th DC T   m a tr ix .   Fo u r th ,   w u s t h R L E   co m p r ess io n   tech n iq u e   to   m in i m ize   th s ize  o f   p ac k et s   b ef o r tr a n s m i s s io n .   Fi n all y ,   w s e n d   th m a tr ix   o f   f r eq u e n c y   v alu e s   to   n et w o r k   w it h   it s   m eta - d ata.   On ce   th s i n k   r ec eiv es  t h d ata,   w cr ea te  t h q u an tizatio n   m atr ix   b y   ap p l y i n g   t h r e v er s R L E .   T h en ,   w g et  th e   DC T   m a tr ix   b y   ap p l y i n g   t h e   r ev er s q u a n tizat io n   p r o ce s s .   Af ter   t h at,   w cr ea te  th e   f r eq u en c y   v al u es   o f   ea ch   p lan ,   a n d   ap p ly   t h r ev er s DC T   o n   ea c h   p la n e.   Fi n all y ,   b y   u s in g   th e   m e tad ata  w e   c o n s tr u c t   t h i m a g p r o g r es s i v el y .   T h F i g u r 6   r esu m es t h is   p r o ce s s .   I n   o u r   wo r k ,   w u s ed   g r a y   i m a g e.           Fig u r 6 .   C o m p r ess io n   an d   d ec o m p r es s io n   p r o ce s s   o f   i m a g e s       4 . 2 .   Si m ula t io n pa ra m et er s   I n   th i s   p ar ag r ap h ,   w w i ll  d etail  th s i m u latio n   p ar a m eter s   a n d   th r es u lts   t h at  w o b tain ed .   W u s ed   th f r a m e w o r k   C as talia  [ 19 ]   t o   m a k o u r   s i m u latio n s ,   an d   u s ed   th r ad io   m o d el  C C 2 2 4 0   [ 20 ]   t o   r e p lace   r ea l   r ad io   tr an s m i s s io n .   I n   f ac t,  th n u m b er   o f   r o u n d s   i s   to o   s m all  b ec au s e   o f   t h r ad io   a n d   t h e f f ec o f   r o u n d   len g th   o n   m u lti m ed ia  tr a n s f e r   [ 1 7 ] .   A ls o ,   w co m p ar ed   I C H - L ea c h   w it h   t h o r ig i n al  l ea ch ,   M - leac h   an d   ML D - L ea ch .       T ab le  1 .   Sim u latio n   P ar am e ter s   P a r a me t e r   V a l u e   T o p o l o g y   si z e   1 0 0 x 1 0 0   m 2   N u mb e r   o f   n o d e s   1 00   C H   p r o b a b i l i t y   0 . 0 5   N u mb e r   o f   t r i a l s   20   I n i t i a l   p o w e r   3 0 j   B S   p o s i t i o n   ( 0 , 0 )   S i z e   o f   i mag e   64 x 6 4   N u mb e r   o f   se n t   i m a g e s   2   D e l a y   b e t w e e n   i mag e s   3 0 0   s   D e l a y   b e t w e e n   se n d i n g   p a c k e t s   1   s   Q u a n t i z a t i o n   p e r c e n t a g e   85 %       I n   o u r   s i m u latio n   w s u p p o s th at  th e   s i n k   ca n t r ea ch   all   th n o d es.  T h tab le   1   s h o w s   th p r o p r ieties th at   we   u s ed   in   o u r   s i m u la tio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       C o mp a r in g   I C H - Lea ch   a n d   Lea ch   Descen d en ts   o n   I ma g e   T r a n s fer u s in g   DC T   ( B en n a n i Ta j )   2103   4 . 3 .   Ana ly s is   o f   re s ults   I n   th i s   p ar ag r ap h ,   w in te n d   t o   ev alu ate  o u r   p r o to co u s in g   t w o   ap p r o ac h es.  T h f ir s ap p r o ac h   is   t h e   d u r atio n   o f   th n et w o r k   an d   e n er g y   co n s u m p t io n   p er   r o u n d s .   I n   f ac t,  th i s   p ar a m eter   s h o w s   u s   h o w   r o u ti n g   p r o to co is   ef f icie n i n   ter m   o f   e x te n d in g   t h li f eti m o f   n o d es  t h at  f o r m   t h n et w o r k   a n d   en er g y   co n s u m p tio n .   I n   T h m u lt i m e d ia  ap p r o ac h ,   w ar g o in g   to   u s d i f f er en m etr ics.  T h f ir s o n i s   m ea s u r in g   th n u m b er   o f   i m ag e s   p er   q u alit y .   A ct u all y ,   t h is   m etr ic  allo w s   u s   to   m ea s u r t h q u ali t y   o f   r ec eiv ed   i m ag e s .   T h s ec o n d   o n is   m ea s u r i n g   th lo s p ac k ets  d u r in g   t h tr a n s m i s s io n .   I s h o w s   u s   h o w   th n et w o r k   r ea ct s   i n   ter m   o f   d eliv er i n g   p ac k ets,  w h ich   h a s   an   i n f lu e n ce   o n   t h n u m b er   o f   r ec ei v ed   i m a g es a n d   t h eir   q u alit y .   T h F ig u r 7   s h o w s   t h e n er g y   t h at  i s   co n s u m ed   b y   th e n t ir n et w o r k .   I s h o w s   clea r l y   th at  leac h   p r o to co l   h as  th h i g h est  e n er g y   co n s u m p tio n   a m o n g   th f o u r .   A ls o ,   th at  L ea c h ,   M - leac h   an d   ML D - L ea c h   co n s u m less   th a n   L ea c h .   N ev er th ele s s ,   I C H - leac h   co n s u m es  lo w er   e n er g y   co m p ar ed   to   o th er   p r o to co ls .     T h ese  r esu lts   co u ld   b ex p lain ed   b y   t h f ac th a L ea c h   u s es  f u ll  en er g y   tr a n s m i s s io n   to   r ea ch   th s in k .   T h u s ,   th en er g y   co n s u m p tio n   p er   r o u n d   is   h i g h ,   co m p ar ed   to   o th er   p r o to co ls .   M - L ea ch   a n d   ML D - L ea c h   u s m u ltip le  h o p s ,   w h ic h   h elp s   to   m i n i m ize   en er g y   co n s u m p tio n   p er   r o u n d   o f   th e   n et w o r k   c o m p ar ed   to   L ea c h .   Fin all y ,   I C H - L ea c h   u s e s   at   m ax i m u m   t w o   h o p es  b ased   o n   th e   p o s itio n   o f   t h b a s s tatio n   a n d   t h n o d e   s o u r ce .   C o n s eq u e n tl y ,   t h en e r g y   co n s u m ed   b y   t h n et w o r k   is   r ed u ce d   to   th m i n i m u m .             Fig u r 7 .   E n er g y   co n s u m p tio n   p er   r o u n d       Fig u r 8 .   Dea d   n o d p er   p r o t o co l       I n   th o r ig in al  p r o to co l,  th h i g h   e n er g y   co n s u m p tio n   p er   r o u n d   d u to   t h f u ll  e n er g y   tr a n s m i s s io n   ca u s e s   th s h o r d u r atio n   o f   t h n et w o r k   co m p ar i n g   to   th o t h er   o n es.  O n   t h o th er   s id e,   M - leac h   h a s   lo n g er   lif eti m o f   t h n et w o r k   co m p ar ed   to   L ea ch .   A l th o u g h ,   t h m u lti - h o p   i n   M - leac h   u s es  i n t er m ed iate  clu s ter - h ea d s   to   r ea c h   t h s in k   b ased   o n l y   o n   d i s ta n ce ,   w h ich   co u l d   o v er - u s es   s o m cl u s ter - h ea d s .   Hen ce ,   i h as  a   d ir ec ef f ec o n   t h ese  C Hs  b y   d r o p p in g   th eir   e n er g y   f a s ter   t h an   o t h er s   as  d ep i cted   in   F i g u r 1 0 .   T h u s ,   s o m e   n o d es  d ie  i n   t h f ir s t   r o u n d s .   T h ML D - leac h   h as   lo n g e r   l if eti m o f   t h n et w o r k   co m p ar ed   to   M - L ea c h ,   ev en   if   b o th   o f   th e m   u s e   m u l ti - h o p .   T h is   r esu l ca n   b j u s t if ied   b y   th f ac th at   th e   a m o u n t   o f   i n ter m ed iate   C Hs  d ep en d s   o n   th n u m b er   o f   la y er s   f r o m   t h s i n k .   Fi n al l y ,   th I C H - L ea ch   p r o v es  m o r co n s is ten c y   an d   e x ten d s   th d u r atio n   o f   t h n et w o r k   co m p ar ed   to   o th er   p r o to co ls ,   an d   ca n   s e n d   d ata  to   th s in k   o n   o n h o p if   it  is   t h n ea r est.   Ot h er w is e,   t h C c h o o s es   t h n ea r est   C As  a n   in ter m ed iate   C H.   A l s o ,   t h p o w er   o f   tr an s m is s io n   is   ad j u s ted   ac co r d in g   to   n ex t   n o d e.   T h is   p o lic y   h a s   t w o   b en e f its .   Firs t,  r ed u c in g   t h co n g e s tio n   o f   t h n et w o r k .   Seco n d ,   ec o n o m izi n g   e n er g y ,   w h ic h   is   co n f ir m ed   b y   t h o b tain ed   r esu lt s   i n   F i g u r e   7   co n ce r n i n g   e n er g y   co n s u m p ti o n   o f   all  n o d es.   Fi g u r 8   s h o ws th d ea d   n o d p er   p r o to co l.   T h F ig u r es  9   s h o w s   th a m o s o f   th co n s tr u cted   i m a g b y   th s i n k   u s i n g   L ea c h   is   le s s   t h an   3 4 o f   th q u alit y   o f   t h o r ig i n al  i m ag e.   Als o ,   it  h a s   a   h i g h   le v el   o f   lo s p ac k et.   I n   F i g u r 1 0 ,   th M - leac h   ca n   tr an s m it s   b etter   q u al it y   ( 1 0 0   %)  in   b i g   n u m b er s   a n d   t h r est  o f   r ec ei v ed   i m ag e s   ar le s s   t h a n   6 4 %.  I n   t h e   F ig u r 1 1 ,   ML D - L ea c h   h as  b ig   n u m b er s   o f   co m p leted   i m ag e s   w it h   b ig   n u m b er   o f   r ec eiv ed   i m a g es.  I n   F ig u r 1 2 ,   th I C H - L ea c h   h a s   th e   b ig g est  n u m b er   o f   r ec ei v ed   p ac k ets  w it h   t h h ig h est   q u alit y .   Als o   m o r t h an   8 0 o f   r ec ei v ed   i m a g es  ar 1 0 0 o f   th o r ig i n al  i m a g e,   an d   th r est  i s   les s   th a n   6 4 %.  T h Fig u r 1 3   s h o w s   t h at  I C H - L ea c h   h a s   th e   m in i m u m   n u m b er   o f   lo s t p ac k ets a n d   b ig   n u m b er   o f   i m a g e s   w ith   h i g h   q u alit y .     W ca n   ex p lai n   t h e s r es u lts   f o r   m a n y   r ea s o n s .   C o n ce r n i n g   L ea ch   r es u lts   ca n   b ex p lai n ed   b y   t h e   co n g es tio n ,   w h ich   is   ca u s ed   b y   t h s i n g le  h o p   f r o m   C H s .   Fo r   M - L ea ch   r es u lt s   ca n   b ex p lain ed   th b i g   n u m b er   o f   lo s p ac k et s   b ec au s o f   th h i g h   a m o u n o f   in t er m ed iates  C Hs.  Fo r   ML D - le ac h ,   r esu l ts   ca n   b e   ex p l ain ed   b y   th f ix   n u m b er   o f   in ter m ed iate  n o d es  w it h   th n u m b er   o f   la y er s   an d   v ar y in g   t h n ex n o d e   d ep en d in g   o n   th e   n et w o r k .   T h u s ,   w h av e   les s   co n g e s tio n   an d   less   lo s s   p ac k et s .   Fi n all y ,   r e s u lt s   o f   I C H - L ea c h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  8 ,   No .   4 A u g u s t   201 8 :   2 0 9 8     2 1 0 5   2104   C an   b ex p lai n ed   b y   th f ac th at   it  u s e s   o n e   in t er m ed iate  n o d at  m o s t.  So ,   les s   co n g esti o n   ar o u n d   th s in k   an d   less   p ac k et s   i n   th b u f f er .             Fig u r 9 .   Nu m b er   o f   i m a g es p er   q u alit y   u s i n g   L E AC p r o to co l         Fig u r 1 0 .   Nu m b er   o f   i m ag e s   p er   q u alit y   u s in g     M - L E A C p r o to co l           Fig u r 1 1 .   Nu m b er   o f   i m ag e s   p er   q u alit y   u s in g     ML D - L E AC p r o to co l       Fig u r 1 2 .   Nu m b er   o f   i m ag e s   p er   q u alit y   u s in g     I C H - L ea c h   p r o to co l           Fig u r 1 3 .   Nu m b er   o f   lo s t p ac k ets p er   p r o to co l           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       C o mp a r in g   I C H - Lea ch   a n d   Lea ch   Descen d en ts   o n   I ma g e   T r a n s fer u s in g   DC T   ( B en n a n i Ta j )   2105   4.   CO NCLU SI O N   Du r in g   th is   w o r k ,   w u s ed   th DC T   c o m p r ess io n   tech n iq u o n   im a g es,  w h ich   u s es  t h f r eq u en c y   d o m ai n   to   r ed u ce   t h n u m b er   o f   p ac k ets   d u r in g   tr a n s m i s s io n   p r o ce s s .   T h en ,   w u s ed   L ea ch ,   M - leac h ,   M L D - L ea c h   an d   I C H - L ea ch   a s   r o u t in g   p r o to co ls   to   co n v e y   th i m ag e s   to   th s in k   to   co m p ar th e m .   As  r esu l t,   I C H - L ea c h   i n cr ea s e s   t h q u alit y   an d   t h n u m b er   o f   tr a n s f er r ed   i m a g es.   I n   ad d itio n ,   it  r ed u ce s   e n er g y   co n s u m p tio n .   Sin ce   M L D - L e ac h   p r o to co is   d esig n ed   to   m an a g e n er g y   co n s u m p tio n   b y   u s in g   la y er s   an d   tak i n g   d is tan ce   i n to   ac co u n t,   o u r   p r o to co s h o w s   g o o d   p e r f o r m an ce s   i n   ter m   o f   en er g y   co n s u m p tio n   a n d   lif eti m o f   t h n et w o r k .   A ls o ,   it  f ix e s   th i s s u o f   M - L ea ch ,   w h ich   i s   th b ig   n u m b er   o f   i n ter m ed iate  n o d es.  T h is   p r o b lem   cr ea tes  b ig   w ait in g   li s o f   p ac k et s .   T h u s ,   o u r   p r o t o co is   m o r s u ita b le  f o r   tr an s f er r i n g   m u lti m ed ia  co n ten t.  As  p er s p ec tiv e,   w w a n to   d ev elo p   r o u tin g   p r o to co th at  ad ap ts   th q u alit y   o f   tr an s m itted   i m ag e s   i n   f u n c tio n   o f   th s tate  o f   th n et w o r k .       RE F E R E NC E   [1 ]   D.  Estri n ,   D.   Cu ll e r,   K .   P ister,  a n d   G .   S u k h a tm e ,   Co n n e c ti n g   th e   p h y sic a w o rld   w it h   p e rv a siv e   n e tw o rk s,”  IEE Per v a siv e   Co mp u t ,   v o l.   1 ,   n o .   1 ,   p p .   5 9 - 6 9 ,   Ja n   2 0 0 2 .   [2 ]   K.  C.   Ra h m a n ,   A   su rv e y   o n   se n so n e tw o rk ,   J o u rn a o C o mp u ter   a n d   I n fo rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   v o l.   1 ,   n o   1 ,     p p .   7 6 - 8 7 ,   2 0 1 0 .     [3 ]   S .   Na v u lu r,   S .   Na v u l u r,   C.   S .   S .   A s,  e G .   P .   M n ,   A g ricu lt u ra M a n a g e m e n th r o u g h   W irele ss   S e n so rs  a n d   In ter n e t   o f   T h in g s” In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co mp u ter   E n g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   7 ,   n o   6 ,   p .   3 4 9 2 ,   De c ,   2 0 1 7 .   [4 ]   P .   V .   A m o li ,   A n   Ov e r v ie w   o n   C u rre n Re se a rc h e o n   Un d e rw a ter  S e n so r   Ne t w o rk s:  A p p li c a ti o n s ,   Ch a ll e n g e a n d   F u tu re   T re n d s” I n ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   6 ,   n o .   3 ,   p .   9 5 5 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   H.  S a y u ti   e a l. ,   S m a rt  Ho m e   a n d   Am b ien As siste d   L i v in g   B a se d   o n   th e   In tern e o f   T h in g s” In ter n a t io n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u t e r E n g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   7 ,   n o   3 ,   p .   1 4 8 0 ,   2 0 1 7 .   [6 ]   J.  Yic k ,   B.   M u k h e rjee ,   e D.  Gh o sa l,   W irele ss   se n so n e tw o rk   su rv e y ,   Co m p u ter  Ne t w o rk s,  v o l.   5 2 ,   n o   1 2 ,     p p .   2 2 9 2 - 2 3 3 0 ,   2 0 0 8 .   [7 ]   A .   A lan a z e K.  El leith y ,   Re a l - T i m e   Qo S   Ro u ti n g   P ro t o c o ls  i n   W irele ss   M u lt ime d ia  S e n so Ne t w o rk s:  S tu d y   a n d   A n a l y si s” ,   S e n so rs,  v o l.   1 5 ,   n o   9 ,   p p .   2 2 2 0 9 - 2 2 2 3 3 ,   S e p t.   2 0 1 5 .   [8 ]   Y.  S u n ,   J.  G u o ,   e Y.  Y a o ,   S p e e d   Up - G re e d y   P e rim e ter   S tate les s   Ro u ti n g   P r o to c o f o W ire les s   S e n so Ne tw o rk (S U - G P S R)” ,   in   Hig h   Per fo rm a n c e   S wit c h in g   a n d   R o u ti n g   ( HPS R),   2 0 1 7   IEE E   1 8 th   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n 2 0 1 7 ,   p p .   1 - 6.   [9 ]   S .   Kim ,   H.  Ch o ,   T .   Ya n g ,   C.   Kim ,   e S . - H.  Kim ,   L o w - Co st  M u lt ip a th   Ro u ti n g   P ro to c o l   b y   A d a p ti n g   Op p o rtu n isti c   Ro u ti n g   in   W irele ss   S e n so Ne t w o rk s ,   in   W ire les Co mm u n ica t io n a n d   Ne two rk in g   C o n fer e n c e   ( W CNC),  2 0 1 7   IEE E ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 - 6.   [1 0 ]   W .   R.   He in z e lm a n ,   A .   Ch a n d ra k a sa n ,   a n d   H.  Ba lak rish n a n ,   E n e rg y - e ff icie n c o m m u n ica ti o n   p ro t o c o f o w irele ss   m icro se n so n e t w o rk s,”  in   Pro c e e d in g o th e   3 3 rd   A n n u a l   H a wa ii   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   S y ste S c ien c e s v ol .   2,   n o .   10,   2 0 0 0 .   [1 1 ]   W .   W a n g   e Y.  P e n g ,   L EA CH  a lg o rit h m   b a se d   o n   L o a d   b a lan c in g In d o n e sia n   J o u rn a l   o f   El e c tri c a En g i n e e rin g   a n d   Co m p u ter   S c ie n c e ,   v o l.   1 1 ,   n o .   9 ,   p p .   5 3 2 9 - 5 3 3 5 ,   2 0 1 3 .   [1 2 ]   M .   B.   M .   T a a n d   M .   A .   Kb ir,   I CH - L E A CH:  A n   e n h a n c e d   L EACH  p ro t o c o f o w irele ss   s e n so n e tw o rk ,   in   2 0 1 6   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   A d v a n c e d   C o mm u n ic a ti o n   S y ste ms   a n d   I n fo rm a ti o n   S e c u rity ( ACOS IS ) ,   p p .   1 - 5 , 2 0 1 6 .   [1 3 ]   A .   M u n tas a ,   I A .   S iraju d in ,   M H .   P u rn o m o ,   A p p e a ra n c e   g lo b a a n d   l o c a stru c tu re   f u sio n   f o f a c e   i m a g e   re c o g n it io n ,   T EL KOM NIKA  ( T e lec o mm u n ica ti o n ,   Co mp u ti n g ,   El e c tro n ics   a n d   C o n tr o l) 2 0 1 1 ,   v o l.   9 ,   n o .   1 pp. 1 2 5 - 1 3 2 .   [1 4 ]   M .   A b a z e e d ,   N.  F a isa l,   S .   Zu b a i r,   a n d   A .   A li ,   Ro u ti n g   P r o to c o l f o W irele ss   M u lt im e d ia  S e n so Ne tw o rk S u rv e y ,   J o u rn a l   o f   S e n s o rs , v ol .   2 0 1 3 ,   p p .   1 - 1 1 .   [1 5 ]   L Ze - Nia n ,   Dre w   M a rk   S .   c h 8 .   l o ss y   i m a g e   c o m p re ss io n   tec h n i q u e in   F u n d a m e n tals  o f   m u lt ime d ia.  P re n ti c e - Ha ll ,   2 0 0 4 .   0 1 3 0 6 1 8 7 2 1 .   [1 6 ]   A .   M a m m e ri,   A .   Kh o u m si,  D.  Zi o u ,   a n d   B.   Ha d jo u , M o d e li n g   a n d   a d a p t in g   J P EG   to   th e   e n e rg y   re q u irem e n ts  o f   V S N,”  i n   Co m p u ter   C o mm u n ic a t io n a n d   Ne two rk s,  ICCCN’0 8 .   P ro c e e d in g o 1 7 t h   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   2 0 0 8 ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 0 8 .   [1 7 ]   M .   A .   Kb ir  a n d   M .   Be n n a n i,   R o u n d   ti m e   a d a p tatio n   f o im a g e   tran sf e rin g   o v e w irel e s se n so n e tw o rk lea c h   p ro t o c o l,   i n   2 0 1 6   4 t h   IEE I n ter n a ti o n a Co ll o q u i u o n   In f o rm a ti o n   S c ie n c e   a n d   T e c h n o lo g y   ( CiS t) ,   p p .   8 9 6 - 9 0 0 ,   2 0 1 6 .   [1 8 ]   M .   Be n n a n e M .   Kb ir,   M L D - LE A CH:  A n   En h a n c e d   L e a c h   P ro t o c o f o M u lt im e d ia  W irele ss   S e n so Ne tw o rk J o u rn a o T h e o re ti c a &   Ap p li e d   In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y ,   v o l.   9 5 ,   n o .   1 0 ,   2 0 1 7 .   [1 9 ]   Ho m e .   [ On li n e ] .   A v a il a b le:  h tt p s:// c a sta li a . f o rg e . n icta . c o m . a u /i n d e x . p h p /en /.   (A c c e ss e d   o n   2 1 - S e p - 2 0 1 6 ).   [2 0 ]     CC2 4 2 0   |   P ro p rieta ry   2 . 4   G Hz   |   W irele s Co n n e c ti v it y   |   De sc rip ti o n   &   p a ra m e tri c s.”  [ On li n e ] .   A v a il a b le:   h tt p : // ww w . ti . c o m /p ro d u c t/ CC 2 4 2 0 .   (A c c e ss e d   o n   2 9 - S e p - 2 0 1 6 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.