Action Incitative
Développement et applications de l'Internet
(DEVIN)
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Développements
Plateforme d'expérimentation de vidéo sur Internet
Le contexte dans lequel se situe cette proposition de plate-forme est marqué par l'apparition d’une offre abondante de traitements multimédias et de réseaux de transmission fixes et mobiles - avec en particulier l'explosion de l'Internet. Parallèlement, les progrès continus de la micro-éléctronique aboutissent à une augmentation telle des puissances de calcul et des capacités des mémoires qu'il devient réaliste d'effectuer en logiciel les traitements multimédias en temps réel. Tout ceci concourt à un changement dans les fonctionnalités à offrir dans les services de communication vidéo et multimédia: le besoin de compression, toujours important, doit par exemple se conjuguer avec des possibilités d'interactivité avec le contenu et d'intégration entre objets naturels et synthétiques.
Les services et les applications multimédias qui sont en cours de déploiement évoluent en permanence et demandent à être enrichis. Les nombreuses actions de développement qui ont pour finalité la définition des services de consultation, de diffusion et de communication interactive multimédia reposent, pour la représentation, la manipulation et la présentation des contenus, sur l’utilisation de normes ou standards principalement orientées "compression" et dont les technologies qu'elles mettent en oeuvre présentent certaines limitations, comme par exemple des degrés limités d’interaction avec le contenu de l’information multimédia, et une intégration limitée, au sein des contenus multimédias, de sources de natures différentes.
Par ailleurs, la transmission multipoint s’avère aujourd’hui un besoin fondamental d’un très grand nombre d’applications, allant des applications ‘classiques’ de communications de groupes telles que la visioconférence ou le travail collaboratif à de la diffusion d’informations de type ‘news’, applications parfois connues sous le nom de ‘push media’. Or les problèmes posés pour ce genre d’applications sont liés au nombre important et à l’hétérogénéité des destinations, que ce soit des terminaux eux-mêmes ou des canaux de transmission reliant la source aux destinations.
Pour faire évoluer le domaine et ses applications, il devient indispensable de posséder et d’expérimenter un véritable modèle de représentation, de présentation et d'accès (en intégrant les protocoles de services) des données multimédias qui permette :
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· de nouvelles facilités d'interaction avec le contenu, c'est à dire l'interaction avec la scène visualisée, la manipulation et l'édition de la représentation codée, l'accès aux bases de données audiovisuelles par le contenu, l'accès aléatoire à l'information codée... ;
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· des méthodes plus performantes pour la compression (qui restent essentielles pour de nombreuses applications telles que vidéoconférence, jeux vidéo ou TV sur Internet.…) ;
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· l'intégration et le mélange de plusieurs sources de données multimédias naturelles ou synthétiques ;
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· la garantie d’un accès plus universel, c'est à dire l'accès à travers des supports de stockage ou de transmission nouveaux ou hétérogènes (Internet, Intranet, mobiles, ATM.…), supposant pour certains réseaux une robustesse de l'information aux erreurs de transmission.
On assiste ainsi à une globalisation d'objectifs jusque là multidisciplinaires au sein d'une même application, qui va nécessiter une plus grande cohérence et donc une globalisation de la chaîne de traitement et de transmission de l'information. Il devient nécessaire de considérer dans sa globalité le problème de la représentation et du codage des signaux et du transport de ces signaux, et donc l'architecture du système global dans laquelle s'intègrent représentation des données audiovisuelles, multiplexage, synchronisation, transport et composition des objets multimédias, ainsi que les mécanismes devant assurer flexibilité et évolutivité des applications.
Cette proposition de plate-forme, que nous souhaitons suffisamment générique et ouverte pour mener nos expérimentations, s’inscrit dans cette démarche.
Infrastructure réseau :
Dans la mise en œuvre de l’infrastructure réseau lors de cette première phase, l’évolutivité de la plate-forme d’une configuration point à point vers une configuration point - multipoint sera prise en compte. Deux types d’infrastructure réseau vont être utilisés :
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· Le réseau Internet avec une qualité de service dite ‘au mieux’ ou ‘Best Effort’ et donc avec des performances (débit, perte de paquets, délai) non garanties et inconnues à priori.
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· Un réseau ‘expérimental’ de type ‘Private Internet Island’ utilisant les protocoles Internet avec outils d’adaptation du débit de la source aux ressources du réseau faisant intervenir les concepts de réservation de ressources et des filtres de Qualité de Service (QoS), et dans lequel différentes configurations de trafic (débit, perte de paquets, délai, ...) sur le réseau, variant dans le temps, pourront être simulées. Une passerelle entre ce réseau expérimental et le réseau opérationnel de l’IRISA et l’Internet sera prévue.
Il est proposé la mise en place d'un réseau IP local, sur base Ethernet 10 Mbps, constitué de PC
oeuvrant comme serveurs, terminaux, ou routeurs. Ce réseau constitue une plateforme d'expérimentation
pour la transmission de flux vidéo dans un réseau asynchrone. A ce titre il procure une base de
développement de maquettes d'applications, permettant le test en "conditions réelles" de stratégies de
codage vidéo, de codage canal (FEC, alternatives d'encapsulation, ...), et de mécanismes de transport
tels que contrôle de flux et contrôle de congestion. Il est envisagé une maîtrise la plus complète possible
des éléments de réseau, afin d'être en mesure de :
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émuler une vaste gamme de conditions réseau (congestions, délais, pertes). Ce point passe
par une phase d'instrumentation des routeurs afin de leur adjoindre plusieurs mécanismes
modifiant leur comportement : rétention de paquets pour augmenter le délai d'achemine
ment, processus de pertes pilotés par des modèles issus de la recherche, émulation de liens à
faible bande passante et / ou à faible taille de paquet maximum, etc...
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modifier la gamme de service réseau : suivi de l'évolution de la technique (introduction de
IP version 6, mise à jour des algorithmes de routage...), introduction du multicast ;
- modifier la qualité de service réseau : introduction de stratégies déterministes
pour l'alloca tion de ressources de communication (signalisation RSVP, stratégies
d'ordonnancement des cartes réseau), mise en oeuvre de classes de services
différentiels, tels qu'étudiés actuelle ment par l'IETF (diffserv, serveur
Web)
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