Nouveaux concepts de transmission vidéo en milieu marin pour ...

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1.2. ARCHITECTURE ORIENTÉE RÉSEAU vidéo se termine logiquement par un NALU de type 10 et le flux vidéo total par un NALU de type 11. Enfin, les NALU de type 1 transportent les tranches. 1.2.3 Les protocoles RTP et UDP tel-00821997, version 1 - 13 May 2013 Avant d’être passés à la couche transport, les NALU doivent être encapsulés par un protocole garantissant la synchronisation du son et de l’image. Le RTP est pour cela utilisé car il est particulièrement adapté au multimédia en temps réel et prévu pour être très générique et flexible. Ainsi, l’utilisation conjointe du H.264 et du RTP est décrite dans la RFC 12 3984 [12]. Il est également possible d’exploiter une voie de retour en utilisant le RTCP (Real-time Transport Control Protocol) pour remonter à la couche application des informations sur l’état du réseau telles que le temps moyen de transport ou le taux de pertes de paquets. Les paquets RTP/NALU doivent ensuite être pris en charge par un protocole de niveau transport. Il en existe deux principaux : – le TCP qui est un protocole fiable orienté connexion assurant que tous les paquets sont arrivés à destination avant de les transmettre dans l’ordre à la couche application [13]. Il intègre une somme de contrôle (checksum) pour détecter les erreurs de transport ou de données et demande une réémission des paquets manquants ou erronés le cas échéant. Les processus de contrôle et de correction le rendent impropre à une diffusion de vidéos en temps réel et plus particulièrement lorsque la couche inférieure présente un taux de pertes de paquets important. L’en-tête TCP comporte 20 octets. – l’UDP qui est un protocole non fiable, en mode non connecté qui reporte la remise en ordre des paquets à la couche application [14]. Il est particulièrement indiqué lorsque le coût d’établissement d’une connexion fiable (comme en TCP) est supérieur au coût de la perte d’un paquet. Il intègre également un contrôle de l’intégrité des paquets par contrôle de somme. L’en-tête UDP comporte seulement 8 octets. Cette description montre que l’UDP doit être utilisé pour la transmission de vidéos en temps réel puisqu’il est plus couteux de prendre du retard que de perdre ponctuellement une zone de l’image. Pour terminer, la figure 1.6 est proposée pour illustrer le contenu d’un paquet UDP. 1.2.4 Le protocole IP Les paquets UDP/RTP/NALU sont ensuite transmis à la couche réseau pour être encapsulés par l’Internet Protocol. La version actuelle (IPv6) prévoit un champ d’adressage de 128 bits qui autorise ainsi 3,40×10 38 destinataires [15]. L’en-tête qu’il ajoute est composé de 40 octets. Bien que la taille maximale d’un paquet IP 12. Request For Comments, documents publiés par l’Internet Engineering Task Force (IETF) qui décrivent des méthodes liées à Internet. 17
CHAPITRE 1. TRANSMETTRE DE LA VIDÉO EN TEMPS RÉEL Figure 1.6 – En-tête UDP tel-00821997, version 1 - 13 May 2013 soit de 64 ko, il est rare que l’hôte-réseau supporte un tel volume de données. Un MTU pour Maximum Transmission Unit définit la taille maximale d’une trame et donc d’un paquet IP (en-tête inclus). S’il est possible de fragmenter un paquet UDP/RTP/NALU, il est préférable d’adapter sa taille au MTU car la perte d’un seul fragment de NALU rend ce dernier inutilisable. Enfin, l’IPv6 impose également une taille minimale des paquets de 1280 octets. 1.2.5 Conclusions sur l’orientation réseau Dans cette partie, l’architecture logique du système de transmission a été détaillée. Cette dernière se fonde sur la formation/gestion de paquets qui contiennent un certain volume d’en-têtes (65 octets) et de données utiles (1280 - 65 octets minimum). Le pourcentage minimal de données utiles est donc de 95%. Il convient maintenant de déterminer l’impact de la perte de paquets et de relier le taux de perte de paquets au taux d’erreur binaire. 1.3 Résistance aux erreurs Tout système de transmission impose un taux d’erreur binaire. Dans une architecture à commutation de paquets ce TEB engendre un TPP car tout paquet corrompu est détruit. Si l’UDP est utilisé, ces paquets manquants ne sont pas réémis. Ainsi, il est nécessaire d’estimer l’impact de la perte de paquets sur une vidéo compressée en H.264. Cette analyse permet d’estimer le TPP maximal pour en déduire par la suite un TEB cible pour la liaison. Enfin, ces considérations amènent naturellement à aborder les notions de codage de canal et de codage conjoint source-canal. 1.3.1 Impact de la perte de paquets Les mécanismes de compression et de compensation des pertes rendent la prévision de l’effet des pertes difficile. Ainsi, Kanumuri et al. ont démontré par des tests sur des groupes de personnes devant réagir à des vidéos comportant des erreurs (évaluation subjective) dans [16][17] qu’en MPEG-2, l’impact d’un paquet 18
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