Techniques de diffusion vido sur lInternet Streaming avec

Techniques de diffusion vidéo sur l'Internet Streaming avec RTP/RTSP Timothy BURK 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 1

Introduction l l l L‘Internet était construit pour la transmission des fichiers texte Avec l‘apparition des ordinateurs plus puissants on voulait utiliser l‘Internet comme plate-forme pour des contenus multimédias Mais: il n’existait pas des standards de synchronisation multimédia ni pour la diffusion en temps réel 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 2

Pourquoi pas des transmissions en temps réel avec TCP? l l l En cas de perte des paquets (et ça se passe bien souvent) TCP va les retransmettre Pour fournir un fiable service, un flux de données en temps réel devrait attendre toutes les retransmissions Ça causerait des retards intolérables 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 3

UDP, la solution? l l UDP ne nécessite pas la retransmission de tout les paquets perdus (connections nonfiables) Applications pour diffusion en temps réel peuvent être mis en place au-dessus de UDP avec quelques fonctions supplémentaires 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 4

Les techniques Diffusion vidéo/audio en temps réelle Progressive streaming True streaming Possibilité d’avancer ou rembobiner le film Pendant le vidéo ou le chanson est téléchargé le logiciel commence déjà avec la La qualité dépend du débit de la connexion reproduction et est change automatiquement Téléchargement Vidéo on demand Live streaming On n’a pas la possibilité d’avancer ou Nécessité d’un « streaming server » comme rembobiner le film Real. Server, Quick. Time ou Windows. Media Utilisable avec un serveur HTTP 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 5

« Streaming on demand » Qu’est-ce que ça veut dire? l l Des productions vidéo précédemment enregistré L’utilisateur demande au serveur la transmission du vidéo quand il veut le voir Il a la possibilité d’avancer et de rembobiner le film comme il veut Souvent utilisé par des chaînes de télévision pour fournir des émissions des actualités 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 6

Quelques exemples 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 7

« Live streaming » Qu’est-ce que ça veut dire? l l l L’utilisateur reçoit l’émission « live » Émission fixé sur une horaire et une date Utilisé pour webcams, pour des conférences audiovisuelles et bien sur pour la diffusion des émissions radio 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 8

Par exemple: live radio, cours 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 9

Streaming Qui fait quoi? Donne la demande au serveur média Demande d’un fichier média Etablissement d’un stream Décodage 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 10

La base qui est derrière: les PROTOCOLES l l l IP/UDP – protocoles de base RTP (RFC 1889, 1890) RTCP (RFC 1889, 1890) Real Time Transport Protocol Session Description Protocol Resource Reservation Real Time Transport Control Real Time Streaming Protocol RTSP (RFC 2326) Protocol Couche transport Couche application SDP (RFC 2327) Permet des transmissions en Gestion des sessions (plusieurs Couche transport Règlement du stream connexions en même temps) Réservation du débit sur le lien Mécanismes de contrôle pour RSVP (RFC 2205 -2210) temps réelle 03/05/2004 RTP Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 11

RTP Real Time Transport Protocol l l Le plus utilisé aujourd’hui (QT, Real, …) Transmission des données en temps réel Diffusion audio/video Standard depuis nov. 1995 (RFC 1889) 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 12

RTP Propriétés l l l Basé sur UDP indépendance des couches au-dessous Ne définie pas des mécanismes ou algorithmes de flux de contrôle (Qo. S garantie que par les couches au-dessous) Mais RTP ajoute quelques fonctionnements de synchronisation à UDP 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 13

RTP Propriétés (2) l l Chaque flux a sa propre session RTP Marquage des paquets avec une numéro de séquence pour les remettre en ordre Synchronisation de plusieurs flux vidéo et audio en marquant les paquets avec des tampons de temps L’entête: 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 14

RTP Contrôle et informations: RTCP l l RTCP envoie périodiquement des paquets de contrôle Fourni des informations sur la qualité du lien (Qo. S) Fourni des informations (identificateurs, …) sur les participants d’une session RTP Adaptation de la transmission aux liens différents (débit, …) 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 15

RTP Mixer et Translator l l Appareils pour garantir le fonctionnement Mixer l l Reçoit paquets de différents sources (p. e. x. plusieurs flux) Reconstruction de timing et ordre séquentielle Mélange tout en un flux sortant en prenant en compte des débit plus bas Translator l l 03/05/2004 Connexion entre sous-réseaux Utilisation des techniques de (dé)codage Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 16

RTP Mixer et Translator (2) 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 17

RTSP Real Time Streaming Protocol l l Le plus utilisé aujourd’hui (Real. Player, …) Standardisé en 1998 dans RFC 2326 Protocole de contrôle des flux multimédia Pas de transmission de données, que des messages pour régler l’émission 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 18

RTSP Propriétés l l « Le HTTP pour diffusion en temps réelle » « Télécommande » du réseaux l l l Méthodes comme SETUP, PLAY, PAUSE, TEARDOWN et DESCRIBE Permet REWIND et FORWARD Utilisation avec RTP très fréquent 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 19

Streaming avec RTP/RTSP Donne la demande au serveur média Demande d’un fichier média Décodage 03/05/2004 Etablissement d’un stream Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 20

Conclusion l Il existe une vaste diversité de techniques Les plus importants: RTP/RTSP sont utilisés par Real et Quicktime l Des questions? l 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 21

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Streaming Et comment ça marche? l l l Enregistrement Traitement Codage l l l Plusieurs flux de données (audio, vidéo, animations) Codec (= Encoder/ Decoder) Stockage sur le serveur média 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 23

Protocoles l l Il y en a beaucoup et on verra lesquels sont les plus utilisés… D’abord on regard les techniques de diffusion des données multimédia 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 24

Streaming Codage pour débits différents 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 25

Multicast l Unicast l l l Peer-to-peer Un flux entre émetteur et récepteur Multicast l l l 03/05/2004 Serveur relais Plusieurs récepteurs se serve du même flux Économie de resources Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 26

RTP Spécifications l l RFC 1889 ne définie que un squelette Implémentation par l’application dans des profiles RFC 1890 est un profile pour des données audio et vidéo Inclus la spécification de RTCP 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 27

RTSP Propriétés (2) l l l Indépendant des couches au-dessous Utilisation avec RTP très fréquent Fonctionnement similaire que HTTP 03/05/2004 Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 28