Mécanismes d'adaptation et de contrôle d'erreurs pour la transmission des flux vidéo H. 264/AVC sur le réseau UMTS/HSPDA

Adaptive echanisms and error control for H. 264/AVC video transmission over UMTS/HSPDA

• Auteur / Autrice : Salim Benayoune
• Direction : Ken Chen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Réseaux et technologies de l'information
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 13

Mots clés

Mots clés contrôlés

UMTS (norme)

Streaming (télécommunications)

Mots clés libres

Contrôle d'erreurs

Streaming video

Contrôle de flux opportuniste

Résumé

Avec le développement  incessant des capacités des réseaux sans fil et des  terminaux mobiles, tous les nouveaux services de l’Internet,  basés essentiellement  sur la transmission du contenu vidéo et prévus pour les réseaux fixes, ont gagné de l’intérêt dans le monde des réseaux sans fil.   Malheureusement, la transmission du contenu vidéo sur des liens sans fil soulève un grand nombre de problèmes à résoudre.  En effet, les caractéristiques du lien sans fil (variabilité de la bande passante, du délai et le taux de perte élevé) ont souvent un impact sur la qualité vidéo reçue par le terminal mobile.  Afin d’atténuer cet impact, le nouveau standard vidéo appelé H. 264/AVC propose un ensemble d’outils de robustesse contre les erreurs.   Dans cette thèse, nous avons d’abords montré que l’apport de certains de ces outils ne sera efficace  que s’ils sont couplés avec les mécanismes offerts  par le réseau de transport.   Après, nous avons proposé deux mécanismes adaptatifs pour la transmission des flux H. 264/AVC sur le réseau mobile UMTS/HSDPA.  Le premier mécanisme, appelé CA-ARQ (Content Aware Automatic Repeat reQuest), est un mécanisme de retransmission au niveau radio de l’UMTS.  Le deuxième mécanisme est un  algorithme de Contrôle de Flux Opportuniste(CFO)  entre le RNC et le Node B et qui prend en considération l’état du canal sans fil dans la détermination  du nombre de paquets à transmettre du RNC vers le Node B.  En plus de ces deux mécanismes, nous avons proposé une plate-forme d’expérimentation qui nous a permis d’évaluer l'apport des mécanismes proposés en termes de qualité vidéo reçue par l’utilisateur final.

With the incessant increase in the capacity of wireless networks and mobile terminals, all new internet services, mainly based on the transmission of video content and intended for fixed networks, have gained interest among wireless community. Unfortunately, the transmission of video content ever wireless links raises many problems to be solved. Indeed, the characteristics of the wireless link (variability of the bandwidth, delay and high loss rates) have a great impact on video quality received by the mobile terminal. In order to mitigate this impact, the new video standard H. 264/AVC provides a set of tools for robustness against errors. In this thesis, we first showed that, in order to increase the received video quality, some of these tools need to be coupled with the mechanisms offered by the networks layers. After that, we proposed two adaptive mechanisms for the transmission of H. 264/AVC streams over UMTS/HSPDA. The first mechanism, called CA-ARQ (Content-Aware Automatic Repeat reQuest), is a radio layer retransmission mechanism for UMTS. The second mechanism is an opportunistic flow control algorithm that regulates traffic between the RNC and Node B. This algorithm takes into consideration the quality of the radio channel in determining the number of packets to be transmitted from the RNC to Node B. In addition to these two mechanisms, we proposed an experimentation platform, which allowed us to assess the performance of the proposed mechanisms.