Transmission de flux vidéo en direct sur les réseaux pair-à-pair : optimisation de l'overlay et de la retransmission

Live video transmission over peer-to-peer networks : the overlay and the retransmission optimization

• Auteur / Autrice : Houssein Wehbe
• Direction : Bernard Cousin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vidéos sur Internet

Streaming (télécommunications)

Qualité de Service (télécommunications)

Réseaux poste à poste (informatique)

Résumé

Actuellement, le service de distribution d'un flux vidéo en direct sur le réseau Internet est de plus en plus sollicité. L’utilisation de l’approche pair-à-pair pour assurer ce service a facilitée le passage à l’échelle. En même temps que le client consomme la vidéo, il peut utiliser ses propres ressources pour servir d'autres clients, augmentant ainsi la capacité du système. La garantie de la qualité de la vidéo représente le challenge principal de ce service. Ceci est dû aux caractéristiques du réseau Internet et aux comportements indéterministes des clients pouvant quitter le système à n’importe quel instant. Le but de cette thèse est d’étudier les challenges de distribution de vidéo en direct sur Internet. Nous avons mené avons mené deux contributions. Premièrement, nous avons proposé un système pair-àpair de distribution de vidéo en direct appelé P-QOLS. Il assurer une continuité d’affichage tout en réduisant autant que possible le différé et le délai d’initialisation. Nos résultats des simulations ont montré l’efficacité de P-QOLS et sa capacité à supporter un éventail de scénarios où les clients sont dynamiques et les ressources distribuées de façon hétérogène. Deuxièmement, nous avons proposé une technique de retransmission des paquets perdus. Elle consiste à demander ces paquets depuis un retransmetteur différent que leur fournisseur original. Ceci réduit la probabilité de perdre les paquets retransmis. Nos résultats ont montré que cette technique est susceptible d'être appliquée dans chaque système pair-à-pair et ce sans imposer de nouvelles contraintes sur les algorithmes utilisés par ce système.

Live Streaming consists in distributing live media (video and audio) to large audiences over a computer network. Recently, a peer-to-peer (P2P) approach is used to ensure this service. It has the big advantage of seamlessly scaling to arbitrary population sizes, as every node that receives the video, while consuming resources, can at the same time offer its own upload bandwidth to serve other nodes. Providing a live streaming service based on a P2P approach, presents many challenges due to the unpredictable behavior of the system users. The aim of this thesis is to analyze these challenges and to propose a set of mechanism improving the video quality. Our contributions in this dissertation are twofold. First, we propose a P2P live streaming system called P-QOLS that ensures a smooth video display while reducing as much as possible the play-out delay. It is based on an overlay construction mechanism providing a set of optimized neighbors for each client. The results of simulations show this system efficiency in heterogeneous cases. Second, we propose a fast packet recovery mechanism ensuring a smooth video display. It consists in requesting the lost packets from a sender peer that is different from the original sender of these packets. The results of simulations show this mechanism efficiency when it is compared to the current mechanism.