MIDI Sans Frontières Analyse des problèmes relatifs à la communication musicale sur IP Mémoire présenté en vue de lobtention du grade de Licencié en informatique.

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1 MIDI Sans Frontières Analyse des problèmes relatifs à la communication musicale sur IP Mémoire présenté en vue de lobtention du grade de Licencié en informatique par Van Schel André

2 Contexte Tendance actuelle : Support de tous les médias sur infrastructure unique. Données Téléphonie Vidéo-Conférence La communication musicale est elle supportée ? Transfert de fichiers : OK Streaming : OK (temporisation importante) Communication ?

3 Utilisations TéléOrchestra Simplification connectique Serveur de sons

4 Pôles

5 MIDI Musical Instrument digital interface Description de performance musicale Pas le son, les actions ! Touche pressée, touche relâchée … Au départ prévu pour être transporté sur un simple câble entre instruments de musique. Débit faible Différence du son dun générateur à lautre Etudes : Protocoles Structure des messages Interprétation des messages

6 Interprétation des messages par le récepteur Le récepteur génère le son selon une enveloppe (ADSR) dont les points importants sont déterminés par les messages notes on – notes off

7 Psychoacoustique Pourquoi ? Détermination de seuil de perception Mécanismes danticipation Calcul de vitesse Détermination de limites acceptables La prudence est nécessaire dans lutilisation de résultats empruntés !

8 Transport MIDI Etudes des contraintes propres aux réseaux sur la communication musicale Identification des problèmes Détermination de leurs causes (influence sur le choix darchitecture réseau) Portée des problèmes (Parfois en regard aux résultats psychoacoustique) Solutions

9 Analyse des problèmes de transport MIDI Le cas 2 par exemple montre que lexistence dune seule perte peut influencer toute le performance Nécessité danalyser systématiquement les différents scénarios. Attention : on situe notre travail au niveau des hosts Dans ce cas, faut til jouer la note ou pas ? Cela dépend des caractéristiques du générateur de sons.

10 Mécanisme mis en place Temporisation en regard des seuils de perception (parler de la distance entre musicien) et la vitesse du jeu. Retransmission détat : Intégré aux messages (compressé) À intervalles :réguliers, croissant Prise en compte des caractéristiques ADSR Anticipation (basculement partiel du délai réseau sur le jeu de lémetteur) en fonction de la vitesse du jeu

11 Réseau Choix de protocoles Analyse par couches Choix : Couche Réseau : IP (répandu) Couche Transport TCP : mauvais candidat : mécanisme de fenêtre glissante inapproprié. Blocage en cas de perte UDP : Mode non connecté. Pas dordonnancement, pas de contrôle de perte. Adapté mais incomplet. Couche Application : RTP/RTCP (addition de lhorodatage et des numéros de séquences au-dessus de UDP, rapport de réception) Outils pour la mise en œuvre du control de flux et de la correction derreur aux niveaux des systèmes dextrémités.

12 Extension : H.323 H.323 : Paquet Based Communication systems Différence entre communication MIDI et Voip = Traitements dans les systèmes dextrémités matérialisés en codecs Alias Annuaire Gestion de conférence Bases de données hiérarchiques Support de point à point et multipoint Contrôle dadmission Traduction dadresse Identifiant (e-mail traduit en adresse transport) Négociation quand plus de 2 participants Mobilité.

13 QoS (Quality of Service) Pas appliquée sur IPv4 (IPv6?) Gestion sous entités administratives différentes Analyse de modèles de QoS Choix de DiffServ (classes de trafics à priorités différentes) Economique (pas de réservation car le trafic est fortement variable) Différencié (priorité pour les trafics sensibles) Famine ?

14 Mesure de la qualité Dans le son en général Mesure par groupe dauditeurs Emergence de logiciels de mesure En musique Absence dun modèle psychoacoustique permettant de quantifier lapport des méthodes Mesure par groupe dauditeurs

15 Conclusions MIDI nest pas le candidat idéal, il est fait pour décrire les actions du musicien pas la musique. Le succès des communications musicales sur Internet est ponctuel de par la grande variation de délai que lon peut y rencontrer. Les mécanismes mis en place permettent clairement de repousser les limites dutilisation sur Internet. Lutilisation sur une infrastructure supportant les mécanismes de QoS permet la transmission MIDI conformément aux modèles sélectionnés.