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

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

2 03/05/2004Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 2 Introduction 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

3 03/05/2004Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 3 Pourquoi pas des transmissions en temps réel avec TCP? 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

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

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

6 03/05/2004Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 6 « Streaming on demand » Qu’est-ce que ça veut dire? 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

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

8 03/05/2004Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 8 « Live streaming » Qu’est-ce que ça veut dire? 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

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

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

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

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

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

14 03/05/2004Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 14 RTP Propriétés (2) 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:

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

16 03/05/2004Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 16 RTP Mixer et Translator Appareils pour garantir le fonctionnement Mixer 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 Connexion entre sous-réseaux Utilisation des techniques de (dé)codage

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

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

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

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

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

22 03/05/2004Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 22

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

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

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

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

27 03/05/2004Diffusion vidéo sur l'Internet - Timothy BURK ENS de Lyon 27 RTP Spécifications 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

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