Transmission d`un signal sur un réseau (streaming) – TD 2

Transmission d’un signal sur un réseau
(streaming) – TD 2
IUT d’Arles – LP ATC/CA – 2010-2011
Objectifs : Compression d’un film (codec vidéo : h264 – codec audio : MP3/MP3Pro). Étude d’un cas : diffusion en live
(ou multi-conférence) et diffusion à la demande (Video-on-Demand : VoD).
1 Compression d’une vidéo au format MPEG
Durant toute cette partie, on va prendre le film du TD1, dont les caractéristiques audio-vidéo sont les
suivantes :
- Le film dure 1h 23min 20s.
-
-
La partie audio est définie par :
o Deux langues différentes : anglais et français
o Trois types de codage différents :
Nombre de
Poids par
Qualité
canaux
échantillon
Stéréo
2 canaux
16 bits
DTS Master HD
8 canaux
24 bits
Dolby True HD
14 canaux
24 bits
Fréquence
d’échantillonnage
48 kHz
192 kHz
96 kHz
La partie vidéo est définie par une séquence d’images :
o en couleur (en RVB) : 24 bits/pixel
o dans deux formats différents :
 au format DVD :
taille 720×576 pixels
 au format HD 720p : taille 1280×720 pixels
o avec un taux d’affichage de 25 fps (comme pour la télévision européenne).
Nous nous intéresserons seulement à la compression
d’une seule piste audio (français et qualité Dolby Master HD)
et d’une seule piste vidéo (qualité HD 720p).
1.1 Compression de la partie vidéo (en h264)
Nous compressons la partie vidéo au format h264, après avoir effectué un certain nombre de réglage.
Après encodage, le codec h264 nous donne les informations suivantes :
LP ATC/CA – Transmission d’un signal sur un réseau (streaming) – TD 2
Frame size (bytes)
Frames
Min
Max
Average
I-VOP
12501
584 300
746 900
691 200
P-VOP
43847
235 600
675 400
460 800
B-VOP
63652
82 700
450 600
230 400
Q1. Déterminez le poids Pvidéo de la partie vidéo non compressée.
Q2. Calculez le poids Pvidéo_MPEG de la vidéo compressée.
1.2 Compression de la partie audio (en MP3 : MPEG-1 Layer 3)
Les réglages du codage MP3 utilisé ici permettent de spécifier un débit de données fixe.
Tableau d’équivalence MP3Pro et MP3.
MP3Pro
Équivalent MP3 standard
Qualité
128 kbit/s
320 kbit/s
Maximale
96 kbit/s
224 kbit/s
Haute
64 kbit/s
192 kbit/s
Acceptable
48 kbit/s
128 kbit/s
Moyenne
32 kbit/s
64 kbit/s
Basse
Q3. Déterminer le poids Paudio de la partie audio du film.
Q4. Format MP3 : Si l’on choisit d’avoir une qualité sonore « haute », quelle va être le poids PMP3
de la partie audio au format MP3 ?
Q5. Format MP3Pro : Quelle va être le poids PMP3Pro de la partie audio au format MP3PRO pour
une qualité équivalent au MP3 précédent ?
1.3 Signal audio-vidéo complet
Nous allons déterminer les performances en compression de ce film.
Q6. Quel est le poids Pfilm du fichier audio-vidéo non compressé ?
Q7. Quel est le poids Pfilm_COMP du fichier audio-vidéo compressé ? (dans le cas d’un son compressé
au format MP3 : voir Q4).
Q8. Quel est le taux t de compression et le débit Dfilm_COMP du film compressé correspondant ?
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2 Étude de deux cas
2.1 Diffusion en direct (« live »)
On désire diffuser le film précédent à la télévision : on dit que le film est diffusé en live. On va
déterminer comment les réglages vont être effectués pour diffuser ce film en direct.
Q9.
Q10.
Q11.
Q12.
Q13.
Q14.
Quel type de codecs va-t-on utilisé pour diffuser le film en direct ? Pourquoi ?
Donnez quelques exemples de codecs audio et vidéo.
Quel mode de diffusion (unicast, broadcast unicast ou multicast) va-t-on utiliser ? Pourquoi ?
Quel type de diffusion (statique ou dynamique) sera utilisé ? Pourquoi ?
Comment va-t-on régler la mémoire tampon du lecteur vidéo chez le client ? Pourquoi ?
Quels protocoles (http, ftp, udp, rtp/rtcp, rtsp, rtmp/rtmpt, mms ou smil) de diffusion peut-on
utiliser ? Pourquoi ?
Q15. Quels seront les caractéristiques du serveur de diffusion ?
Q16. Quel type de protection (erreur, cryptographie, drm) peut-on utiliser ?
Q17. Sachant que l’on peut actuellement regardé le film en différé à la télévision, expliquez en le
fonctionnement, puis les réglages à modifier (s’il y en a) pour permettre le différé.
2.2 Diffusion à la demande (« Video-on-Demand : VoD »)
On désire diffuser le film précédent à l’aide d’un site de vidéo à la demande. On va déterminer
comment les réglages vont être effectués pour diffuser ce film à la demande.
Q18.
Q19.
Q20.
Q21.
Q22.
Q23.
Quel type de codecs va-t-on utilisé pour diffuser le film en direct ? Pourquoi ?
Donnez quelques exemples de codecs audio et vidéo.
Quel mode de diffusion (unicast, broadcast unicast ou multicast) va-t-on utiliser ? Pourquoi ?
Quel type de diffusion (statique ou dynamique) sera utilisé ? Pourquoi ?
Comment va-t-on régler la mémoire tampon du lecteur vidéo chez le client ? Pourquoi ?
Quels protocoles (http, ftp, udp, rtp/rtcp, rtsp, rtmp/rtmpt, mms ou smil) de diffusion peut-on
utiliser ? Pourquoi ?
Q24. Quels seront les caractéristiques du serveur de diffusion ?
Q25. Quel type de protection (erreur, cryptographie, drm) peut-on utiliser ?
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