Contrôle de trafic ATM pour sources vidéo à débit variable Résumé

Contrôle de trafic ATM pour sources vidéo à débit variable
Résumé
Cette thèse s’intéresse au contrôle de trafic dans les réseaux ATM et plus particulièrement au trafic issue des
codeurs vidéo à débit variable. La capacité de transfert SBR (ou VBR-rt) utilise un contrôle de trafic préventif qui
se base sur la déclaration de paramètres qui caractérisent de trafic. Ces paramètres sont contrôlés à l’interface du
réseau et sont utilisés pour le contrôle d’admission et la gestion des ressources. Il est particulièrement difficile de
prédire les paramètres qui caractérisent le trafic vidéo à débit variable car ses propriétés statistiques varient beaucoup d’une séquence à l’autre et au sein de la même séquence. Une contribution de cette thèse consiste à concevoir et implémenter un algorithme de contrôle de débit pour codeurs MPEG VBR qui permet de garantir la
conformité du trafic aux paramètres standards définis pour ATM. Cet algorithme baptisé SVBR (Shaped Variable Bit Rate), utilise un modèle de leaky bucket pour contrôler le débit et prend en compte la complexité des
scènes pour une meilleure allocation de débit. Une deuxième contribution consiste à développer des schémas de
multiplexage permettant de garantir la qualité de service pour les applications interactives. Le trafic en sortie des
codeurs SVBR ayant des caractéristiques connues, un schéma de multiplexage de type REM (Rate Envelope
Multiplexing) est utilisé pour les services temps réel. Une généralisation des paramètres du leaky bucket, basée
sur la fonction de rafale, permet d’améliorer l’utilisation du réseau tout en offrant des garanties sur le délai et les
pertes.
Mot-clés: Contrôle de trafic, ATM, MPEG, leaky bucket, SVBR, multiplexage, garantie de qualité de service.
ATM Traffic Control for Variable Bit Rate Video
Abstract
We consider ATM traffic control mechanisms for variable bit rate video traffic. The SBR (or VBR-rt) traffic handling capability has been designed to fit QoS requirements of interactive video services. In this context, preventive traffic control, based on traffic parameters declaration and control, is used to perform Quality of Service
guarantees. VBR video traffic is known to be unpredictable as one can hardly provide a priori knowledge of it.
Indeed, statistical properties of video traffic vary widely at different time scales. The first contribution of this
work has been to design and implement a rate control algorithm to be used inside MPEG coders to ensure their
conformity to standard ATM traffic parameters. This algorithm, called SVBR for Shaped Variable Bit Rate, is
based on a leaky bucket control and takes into consideration scenes complexity to enhance visual quality. The
second contribution was the definition of multiplexing schemes that are appropriate to delay sensitive video
applications. Based on known properties of SVBR coders, a Rate Envelope Multiplexing scheme is proposed for
real time application. A second Rate Sharing Multiplexing scheme, based on a generalization of leaky bucket
parameters called burstiness function, allows to achieve higher network utilization while maintaining QoS guarantees.
Keywords : ATM Traffic Control, MPEG, leaky bucket, SVBR, Multiplexing, QoS guarantee.