Table des matières€¦ · I- Présentation ..... 3 II- Evolution des besoins du serveur vidéo..... 4 III- Diffusion de contenus ... La vidéo est alos livée de la même manièe

1 Université Paris-Est Créteil Vitry

Table des matières I- Présentation .................................................................................................................................... 3

II- Evolution des besoins du serveur vidéo .......................................................................................... 4

III- Diffusion de contenus.................................................................................................................. 6

a. Qualité de service ........................................................................................................................ 6

b. Contraintes et limites du réseau ................................................................................................. 6

c. Méthodes de distribution de contenu vidéo ............................................................................... 7

Téléchargement progressif ou pseudo streaming .......................................................................... 7

Fonctionnement .............................................................................................................................. 7

Utilisations ....................................................................................................................................... 9

Streaming ou diffusion en direct ......................................................................................................... 9

Définition ......................................................................................................................................... 9

Fonctionnement .............................................................................................................................. 9

Utilisation ...................................................................................................................................... 11

IV- Encodage vidéo ......................................................................................................................... 11

a. Formats encodage vidéo ....................................................................................................... 11

b. Protocoles de streaming applicatifs ...................................................................................... 12

V- Protocoles ...................................................................................................................................... 13

a. RTP/RTCP pour le transport temps réel ................................................................................ 13

b. RTCP ....................................................................................................................................... 13

c. RTSP pour la gestion d’une session de streaming ................................................................. 14

d. QUIC : Quick UDP Internet Connections ............................................................................... 16

VI- Supervision de l'infrastructure .................................................................................................. 18

Les différentes applications de supervisions ................................................................................. 19

VII- Affichage dynamique sur lieux de ventes : ................................................................................ 20

a- Présentation .............................................................................................................................. 20

b- Ventes de contenu .................................................................................................................... 20

c- Rapport d’utilisation .................................................................................................................. 21

VIII- Le streaming en entreprise........................................................................................................ 22

IIX- La solution CDN ......................................................................................................................... 23

a- Qu’est-ce qu’un CDN ? .............................................................................................................. 23

b- Acteurs majeurs du secteur ....................................................................................................... 24

IX- Proposition de solution ............................................................................................................. 27

Annexe 1 : Tableau des différents types de format vidéo et audio .................................................. 28



I- Présentation

Le serveur vidéo est un système de conversion, ou bien de stockage, dans une application vidéo qui offre des ressources audiovisuelles à un réseau d’ordinateurs clients.

Les premiers serveurs vidéo se présentaient sous la forme de serveur IP qui convertissaient parfois jusqu’à quatre ou huit sources, signaux vidéo analogiques ou numériques en flux numérique disponibles en MPEG-2, MPEG-4 ou autres via le port RJ45 ou une interface WIFI. Son application basique s’exerce dans le domaine des webcams et des caméras dédiées à la vidéo surveillance.

Cette application « basique » dispose différentes déclinaisons grand public, tels que les serveurs déportés vidéo TV qui permettent de router le signal, soit sur Internet, soit tout simplement en réseau local filaire (LAN) ou même sans fil (WIFI).

En effet tous les serveurs web sont capables de mettre en place le téléchargement progressif. C’est simplement un fichier vidéo délivré via le protocole HTTP à un navigateur. La vidéo est alors livrée de la même manière que l’image, ou tout autre fichier sur le site internet.

Il existe deux grandes méthodes de distribution de contenu vidéo : le téléchargement progressif et le streaming. Le téléchargement progressif est actuellement le plus utilisé par les acteurs du secteur car il permet une réception par un plus large public par sa facilité d’utilisation. Les serveurs de Streaming exigent le plus souvent des licences et peuvent être très onéreux. Les principaux fournisseurs d’application destiné au service de diffusion vidéo sont :

- Flash media server - QuickTime Media

Server. - Windows Media

Server. - Real Media Server


II- Evolution des besoins du serveur vidéo

Le premier serveur fut créé durant les années 1970 et était à l'époque la connexion entre différents ordinateurs. Ces derniers pouvaient alors communiquer entre eux lorsqu’ils étaient connectés au même réseau. Internet n’existant pas encore, leur connexion se réalisait en locale.

La recherche s'oriente alors vers deux axes différents. Tout d’abord la mise en relation qui est l'utilisation en commun de ressources telles que les imprimantes et les disques durs. Puis l'utilisation de la puissance de calcul des différentes machines par répartition des tâches.

HTTPS://WWW.NETHOSTING.COM/YOUTUBE-CASE-STUDY/

Le lancement d’internet débuta en 1994 et révolutionna monde de l’informatique. A la

suite de sa création, le nombre et la diversité de service disponible sur la toile ne fit qu’augmenter au fil des années. Le nombre et le type de serveurs se sont multipliés. Il en existe de toutes sortes, que ce soit un serveur web, un serveur NAS, un serveur Active directory ou bien un serveur vidéo.

Au début le serveur vidéo était utilisé uniquement comme serveur de vidéo surveillance. Il réceptionne l’image, la sauvegarde et la diffuse. Le processus du serveur vidéo surveillance s’exerçait localement, il n’y avait pas de connexion vers l'extérieur. Désormais, leurs domaines d’utilisation est devenu polyvalente et s’est ouvert à un nombre toujours plus nombreux de secteurs et donc d’utilisateurs.

Cette évolution est principalement dû à l’évolution de l’infrastructure globale du réseau internet, grâce à des débits toujours plus rapides il est désormais possible de fournir un éventail de service à un nombre toujours croissant de consommateur à travers le monde.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Disques_durs


Les serveurs vidéo sont de nos jours utilisés dans différents domaines comme la télévision (avec les box internet) ou bien sur les sites internet dédiés, comme les sites de streaming tels que Netflix, YouTube, Dailymotion. Des millions d’individus regardent désormais simultanément un événement en direct sur internet. La diffusion de vidéo, en direct ou en différé à crée un véritable écosystème où gravitent énormément d’acteur (GAFA).

HTTPS://CAUSEICANNE.WORDPRESS.COM/2015/02/05/WHERE-IS-NETFLIX-HEADED/

Netflix, en un an a plus que doublé son nombre d’abonnés passant de 4,3 millions d’abonnés en 2012 pour atteindre 9,3 millions en 2013. Ce succès démontre un secteur en plein ce qui attire de nombreuses grandes entreprises (ex: Apple, Microsoft, Disney) qui ont eux aussi créé leurs plateformes de streaming (ex: Mixer ou ITunes). La progression de la demande du service streaming illimité de Netflix ou YouTube est si forte que cela oblige les opérateurs à façonner le réseau en fonction de ces nouveaux services et de cette nouvelle utilisation du web. Ce sont des investissements lourds et très onéreux, dont l’ensemble des FAI réalisent régulièrement.

Aujourd'hui, les fournisseurs de services doivent impérativement intégrer la technologie de serveur VOD à leur réseau. Les consommateurs demandent des contenus vidéo très performants, quel que soit le terminal avec lequel ils se connectent, leur situation géographique et l'heure.


En marge de la gestion du trafic, les CDN et serveurs de streaming vidéo offrent plusieurs avantages aux opérateurs comme aux consommateurs : Les opérateurs peuvent trouver de nouvelles sources de revenus en vendant des services de CDN vidéo aux entreprises et aux propriétaires de contenus, tout en confortant leurs recettes moyennes par abonné. Les consommateurs bénéficient d'une expérience vidéo fiable et sans heurt.

L'évolution du serveur vidéo est tel que chacun a dû adapter son offre pour pouvoir satisfaire ce besoin de vidéos en ligne des clients.

III- Diffusion de contenus

a. Qualité de service

Lors de la diffusion d’un flux vidéo, il est important que celui-ci soit fluide et continu, quitte à ce que la qualité visuelle en soit légèrement altérée. Le contenus multimédia (notamment la diffusion en direct) est sensible au délais (variation de délais, délais de bout en bout).

b. Contraintes et limites du réseau

La diversité des réseaux constituant le réseau internet, influencent directement la qualité de la connexion. Les limites physiques et l’augmentation de la quantité et de la qualité des flux force les fournisseurs internet et fournisseur de contenus, à constamment faire évoluer leurs infrastructures pour diminuer les risques de congestion.

Des problèmes de congestions peuvent également émerger au niveau du serveur dû au nombre de connexions simultanés, à une mauvaise configuration. Les transferts et flux de données peuvent donc se retrouver fortement impactés (Mai 2011 Free / YouTube).

Le protocole TCP est, à première vue inadapté à la vidéo en raison des mécanismes de contrôle de transmissions inhérents au protocole pouvant altérer la diffusion et la lecture de contenu :

- Retransmission des paquets perdus ou corrompu augmentant les délais - Transmission séquentielle des paquets ce qui augmente proportionnellement le

retard des paquets suivants - Baisse de débit en cas de perte de paquet - Pas de support multicast Néanmoins l'on constate qu’aujourd’hui le protocole TCP est plus que largement utilisé

au sein des gros diffuseur de contenus vidéo sur internet (twitch.tv, Netflix, Dailymotion, …). SOURCES : HTTPS://KORBEN.INFO/FAI-LA-STRATEGIE-DU-POURRISSEMENT.HTML


c. Méthodes de distribution de contenu vidéo

Téléchargement progressif ou pseudo streaming

Le téléchargement progressif est une méthode qui consiste à récupérer un média via

le protocole http d’un serveur Web, puis de le diffuser sur un lecteur multimédia. La diffusion du contenu est gérée directement par le serveur Web et ne nécessite pas un service tiers pour transmettre le contenu vidéo. Ce protocole est appelé HLS (HTTP Live Streaming).

Fonctionnement

Le téléchargement progressif (via http) fonctionne sur le protocole TCP qui est un mode de connexion unicast. L’inconvénient de cette solution est l’utilisation élevée de bande passante et de ressources au niveau du serveur, car un flux vidéo est généré puis envoyé vers chaque utilisateur.


Le téléchargement progressif permet à un navigateur de récupérer une vidéo contenu sur un serveur Web, et de la diffuser, au fur et à mesure du téléchargement, à travers un lecteur multimédia exécuté par le navigateur. La vidéo lue se stocke temporairement dans la mémoire du client pour assurer la meilleure fluidité.

- Téléchargement progressif avec copie des médias sur disque - Pas de serveur de streaming - Utilise le protocole de diffusion HTTP sur TCP

L’avantage de cette méthode, est la simplicité de mise en œuvre, et l’accessibilité

proposée par cette solution. Un simple serveur Web suffit à rendre du contenu disponible, et il peut être consulté par presque tous les appareils disponibles actuellement sur le marché disposant d’un navigateur compatible.


Utilisations

Cette technologie est utilisée par la majorité des diffuseurs de contenu tel que Google, YouTube, Twitch.Tv, Dailymotion, Netflix, … Elle permet aux diffuseurs de s’assurer que le contenu soit disponible pour une grande majorité de ses utilisateurs sans contraintes de limite technique. Cela permet aux utilisateurs de consulter des vidéos depuis n’importe quel appareil en toute transparence via leur navigateur préféré.

Streaming ou diffusion en direct

Définition

Le streaming consiste à diffuser la vidéo comme le fait une chaîne de télévision en live avec des émissions programmées et/ou du direct : il y a plusieurs connexions simultanées à un même flux de vidéo.

Fonctionnement

Le multicast est une diffusion à partir d’une source unique, vers un groupe d’hôte. Il

n’y a donc qu’un seul flux de donnée émis à plusieurs clients. Cela permet en autre, d’optimiser les performances du trafic (en éliminant le trafic redondant), de diminuer la charge processeur côté serveur. Il utilise le protocole de transport UDP. Le multicast ne permet cependant en aucune façon le contrôle de la participation au groupe par la source : la source ne peut déterminer ni qui participe, ni qui peut participer ou non au groupe. Le protocole UDP est un protocole qui ne le garantit pas le transfert de toutes les données dans leurs intégralités. Il devra être couplé à d’autres protocoles affins d’assurer la qualité de service.


Dans ce cas, le flux vidéo est fournis par un serveur de streaming qui diffuse du contenu en direct, le lecteur multimédia récupère le flux vidéo.

- Lecture quasi-instantanée à la volée avec temporisation en mémoire - Nécessite un serveur de streaming - Utilise les protocoles de diffusion RTP/RTCP sur UDP


Utilisation

Cette technique est utilisée par les opérateurs câble et télécom sous l’appellation IPTV que l’on retrouve dans les box Evolution de SFR, Révolution de Free et chez d’autres. On peut néanmoins utiliser le streaming multicast sur internet public mais il y a des contraintes énormes en termes de rapport qualité/prix de diffusion car cette technique contraint à passer par des serveurs qui vont assurer la gestion du nombre de demandes des internautes, gérer la qualité de la vidéo, etc. SOURCES: http://www.rap.prd.fr/pdf/technologie_streaming.pdf

IV- Encodage vidéo

FMS (Flash Media Server) édité par Adobe est aujourd’hui la solution la plus complète, son

installation et paramétrage est très simple pour une mise en place rapide d’un serveur. Cependant

son prix de 4759 €/HT est beaucoup trop élevé pour la qualité de celui-ci.

Il existe alors une alternative, Wowza Media Server 2 édité par Wowza Media Systems. Il rassemble

les mêmes fonctionnalités que FMS. Il est simple à mettre en place, il ne nécessite qu’une machine

virtuelle Java. Seulement il est beaucoup plus accessible, pour un prix de 700 €/HT.

RED5, est une solution Open-source et il est écrit en Java et peut s’installer sur n’importe quel

serveur. Le paramétrage et l’installation de celui-ci est plutôt complexe il est donc nécessaire d’avoir

les compétences nécessaires pour le mettre en place. Il est suffisant pour des sites avec un trafic

assez faible car celui-ci n’est pas suffisamment stable lorsqu’il est beaucoup utilisé

a. Formats encodage vidéo

Il existe une multitude de format vidéo destiné à un large éventail d’utilisation. Chaque format dispose d’avantage et d’inconvénients avec pour principal critère qualité / taille de la vidéo. Avec la normalisation et l’utilisation toujours croissante de format toujours plus lourd en termes de stockage (vidéo 2K, 4K, 8K), les formats vidéo se doivent de s’adapter. VOIR ANNEXE 1 : TABLEAU DES DIFFERENTS TYPES DE FORMAT VIDEO ET AUDIO

http://www.rap.prd.fr/pdf/technologie_streaming.pdf


b. Protocoles de streaming applicatifs

Technologies propriétaires

Apple HTTP Live Streaming

Solution complète Live, VOD & Streaming adaptatif Fichier média Segments de 10 secondes Fichier AAC pour les flux audio-seul MPEG-2 Transport stream avec AAC audio & AVC Video Sous-titrage avec le format WebVTT

Microsoft IIS Smooth Streaming

Solution complète Live, VOD & Streaming adaptatif Solution intégrée au système Windows Media Supportée sur les plateformes avec Silverlight Fichier média Fichier MP4 modifiés (notamment pour la protection)

Technologies standardisées

MPEG DASH Standard ISO/IEC 23009-1:2012 Support for Live, VOD & Streaming adaptatif Gratuit et « royalty free » Tentative d'unification des solutions existantes Développée en collaboration par plusieurs acteurs majeurs du domaine (Microsoft, Adobe, Ericsson, Apple) Format fichiers media : MPEG-2 TS et ISO Base Media File Possibilité d’étendre DASH avec d’autres formats (Matroska, …)


V- Protocoles

a. RTP/RTCP pour le transport temps réel

RTP fournit les outils nécessaires aux applications : séquencement et horodatage, il

reconstitue l’ordre des paquets, synchronise les médias, détecte la perte de paquets.

EN-TETE PAQUET RTP

b. RTCP

- Protocole de contrôle qui accompagne RTP pour mesurer les performances

- Pas de garantie (≠ protocole de réservation des ressources sur le réseau)

- Transmission périodique de paquets de contrôle (rapports) à tous les participants

dans une session RTP

- Plusieurs genres de rapports possibles :

o Receiver Report (RR), Sender Report (SR), Source Description (SDES), …

▪ Receiver Report (RR) :

• Statistiques du récepteur pour l’émetteur sur la qualité de

transmission : taux de pertes, RTT (temps aller-retour), gigue

(variance des délais de transit)

o La connaissance de ces paramètres permet d’ajouter de la redondance en

fonction des pertes

o D’adapter la mémoire tampon en fonction de la gigue


ENTETE PAQUET RTCP

c. RTSP pour la gestion d’une session de streaming

Protocole client-serveur au niveau applicatif

- Permet de contrôler la distribution des flux RTP Ciblé vers le multi média (contrairement à

HTTP)

- Fonctionnalités fournies au client : url pour rechercher un média sur un serveur commandes

pour avancer, rembobiner, pause, … dans le média

- Les requêtes de contrôle RTSP utilisent TCP avec un numéro de port réservé (port 554)

S’appuie sur RTP/RTCP pour les diffusions

FONCTIONNEMENT RTSP


EXEMPLE ECHANGE CLIENT SERVEUR LORS D’UNE CONNEXION

SOURCES: http://www.rap.prd.fr/pdf/technologie_streaming.pdf

http://www.rap.prd.fr/pdf/technologie_streaming.pdf


d. QUIC : Quick UDP Internet Connections

Quic est un protocole développé par google dont le but est de diminuer les échanges de données lors

des connexions TCP/UDP. La nécessité de diminuer la quantité de donnée échangés lors d’une

connexion est une problématique bien réelle. La recherche d’optimisation des transferts permettrait

de diminuer significativement la charge réseau qui incombe aux fournisseurs de service tel que la

vidéo à la demande.

Google expérimente son protocole QUIC depuis 2014 sur son navigateur Chrome.

Dans ce but d’optimisation les ingénieurs de Google ont choisi de se tourner vers une amélioration

du protocole UDP qui contrairement au protocole TCP, ne génère pas de confirmation de réception

(paquet de confirmation de réception ACK).

Ci-dessous l’ont peut concrètement imaginer l’apport d’un tel protocole sur l’économie de bande

passante et sur la durée d’établissement d’une connexion sécurisée avec un serveur.

ETABLISSEMENT D’UNE CONNEXION CLIENT SERVEUR COMPARAISON TCP / QUICK


Le protocole QUIC se situe au-dessus de la couche UDP, il va permettre de gérer la sécurisation de la connexion au serveur ainsi que le contrôle de réception des paquets.

SOURCES: HTTPS://MA.TTIAS.BE/GOOGLES-QUIC-PROTOCOL-MOVING-WEB-TCP-UDP/

QUIC permet d'envoyer des requêtes en parallèles sur plusieurs canaux. A l'inverse de TCP, le nombre de canaux n'a pas d'impact sur la latence puisque UDP est orienté non-connexion. Le fait d'avoir plusieurs canaux permet aussi de gérer la perte de paquets sans bloquer le serveur contrairement à SPDY.


QUIC n'est pas simplement une utilisation parallèle de canaux UDP puisque le protocole gère la perte de paquets grâce à une correction d'erreurs directe (ajout d'un paquet artificiel FEC Forward Error Correction qui est un XOR des 3 paquets précédents). De plus, alors que TCP utilise des fenêtres de congestion, QUIC dispose d'un ensemble de techniques modernes comme la retransmission spéculative proactive (envoyer des copies de paquets importants, tels que ceux contenant la correction d'erreurs ou de négociation de chiffrement initial). Enfin, QUIC peut réduire ou comprimer les transmissions de données redondantes (tels que les en-têtes) afin de faire de nombreuses demandes HTTP(S) dans une seule fenêtre de congestion initiale.

SOURCE : HTTP://AIR.IMAG.FR/INDEX.PHP/QUICK_UDP_INTERNET_CONNECTION_(QUIC)

VI- Supervision de l'infrastructure

La supervision est une technique industrielle de suivi et de pilotage informatique de

procédés de fabrication automatisés. La supervision concerne l'acquisition de données

(mesures, alarmes, retour d'état de fonctionnement) et des paramètres de commande des

processus généralement confiés à des programme.

Elle permet de surveiller, rapporter et alerter les fonctionnements normaux et anormaux des

systèmes informatiques.

Elle répond aux préoccupations suivantes :

- Technique : surveillance du réseau, de l’infrastructure et des machines

- Applicative : surveillance des applications et des processus métiers

- Contrat de service : surveillance du respect des indicateurs contractuels

- Métier : surveillance des processus métiers de l’entreprise

La supervision réseau porte sur la surveillance de manière continue de la disponibilité des

services en ligne — du fonctionnement, des débits, de la sécurité mais également du

contrôle des flux. La diffusion en temps réel nécessite un contrôle de flux qui prend en

compte les dépendances temporelles des paquets. Ce contrôle vise à :

- Assurer que les données ne sont pas envoyées plus rapidement qu’elles peuvent être

reçues

- Optimiser l’utilisation du canal

- Réduire l’encombrement du réseau


Les différentes applications de supervisions

Aperçu d’un comparatif des différents outils de supervision principaux, open sources et soumis a

licence, disponible sur le marché :

SOURCE : HTTPS://WWW.SUPINFO.COM/ARTICLES/SINGLE/3124-COMPARAISON-OUTILS-SUPERVISON


VII- Affichage dynamique sur lieux de ventes :

a- Présentation

L’affichage dynamique est le passage de l’affichage papier à l’affichage sur écran. Il permet de communiquer est alors différemment puisqu'il ne s’agit plus d’images statiques mais d’images dynamiques : c’est un diaporama qui fait automatiquement défiler des images et des vidéos de votre choix en boucle. Il permet la communication vers d’autres personnes (employés d’entreprise, élèves, clients d’une sandwicherie, ou bien les passants, les automobilistes etc..). Un système d’affichage digital fonctionne généralement avec trois éléments :

- L’ordinateur, où images, affiches, informations, promotions sont créés. N’importe quel ordinateur, PC ou ordinateur portable fait l’affaire. Il suffit simplement qu’il soit relié à internet ou au réseau.

- L’écran d’affichage dynamique (display en anglais) qui diffuse ces images et ces promotions. Cet écran, est en fait un moniteur d’ordinateur, c’est à dire un écran LCD (les écrans LED sont utilisés surtout pour les affichages en extérieur).

- Le boîtier (aussi appelé player, mediaplayer ou mini-pc) qui fait le lien entre l’ordinateur et l’écran digital.

- Le boîtier, c’est un peu comme un lecteur DVD branché sur un écran. Il diffuse toutes les affiches (qui sont en fait des images ou des vidéos) qui sont envoyées depuis l’ordinateur à travers un réseau câblé ou à travers le wifi.

b- Ventes de contenu L’avenir de l’affichage dynamique n’a jamais été aussi prometteur. Des écrans de

tous types, tailles et formes sont apparus un peu partout : des trottoirs aux restaurants, en passant par les campus universitaires et les entreprises.

Il existe deux marchés distincts mais souvent confondus :


- Le marché des systèmes d’affichage dynamique : l’argent investi dans les matériels et logiciels qui vont permettre de diffuser des informations, des promotions, des publicités sur un écran.

- Le marché de l’affichage dynamique publicitaire : c’est l’argent dépensé par les annonceurs dans un espace publicitaire sur écran plutôt que sur un autre support (papier, internet, télévision, etc)

c- Rapport d’utilisation

Avec une telle diversité de solutions, de plateforme et de stratégie, il est très compliqué pour les régies publicitaires de mettre en place des systèmes de mesures et d’automatisation à travers les différents réseaux, ce qui entrave considérablement la croissance du secteur de l’affichage dynamique publicitaire.

Mais des études ont permis de montrer que :

- 89% des clients aiment l'affichage dynamique sur le point de vente. (Source : KPMG) - 60% des décisions d'achat se produisent sur le point de vente. Ce chiffre monte à

80% pour le VO. (Source : BVA/2013) - 53% des français déclarent que la présence d'innovations digitales les incite à

fréquenter une enseigne plutôt qu'une autre. - 3 visiteurs sur 4 se souviennent d'une solution d'affichage dynamique. (Source :

IPSOS) - 24% d'augmentation moyenne des ventes et du panier moyen pendant une

campagne d'affichage dynamique. (Source : Popai 2007) SOURCES : HTTP://WWW.AFFICHAGE-DYNAMIQUE-FACILE.COM / HTTPS://OPENTLV.COM/INDEX

http://www.affichage-dynamique-facile.com/

https://opentlv.com/index


VIII- Le streaming en entreprise

La vidéo et plus particulièrement le streaming est de plus en plus demandé et intéresse de plus en plus le monde des professionnels de tous secteurs d’activité afin de faciliter la promotion, la compréhension et l’accessibilité de leur activité. Mais de nombreux problèmes sont présent : Au sein d’une entreprise par exemple, les réseaux internes ne sont généralement pas dimensionnés pour ces flux qui sont très gourmands en bande passante. De plus une expertise est alors nécessaire pour la mise en place de serveurs vidéo.

- De l’expertise vidéo et encodage : taille des flux, optimisation de l’encodage vidéo - De l’expertise routage et réseaux : gestion de la charge, priorisation des flux - De l’expertise serveurs : mise en place des solutions de streaming, maintenance

• Si les collaborateurs sont basés au même endroit, le réseau au sein de l’entreprise n’est généralement pas prévu pour du streaming. Alors des solutions basiques avec un seul serveur de streaming en cœur du réseau échoueront. Les solutions pour ce type de problème est le positionnement de serveurs relais de diffusion tel que serveurs Windows Media ou Flash Media Server par exemple, ou de proxy vidéo matériels tel que BlueCoat. Cela permettra d’optimiser la bande passante et de décharger le réseau interne de l’entreprise en question.

• Si les collaborateurs sont sur plusieurs sites, que des DSI locales sont présents sur chaque site, et qu’ils maintiennent une infrastructure locale. En fonction des modes de connexions entre les différents sites, il peut s’avérer que celui-ci soit complexe à gérer, plus particulièrement dans le cas d’un VPN passant par un réseau unique. En fonction du besoin, différentes solutions peuvent être abordées : Pour le live, la mise en place de serveurs relais sur chaque site est obligatoire de sorte à ne pas surcharger l’interconnexion. Il est possible que l'on soit obligé de sortir du réseau et passer par le WAN pour atteindre certains points de diffusion. Ce qui pose alors des problématiques de sécurité des données dans certains cas, pour la VOD, la réplication asynchrone des contenus est une option à considérer, mais elle nécessite une bonne étude en amont pour évaluer son coût réel (maintenance, coût de l’incohérence des données...)

Plusieurs possibilités pour faire de la vidéo en Live ou en VOD en interne sont

effectivement disponible. Les éditeurs logiciels et les constructeurs créent des solutions toujours plus polyvalentes et ingénieuses, le peer-to-peer* vidéo en intranet en est un bon exemple, pour s’adapter au marché existant, tout en créant également une dynamique pour aider les départements des systèmes d’informations à avancer sur ces médias de communication qui s’installent très rapidement dans l’entreprise. *Peer-to-peer : C’est un modèle informatique proche du système client-serveur mais où chaque client est un serveur lui-même. Ce système permet à plusieurs ordinateurs de communiquer via un réseau, en y partageant le plus souvent des fichiers, mais également des flux multimédia continus comme le streaming ou encore un service comme par exemple la téléphonie sur IP.


IIX- La solution CDN

a- Qu’est-ce qu’un CDN ?

Un CDN (content delivery network) en français un réseau de diffusion de contenu est un réseau constitué d’ordinateur reliés à travers d’internet afin de mettre à disposition du contenu. Il est généralement constitué de plusieurs serveurs :

- Un serveur d’origine pour y implantés les données et par la suite être répliqués. - Des serveurs périphériques placer à plusieurs endroits pour le serveur d’origine et

ainsi faire la réplique des différentes données. - Ainsi qu’un système de routage permettant la transmission et la réception des

données sur tout le réseau en question.

Les CDN de caching pour le téléchargement de contenus via des sites internet dynamiques.

Les CDN de streaming de média, pour la diffusion et l’accès à des flux audiovisuels.

Les CDN de streaming supportant les flux live doivent pouvoir supporter différentes

familles de streaming comme par exemple : - Microsoft Windows Media - Adobe Flash Live (classique) - Adobe Flash Dynamic streaming - Microsoft Smooth Streaming - Apple HTTP Streaming (pour iPhone et le lecteur Quicktime X) - 3GPP PSS (pour téléphone mobile) - ISMA

SOURCES : HTTP://WWW.JOURNALDUNET.COM/WEB-TECH/DICTIONNAIRE-DU-WEBMASTERING/1203381-CDN-CONTENT-DELIVERY-NETWORK-DEFINITION-TRADUCTION-ET-ACTEURS/

http://www.journaldunet.com/web-tech/dictionnaire-du-webmastering/1203381-cdn-content-delivery-network-definition-traduction-et-acteurs/

http://www.journaldunet.com/web-tech/dictionnaire-du-webmastering/1203381-cdn-content-delivery-network-definition-traduction-et-acteurs/


b- Acteurs majeurs du secteur

Akamai fait partie des CDN les plus populaire. C’est une plateforme de diffusion dans le cloud est l’une des plus fiable et des plus utilisée au monde (95 exaoctets de données par an sur plusieurs milliards de terminaux), elle met en place des solutions numériques optimisées et sécurisées sur tous types de terminaux partout dans le monde. Chiffre d'affaires : 2,3 milliards de dollars Effectif actuel : plus de 6 600 employés Akamai propose des solutions de performances Web et mobiles, de sécurité, d'accès professionnel et de diffusion de contenu vidéo, mais aussi d'un service client exceptionnel et d'une surveillance 24/7. Ils sont répartis dans plus de 130 pays et sur plus de 1600 réseaux dans le monde. Ils ont le réseau de diffusion de contenu (CDN) le plus grand existant aujourd’hui avec 233 000 serveurs. Plusieurs autres points importants pour Akamai : Un seul “point de réseau” est utilisé pour 85% des internautes utilisant les services de Akamai. Des centaines de brevets sont utilisés. Akamai peux améliorer et booster tout type d'environnement Web client, quel que soit son degré de complexité.


Amazon Web Services (AWS) est une division du groupe américain de commerce électronique Amazon.com, dédiée aux services de cloud computing pour les entreprises et particuliers. En 2015, AWS génère 7 % du chiffre d'affaires d'Amazon et représente la première source de profit de l'entreprise. Amazon Web Services occupe le premier rang des acteurs du cloud computing, avec 31 % de parts de marché, distançant largement des acteurs informatiques traditionnels comme Microsoft (11 %) ou IBM (7 %). Parmi ses grands clients figurent la NASA, Netflix et le service de renseignement extérieur américain. Tout est facturé en fonction de l'utilisation, avec la valeur exacte variant de service à service, ou selon la zone géographique d'appel. Ce système de facturation « à la demande », permet aux clients de faire varier le coût et la taille de leurs infrastructures en fonction de la demande.

Google Cloud Platform est une plateforme de cloud computing fournie par Google, proposant un hébergement sur la même infrastructure que celle que Google utilise en interne pour des produits tels que son moteur de recherche1. Cloud Platform fournit aux développeurs des produits permettant de construire une gamme de programmes allant de simples sites web à des applications complexes. Google Cloud Platform fait partie d'un ensemble de solutions pour les entreprises appelé Google for Work (en), et fournit des services modulaires basés sur le cloud, tels que le stockage d'informations, le calcul, des applications de traduction et de prévision, etc. SFR Business Team : La solution de Content Delivery Network de SFR, offre un service de CDN souvent mis premier en France, Avec le CDN de SFR vous bénéficiez d'une solution dédiée aux acteurs du Web en France qui contribue à améliorer l'expérience utilisateur et absorber les pics de charge sans investissement supplémentaire.


La mise en place du CDN de SFR est très rapide et simple. Un portail dédié pour configurer le fonctionnement voulu est disponible, qui permet de mettre en place en fonction d’un système de gestion de contenu les logiciels souhaités. (Prestashop, Drupal, WordPress...) et aussi configuré votre backoffice. Pour chaque internaute qui visite un site, le CDN détermine quel serveur de cache est le plus efficient et délivre vos contenus directement à partir de celui-ci ainsi le serveur est immédiatement soulagée. Tout ceci se fait de manière transparente et très rapidement. Le CDN de SFR est fait sur une infrastructure placée au cœur du réseau Internet Français.


IX- Proposition de solution

Nous allons réaliser une maquette d’un serveur vidéo, allant de la prise la prise de l’image, jusqu’à la distribution finale auprès de l’utilisateur.

Les images d’une caméra seront encodées via une interface d’acquisition depuis le serveur

vidéo (ou station de travail). Les images capturées seront ensuite diffusées via un web player. Le

client pourra donc regarder le flux vidéo en se connectant au serveur web.

L’encodage du flux seras disponible via les applicatifs disponible avec le serveur vidéo fournis

par l’université ou via une solutions libre tel que Open Broadcaster Software.

Le service vidéo seras également géré via un applicatif disponible via le serveur ou une

solution libre tel que le module RTMP server disponible sur NGINX.

D’éventuelles améliorations sont possibles à implémenter par la suite, tel que : la

supervision du flux via des outils comme Nagios, étude et amélioration de la qualité vidéo à

l’émissions et à la réception, ainsi qu’une étude sur la qualité de réception du client.


Annexes :

Annexe 1 : Tableau des différents types de format vidéo et audio http://icar.univ-lyon2.fr/projets/corinte/confection/codecs.htm

Format Description Logiciel 1 minute (Mo)

Evaluation de la qualité notée de 1 à 5

Avantages Inconvénients

Formats Audio

PCM 44Khz, 16bits, Stéréo (qualité CD audio non compressé )

Pulse Code Modulation : Technique d'échantillonnage d'un signal analogique. Notamment utilisée dans les CD audio.

N/A 10 5 Qualité excellente (fichier de référence)

Poids du fichier

IMA 4:1 Codec audio non standardisé développé par l'association "Interactive Multimedia Association". Son rapport de compression est de 4 à 1.

Quicktime 2,7 4,5 Qualité excellente

- poids relativement important par rapport au MP3 / AAC - limité à une compression sur 16 bits

AAC (44Khz, 16bits, 128Kbits, Stéréo)

Advanced Audio Coding. Codec audio standardisé par le groupe MPEG. Il est souvent associé à une compression vidéo de type MPEG 4

Quicktime 0,94 4,5 - excellente qualité - format standardisé (MPEG)

- implémentation réduite dans les logiciels actuels

MP3 (44Khz, 16bits, 128Kbits, Stéréo)

MPEG Audio Layer III. Codec audio standardisé développé en collaboration avec le Fraunhofer Institute.

Itunes 0,94 4 - compression performante - gestion des tags (descripteurs) - format standardisé (MPEG) - format très répandu

Dégradation de la qualité parfois perceptible


Formats Vidéo (flux vidéo + flux audio)

Format DV Digital Video Format multimedia développé par un consortium d'entreprises de l'électronique en 1996. Très peu compréssé, c'est un format particulièrement adapté pour le montage et le stockage.

imovie 210 5 - Excellente qualité, format recommandé pour le montage. - les cassettes DV constituent un support sûr pour le stockage

Encombrement des fichiers (environ 13 Go / heure)

MPEG 1 (VCD PAL: 352*288 + Audio 224 Kbits)

Le MPEG 1 est une une norme de compression des données audio et vidéo en 1988 crée par le groupe MPEG. Le débit qu'il offre (1,2Mbits) permet de mettre un flux vidéo de qualité VHS sur CD (1x)

ffmpegX 10 3 - Bonne qualité dans la résolution native (352*288) - format très présent dans les logiciels d'analyse - format standardisé

- Format vieillissant - résolution native relativement basse

Xvid (débit : 1265 Kbits)

Xvid est une implémentation de la norme MPEG-4. Il est distribué sous licence publique générale GNU (GPL).

ffmpegX 6,8 4,5 - rendu d'excellente qualité - format libre (GNU/GPL)

format peu exploité dans les logiciels d'analyse

DivX (débit 1200 Kbits)

Format crée en 1998 par Jerôme Rota sur la base du MPEG4-v3 de Microsoft. Il est distribué par la société DivX Networks depuis la version 4.

ffmpegX 9,6 4,5 - Qualité excellente - intégré dans certains équipements de salon (platine DVD…)

- codec propriétaire sous licence - format peu exploité dans les logiciels d'analyse

MPEG 4 Le MPEG 4 est un ensemble de spécifications visant à coder des objets multimédia. Il a été en conçu en 1998 par le groupe MPEG

Quicktime ffmpegX

9,6 4 - format standardisé - compression rapide

- qualité du rendu un peu en deça des codecs H264, AVC, Divx…


Sorenson Vidéo 3 (1 image clé pour 150 images ; débit conseillé 250Ko/s )

Codec appartenant à la société "Sorenson Media". Il est implémenté dans Quicktime depuis 1998 (version 1 du codec)

Quicktime 10 3,5 - format éprouvé

- nécessite Quicktime Pro pour effectuer la compression - encombrement important - format vieillissant

H264 H264 est une norme de compression vidéo finalisée en 2003 par les groupes MPEG et ITU-T. Il est également connu sous les noms "MPEG-4 part 10" et "MPEG-4 AVC"

Quicktime ffmpegX

9,6 4,5 - Qualité excellente - format standardisé

- temps de compression excessivement long

Windows Media Vidéo 9(qualité "vidéo pour réseau local 1Mbits")

Codec vidéo conçu et distribué par la société Microsoft

Windows Movie Maker

7,4 4 - Très bonne qualité - intégré à Windows XP et Vista

- Format propriétaire (Microsoft) - peu implémenté dans les logiciels d'analyse

Documents

Table des matières€¦ · I- Présentation ..... 3 II- Evolution des besoins du serveur vidéo..... 4 III- Diffusion de contenus ... La vidéo est alos livée de la même manièe