CONVERSATION TEMPS- RÉEL Chapitre 5 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS 1 LIMITE

CONVERSATION TEMPS- RÉEL Chapitre 5 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS 1 LIMITES DU SERVICE BEST-EFFORT Perte de paquets: congestion du réseau Tolérance de 1 à 10% Délai de bout-en-bout: les paquets arrivent trop en retard pour la lecture Délai=traitement+attente+transmission+propagation Maximum tolérable=400ms (150ms inaperçu) Gigue: fortement influencé par les délais d’attente Il est possible d’éliminer le phénomène de gigue: Numéros de séquence Marquage du temps Retard de lecture 2 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS ÉLIMINATION DE LA GIGUE Chaque paquet de données contient un numéro de séquence: augmente de 1 à chaque nouveau paquet Chaque paquet contient un marquage du temps (timestamp) Le destinataire retarde la lecture des paquets: Retard fixe ou adaptatif 3 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS RETARD DE LECTURE FIXE Le délai doit être suffisamment long pour absorber la gigue Un délai long pourrait nuire à la qualité de conversation Donc, on a besoin d’un compromis Transmission à débit constant Retard de lecture p-r temps paquets Lecture manquée r p p’ Retard de lecture p’-r 4 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS RETARD DE LECTURE ADAPTATIF Objectif: minimiser le délai, garder le taux de perte ≤10% Approche: ajustement adaptatif du délai de playout Estimer le délai dans le réseau et sa variance Ajuster le retard de lecture au début de chaque fragment Entraîne la compression et l’étirement des périodes de silence Envoie Réception ti ri pi ri-ti=délai réseau ri-ti=délai réseau di=estimée de la moyenne du délai réseau après réception du paquet i ) ( ) 1 ( 1 i i i i t r u d u d      où u est une constante (e.,g., u=0,01) 5 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS ESTIMATION DE LA DÉVIATION MOYENNE vi=estimation de la déviation moyenne du délai di et vi sont calculées pour chaque paquet mais ne sont utilisées qu’au début du fragment Si i est le 1er paquet d’un fragment, son temps de lecture est i i i i i d t r u v u v      1 ) 1 ( i i i i Kv d t p    K est une constante (e.g., K=4) Les autres paquets sont lus de façon périodique 6 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS RECOUVREMENT DES ERREURS: REDONDANCE SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS 7 Codage nominal Codage LBR RECOUVREMENT DES ERREURS: INTERLEAVING SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS 8 Améliore la qualité perçue: Remplacer un gros gap par des petits gaps sans bande passante supplémentaire Par contre, beaucoup de délai supplémentaire PILE DE PROTOCOLES RTP SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS 9 Physique Liaison Réseau Transport Application IP UDP RTP Technologie LAN ou WAN PCM G.729 MPEG Audio MPEG Vidéo … RTCP Contenu media RTP UDP IP dépend du codec 12 octets 8 octets 20 octets PROTOCOLE RTP Pourquoi un autre protocole de transport? Fournit des fonctions de transport de bout-en-bout pour les applications temps réel, comme l’audio et la vidéo Conçu pour les communications multipoint Real-Time Transport Protocol (RTP)=média + contrôle Média (RTP): Timing, horodatage des paquets Détection de perte, séquencement des paquets Identification du codage Identifications des sources Contrôle (RTCP) Feedback de QoS (RTCP-XR pour le feedback VoIP) 10 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS CHAMPS D’ENTÊTE DES PAQUETS RTP P: Padding ; X: Header extension; M: Marker (selon le profile: début fragment, frontière image) Payload Type (7bits): identifie le format de données dans le payload, par ex., si audio, identifie le codage utilisé. (PT=8 pour G.711-A) Si l’expéditeur change de codage en milieu d’appel, le PT change Numéro de séquence (16 bits): s’incrémente de 1 à chaque nouveau paquet Timestamp (32 bits): reflète l’instant d’échantillonnage du 1er octet dans le payload. La granularité est déterminée par le PT, par ex, un pas de 160 pour 20 ms @8000Hz Un gap est synonyme d’un silence SSRC (32 bits): identifie la source du flux RTP (ce n’est pas l’adresse IP de la source) CSRC si le flux est mixé 11 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 6 1 7 3 2 V= 2 P X Contr. Count M Payload Type Sequence number Timestamp synchronization source (SSRC) identifier contributing source (CSRC) identifiers DÉTERMINATION DU DÉBUT DE FRAGMENT Si pas de perte, le récepteur regarde les timestamps successifs Si ti-ti-120ms, donc c’est le début d’un fragment En cas de perte, le récepteur doit regarder les timestamps et les numéros de séquence Si ti-ti-120ms et pas de de gap dans les numéros de séquence, donc c’est le début d’un fragment Les numéros de séquence permettent de déterminer si l’écart de temps est dû à la perte de paquets ou à un changement de fragment 12 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS MIXEUR ET TRADUCTEUR RTP SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS 13 Le mixer (mixeur) reçoit des flux de données de plusieurs sources SSRCs, en modifie éventuellement le format et renvoie un seul flux de données agrégé (nouvelle source) Le translator change l’encodage sur le même flux Les fonctions Mixer et Translator sont généralement mises en œuvre dans un Gateway RTCP: RTP CONTROL PROTOCOL Fonctionne conjointement avec RTP , décrit aussi dans RFC3550 numéro de port RTCP=numéro de port RTP + 1 Chaque participant à une session RTP , envoie périodiquement des paquets RTCP Chaque paquet RTCP contient un sender et/ou receiver report (SR et/ou RR): ensemble de statistiques Nombre de paquets envoyées Nombre de paquets perdus Gigue, etc. RTCP-XR: Extended Report pour la VoIP (RFC3611) 14 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS ADAPTATION AU DÉBIT RTCP Concerne surtout les sessions multicast: 1 source, plusieurs destinataires RTCP tente de limiter son trafic à 5% de la bande passante de la session Exemple: une source vidéo envoie à un débit de 2Mbps. RTCP tente de limiter le trafic à 100 kbps. RTCP alloue 75% de ce débit aux récepteurs et 25% à la source. Le 75kbps est partagé équitablement entre les récepteurs Avec R récepteurs, chacun transmet à 75/R kbps 15 SERVICES ET TECHNOLOGIES ÉMERGENTS uploads/Litterature/ chapitre-5-rtp.pdf

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