Dissertations / Theses on the topic 'Transmission Multimédia'

Dans cette thèse, nous proposons des modèles pour évaluer les performances des applications multimédias temps-réel. De plus, nous proposons un modèle pour les protocoles de type AIMD. Le premier sujet étudié est un mécanisme de correction d'erreurs (FEC). Premièrement, nous utilisons une file d attente M/M/1/K pour modéliser le réseau. Nous considérons que la qualité de la voix varie linéairement par rapport au taux de redondance de la FEC. La redondance du i-ème paquet est portée dans le paquet i+f. Notre analyse montre que, même pour le cas f->inf, ce mécanisme n'améliore pas la qualité de l'audio. Deuxièmement, nous modélisons notre système par une file M/G/1/K. Nous considérons deux aspects qui peuvent contribuer à améliorer la qualité de l'audio: (a) multiplexer l'audio avec un flux exogène, et (b) des fonctions d'utilité non-linéaires. Sous ces contraintes, on montre qu il est possible d'améliorer la qualité de l'audio avec la méthode FEC étudiée. Le deuxième sujet traité concerne les mécanismes de contrôle du délai de diffusion. Nous proposons un ensemble d'algorithmes de moyenne mobile permettant de contrôler le taux de pertes dans une session audio. Les performances de nos algorithmes ont été évaluées et comparées grâce à des traces réelles. Le troisième sujet abordé concerne les protocoles de type AIMD. Nous proposons un modèle analytique, prenant en compte la variabilité du délai. Notre modèle utilise des équations de différences stochastiques. Il fournit une expression close pour le débit et pour la taille de la fenêtre. Nous montrons, par analyse et par simulation, qu'une augmentation de la variabilité du délai améliore les performances d'un protocole AIMD.

In this thesis, we propose models to evaluate the performance of real-time multimedia applications. Besides, we propose a model for AIMD protocols. The first subject we study is a simple error correction (FEC) mechanism. We first model the network as an M/M/1/K queuing system. We assume a linear utility function relating the audio quality and the amount of redundancy. The redundancy of packet i is carried by packet i+f. Our analysis shows that, even for the case f->inf, this simple FEC scheme always leads to a quality deterioration. Next, we model the bottleneck router as an M/G/1/K queue. We consider two cases that may contribute to a quality improvement: (a) multiplexing the audio flow with an exogenous flow, and (b) considering non-linear utility functions. Under these assumptions, we show that this FEC scheme can lead to a quality improvement. The second subject investigated is about playout delay algorithms. We propose a set of moving average algorithms allowing to control the average loss rate in an audio session. We study and compare the performance of our algorithms by simulation with real packet traces. The third subject we study is about the performance of AIMD protocols. We propose, at the best of our knowledge, the first analytical model for this kind of protocols accounting for delay variability. The model is based on stochastic difference equations. It provides a closed-form expression for the throughput and for the window size in steady state. We show by analysis and simulation that an increase in delay variability improves the performance of AIMD protocols
Dans cette thèse, nous proposons des modèles pour évaluer les performances des applications multimédias temps-réel. De plus, nous proposons un modèle pour les protocoles de type AIMD. Le premier sujet étudié est un mécanisme de correction d'erreurs (FEC). Premièrement, nous utilisons une file d attente M/M/1/K pour modéliser le réseau. Nous considérons que la qualité de la voix varie linéairement par rapport au taux de redondance de la FEC. La redondance du i-ème paquet est portée dans le paquet i+f. Notre analyse montre que, même pour le cas f->inf, ce mécanisme n'améliore pas la qualité de l'audio. Deuxièmement, nous modélisons notre système par une file M/G/1/K. Nous considérons deux aspects qui peuvent contribuer à améliorer la qualité de l'audio: (a) multiplexer l'audio avec un flux exogène, et (b) des fonctions d'utilité non-linéaires. Sous ces contraintes, on montre qu il est possible d'améliorer la qualité de l'audio avec la méthode FEC étudiée. Le deuxième sujet traité concerne les mécanismes de contrôle du délai de diffusion. Nous proposons un ensemble d'algorithmes de moyenne mobile permettant de contrôler le taux de pertes dans une session audio. Les performances de nos algorithmes ont été évaluées et comparées grâce à des traces réelles. Le troisième sujet abordé concerne les protocoles de type AIMD. Nous proposons un modèle analytique, prenant en compte la variabilité du délai. Notre modèle utilise des équations de différences stochastiques. Il fournit une expression close pour le débit et pour la taille de la fenêtre. Nous montrons, par analyse et par simulation, qu'une augmentation de la variabilité du délai améliore les performances d'un protocole AIMD

Cette thèse s'intéresse aux problèmes d'allocation de ressources pour la transmission de données multimédia scalables sous contraintes de qualité de service (QoS) sur les réseaux hétérogènes. Les liaisons filaires et sans fil considérées (DS-CDMA, OFDMA) sont appliquées à des services de transmission d'images et de parole sur des canaux à évanouissements lents ou rapides, avec ou sans multitrajets. Les ressources de la couche Physique étudiées ici sont : les rendements de code correcteur d'erreur, utilisés pour protéger les données, les ordres de modulations et les porteuses les supportant, ainsi que la puissance leur étant allouée. L'objectif de ce document est d'allouer ces ressources de façon à maximiser le débit source des données multimédia hiérarchisées (en classes d'importance) sous contrainte de QoS cibles et de charge du système en réception en s'appuyant sur une connaissance parfaite ou partielle des canaux de propagation. La QoS de ces réseaux hétérogènes est exprimée en terme de qualité perçue du point de vue de l'utilisateur grâce aux taux d'erreurs binaires (TEB) par classe venant du codeur source scalable. Dans ce contexte, nous proposons plusieurs stratégies d'adaptation de lien ; l. Leur originalité est 1) de se baser sur la possible troncature des classes à transmettre et 2) d'utiliser le degré de sensibilité de ces classes aux erreurs de transmission sur le canal pour adapter leur protection contre les erreurs conformément aux exigences de QoS et en fonction de l'état du canal. Les schémas de transmission explorent plusieurs critères d'optimisation des ressources : la minimisation de la charge utile du système ainsi que l'optimisation de la robustesse de la transmission aux erreurs d'estimation du canal. Pour chacun, nous décrivons l'allocation optimale de porteuses, de modulations, de rendements de code et de puissances maximisant le débit source de l'utilisateur tout en vérifiant les contraintes du système en réception. Nous montrons ainsi que ces stratégies d'allocation sont adaptables à de nombreux schémas de communication, nous en présentons les performances et les comparons aux stratégies de l'État de l'Art
This thesis is dedicated to the resources allocation for the transmission of scalable multimedia data under Quality-of-Service (QoS) constraints on heterogeneous networks. We focus on wire and wireless links (DS-CDMA, OFDMA) with the transmission of images, speech over frequency and non frequency selective channels. Resources from the physical layer are addressed : channel code rates (to protect the data against the degradation of the signal-to-noise ratio SNR), modulation orders, carriers ordering (to convey the layers) and the allocated power. The aim of this report is to allocate these parameters in order to maximize the source rate of the multimedia data under targeted QoS and system payload with a perfect or partial channel knowledge. The QoS is expressed in term of perceived quality from the End To end User and in term of Bit Error Rate per Class from the scalable source encoder. In a such context, we propose some link adaptation schemes whose novelty is to enable the truncation of the data layers. Moreover, these strategies make use of the sensivity to transmission errors and the channel state information to dynamically adapt the protection of the layers (Unequal Error Protection UEP) in accordance with the QoS requirements. These procedures explore multiple resources optimization criteria : the minimization of the system payload and the maximization of the robustness to the channel estimation error. For each one, we perform the optimal allocation (bit loading) of the previous parameters that maximize the source rate while ensuring the constraints of the receiver. We show that these schemes fit to any communication system and we present the performances and compare them to the State Of The Art procedures

Avec les progrès de l'édition de modèles 3D et des techniques de reconstruction 3D, de plus en plus de modèles 3D sont disponibles et leur qualité augmente. De plus, le support de la visualisation 3D sur le web s'est standardisé ces dernières années. Un défi majeur est donc de transmettre des modèles massifs à distance et de permettre aux utilisateurs de visualiser et de naviguer dans ces environnements virtuels. Cette thèse porte sur la transmission et l'interaction de contenus 3D et propose trois contributions majeures. Tout d'abord, nous développons une interface de navigation dans une scène 3D avec des signets -- de petits objets virtuels ajoutés à la scène sur lesquels l'utilisateur peut cliquer pour atteindre facilement un emplacement recommandé. Nous décrivons une étude d'utilisateurs où les participants naviguent dans des scènes 3D avec ou sans signets. Nous montrons que les utilisateurs naviguent (et accomplissent une tâche donnée) plus rapidement en utilisant des signets. Cependant, cette navigation plus rapide a un inconvénient sur les performances de la transmission : un utilisateur qui se déplace plus rapidement dans une scène a besoin de capacités de transmission plus élevées afin de bénéficier de la même qualité de service. Cet inconvénient peut être atténué par le fait que les positions des signets sont connues à l'avance : en ordonnant les faces du modèle 3D en fonction de leur visibilité depuis un signet, on optimise la transmission et donc, on diminue la latence lorsque les utilisateurs cliquent sur les signets. Deuxièmement, nous proposons une adaptation du standard de transmission DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP), très utilisé en vidéo, à la transmission de maillages texturés 3D. Pour ce faire, nous divisons la scène en un arbre k-d où chaque cellule correspond à un adaptation set DASH. Chaque cellule est en outre divisée en segments DASH d'un nombre fixe de faces, regroupant des faces de surfaces comparables. Chaque texture est indexée dans son propre adaptation set à différentes résolutions. Toutes les métadonnées (les cellules de l'arbre k-d, les résolutions des textures, etc.) sont référencées dans un fichier XML utilisé par DASH pour indexer le contenu: le MPD (Media Presentation Description). Ainsi, notre framework hérite de la scalabilité offerte par DASH. Nous proposons ensuite des algorithmes capables d'évaluer l'utilité de chaque segment de données en fonction du point de vue du client, et des politiques de transmission qui décident des segments à télécharger. Enfin, nous étudions la mise en place de la transmission et de la navigation 3D sur les appareils mobiles. Nous intégrons des signets dans notre version 3D de DASH et proposons une version améliorée de notre client DASH qui bénéficie des signets. Une étude sur les utilisateurs montre qu'avec notre politique de chargement adaptée aux signets, les signets sont plus susceptibles d'être cliqués, ce qui améliore à la fois la qualité de service et la qualité d'expérience des utilisateurs
With the advances in 3D models editing and 3D reconstruction techniques, more and more 3D models are available and their quality is increasing. Furthermore, the support of 3D visualisation on the web has become standard during the last years. A major challenge is thus to deliver these remote heavy models and to allow users to visualize and navigate in these virtual environments. This thesis focuses on 3D content streaming and interaction, and proposes three major contributions. First, we develop a 3D scene navigation interface with bookmarks -- small virtual objects added to the scene that the user can click on to ease reaching a recommended location. We describe a user study where participants navigate in 3D scenes with and without bookmarks. We show that users navigate (and accomplish a given task) faster when using bookmarks. However, this faster navigation has a drawback on the streaming performance: a user who moves faster in a scene requires higher streaming capabilities in order to enjoy the same quality of service. This drawback can be mitigated using the fact that bookmarks positions are known in advance: by ordering the faces of the 3D model according to their visibility at a bookmark, we optimize the streaming and thus, decrease the latency when users click on bookmarks. Secondly, we propose an adaptation of Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH), the video streaming standard, to 3D textured meshes streaming. To do so, we partition the scene into a k-d tree where each cell corresponds to a DASH adaptation set. Each cell is further divided into DASH segments of a fixed number of faces, grouping together faces of similar areas. Each texture is indexed in its own adaptation set, and multiple DASH representations are available for different resolutions of the textures. All the metadata (the cells of the k-d tree, the resolutions of the textures, etc.) is encoded in the Media Presentation Description (MPD): an XML file that DASH uses to index content. Thus, our framework inherits DASH scalability. We then propose clients capable of evaluating the usefulness of each chunk of data depending on their viewpoint, and streaming policies that decide which chunks to download. Finally, we investigate the setting of 3D streaming and navigation on mobile devices. We integrate bookmarks in our 3D version of DASH and propose an improved version of our DASH client that benefits from bookmarks. A user study shows that with our dedicated bookmark streaming policy, bookmarks are more likely to be clicked on, enhancing both users quality of service and quality of experience

Cette thèse s'intéresse aux stratégies de transmission de contenu multimédia des réseaux sans fil. L'intérêt d'une stratégie repose sur sa capacité à gérer les ressources selon les objectifs des applications visées. On propose ainsi un schéma de transmission, qui garantit la qualité de service (QdS), quelles que soient les conditions du canal et suivant les spécificités du contenu multimédia. On exploite pour cela les diversités (spatiales, fréquentielles, etc.) du canal radio. A ce titre, l'association MIMO-OFDM apparaît comme une solution idéale pour accroitre les performances du système. On propose ainsi un système MIMO-OFDMA, qui intègre des stratégies inter-couches. Celles-ci se basent sur des techniques d'adaptation de lien pour régler dynamiquement les paramètres du système. On développe en premier un schéma inter-couches PHY 1 APPL, associé à un système MIMO-OFDM mono-utilisateur, qui transmet une vidéo H.264/SVC. L'adaptation de lien permet de définir le jeu de paramètres optimaux, qui minimise la distorsion de la vidéo reçue. On introduit ainsi une politique d'optimisation sous contraintes de puissance et de taux d'erreurs binaires. Pour tenir compte d'aspects de transmission réalistes, on propose un schéma inter-couches PHY/MAC, dédié à un système MIMO-OFDMA, multi-utilisateurs et multi-services. Ce dernier associe un algorithme d'ordonnancement, au paramétrage optimal, pour fournir au maximum d'utilisateurs des débits utiles respectant les exigences des services demandés. Enfin, on combine les deux premières solutions pour définir les paramètres optimaux minimisant la distorsion de la vidéo reçue par utilisateur, tout en garantissant la QdS des autres services
This thesis focuses on the transmission strategies of the multimedia content in wireless networks. The advantage of a such strategy is its ability to manage the resources, according to the objectives of the targeted applications. We propose a transmission scheme, which guarantees the quality of service (QoS), depending on the channel state information and on the multimedia content specifications. We take advantage of the radio channel diversities (spatial, frequency, etc.). ln fact, the association of MIMO and OFDM techniques appears as effective solution to increase the system performance. For this reason, we propose a MIMO-OFDMA system, which considers cross-layer srtategies based on link adaptation schemes to dynamically adjust the system parameters. Firstly, we develop a PHY/APPL cross-layer strategy, dedicated to a single user of a MIMO-OFDMA system, which transmits an H.264/SVC video. The Iink adaptation scheme allows to define the optimum parameters, which minimize the end-ta-end video distortion by using an optimization algorithm under power and bit error rate constraints. To consider the realistic transmission aspects, we propose a PHY/MAC cross-layer strategy, dedicated to a multi-user, multi-service, MIMOOFDMA system. This scheme combines a scheduling policy with optimal parameterization to provide a satisfied troughput to a maximum number of users, acheiving the required services. Finally, the first two solutions are combined to determine the optimal parameters which minimize the end-ta-end distortion of the received video by user, and also acheive QoS requirements of the other services

Cette thèse propose des codes robustes et des codes conjoint source / canal pour transmettre des signaux multimédia sur des canaux bruités. Nous proposons des codes entropiques offrant une résistance intrinsèque aux données prioritaires. Ces codes sont étendus pour exploiter la dépendance temporelle du signal. Un nouveau modèle d'état est ensuite proposé et analysé pour le décodage souple de codes à longueur variable avec une contrainte de longueur. Il permet de régler finement le compromis performance de décodage/complexité. Nous proposons également de séparer, au niveau du codage entropique, les étapes de production des mots de codes et de paquétisation. Différentes stratégies de construction de train binaire sont alors proposées. Enfin, la représentation en arbre binaire des codes entropiques est étendue en considérant des règles de réécriture. Cela permet d'obtenir en particulier des codes qui offrent des meilleures performances en décodage souple.

La technique d’accès multiple par répartition de code (CDMA) permet à plusieurs utilisateurs de communiquer simultanément et de manière asynchrone sur une ressource commune. Cette technique basée sur l’attribution d’une séquence de code spécifique à chaque utilisateur est envisagée dans les futurs réseaux optiques (OCDMA). Le codage utilisé est un point clé qui peut être considéré soit en une dimension (1D), soit en deux dimensions (2D). Les travaux menés portent sur la génération de codes en 2D pour les systèmes OCDMA incohérents, ces codes sont appelés Multi-Wavelength Optical Orthogonal Code (MWOOC). Pour permettre une communication multi-utilisateurs simultanée à haut débit pour une performance donnée, les performances théoriques sont développées pour différentes structures de réception. Dans le contexte des futurs réseaux, une diversité de services doit également être proposée. Pour cela, nous partitionnons les codes 2D construits afin de différencier la qualité de service. Nous proposons d’attribuer plusieurs codes par utilisateurs afin d’obtenir plusieurs débits (technique du parallel mapping). L’étude des potentialités de cette technique montre que la méthode développée présente une grande flexibilité pour de futures applications multimédia dans les réseaux d’accès optiques
The Code Division Multiple Access (CDMA) technique permits several users communicating simultaneously and asynchronously on a common resource. This technique consists in the allocation of a specific and distinct code signature to each user. For several decades, this has been studied to provide access in optical systems (Optical CDMA or OCDMA). The used coding is a key element which can either be in one dimension (1D) or in two dimensions (2D). The work undertaken in this thesis concerns 2D coding for incoherent OCDMA systems. The objective is to enable a high number of users simultaneously communicating at high data rate for a given performance. In this context, we proposed in this report a 2D code family construction named Multi-Wavelength Optical Orthogonal Codes (MWOOC) and we investigated various receiver structures to evaluate its performance. Future access networks are also expected to provide diversity of services. From the proposed 2D MWOOC coding, a methodology based on the code partitioning is developed in order to carry out quality of service (or Binary Error Rate BER) differentiation. The data rate differentiation is performed by allocating several codes to each user (parallel mapping). Then, the performance analysis is theoretically established in terms of data rate and quality of service. We show that the developed method yields a high flexibility for future multimedia applications in optical access networks

Le problème de codage avec information adjacente (CCSI) est une technique récente d'annulation d'interférences en transmission et en compression de données. Ceci concerne les situations où l'émetteur est informé (par une voie retour par exemple) d'une partie de l'interférence canal. L'objectif est alors d' utiliser cette connaissance afin de concevoir un codage efficace. Une application étroitement liée à la transmission et à la compression de données est le "marquage de l'information" (information embedding). Potentiellement prometteur, le marquage d'information pose de nombreux défis dans différents domaines de recherche, allant de l'étude des limites théoriques de performance d'un point de vue théorie de l'information aux aspects liés à leurs implémentation d'un point de vue traitement de signal, en passant par la conception de code d'un point de vue communication numérique et codage. Dans cette thèse nous considérons la problématique de marquage de l'information sous ses trois aspects: de théorie de l'information, de codage et communication et de traitement de signal. Le travail effectué dans le cadre de cette thèse peut être structurée en quatre parties. Dans la première partie, nous formalisons le problème de construction de dictionnaire comme un problème de conception de constellation. En particulier, nous montrons que le problème de codage avec information adjacente disponible à l'encodeur est fondamentalement un problème de codage conjoint source-canal. Ensuite, nous nous basons sur les réseaux de points imbriquées (nested lattices) pour la construction de bons codes algebriques à complexité réduite. Dans la deuxième partie, nous considérons le problème de marquage multiple comme un problème de communication multi-utilisateurs et nous construisons des stratégies de codage qui permettent d'approcher au mieux les limites théoriques de performances. La troisième partie traite le problème de sensibilité à l'information adjacente. Nous y évaluons la dégradation des performances due à une petite perturbation additive de l'information adjacente et nous y montrons que, dans certaines conditions, l'encodeur doit s'adapter à la perturbation en, éventuellement, changer sa stratégie de codage. La quatrième partie traite les performances du CCSI sur un canal AWGN avec jitter (AWGN\&J) d'un point de vue théorie de jeux.

Dans le cadre de la manipulation et de la description du contenu des documents, mes travaux de thèse consistent à étudier la modélisation générique de documents multimédia par des métadonnées. Nous proposons une approche qui consiste à l'homogénéisation des structures de représentation de tels documents facilitant leur traitement final sans avoir recours aux contenus multimédia eux-mêmes. Nous avons proposé la structuration de ces métadonnées dans des documents XML appelés « méta-documents ». Ces méta-documents représentent une structure supplémentaire par rapport à d'éventuelles structures logiques ou physiques rédigées par les auteurs des documents. Nous avons étendu les méta-documents en intégrant des descripteurs sémantiques définis selon le besoin de l'utilisateur et des relations spatiales et temporelles. Au niveau de l'interrogation des documents multimédia, nous avons proposé un outil d'aide à la formulation graphique de requêtes XQuery en utilisant les métadonnées et en intégrant les relations spatio-temporelles entre ces métadonnées.

Ce travail de thèse s'intéresse à l'optimisation des performances de transmissions multimédias par une approche originale combinant des circuits radiofréquences, tel que l'am-plificateur de puissance et les distorsions du canal de transmission. Les signaux OFDM sont très sensibles aux non-linéarités de l'amplificateur à cause des fortes fluctuations du niveau du signal, caractérisées par le PAPR. Afin de réduire le PAPR, on propose tout d'abord d'améliorer la méthode TR en termes de rapidité de convergence et de réduction du PAPR, en comparant plusieurs algorithmes d'optimisation. On montre que l'algorithme du gradient con-jugué offre les meilleures performances tout en respectant les spécifications fréquentielles du standard IEEE 802.11a. Par la suite, la méthode TR est évaluée expérimentalement en pré-sence d'un amplificateur de puissance (SZP-2026Z) en utilisant un banc de mesures. On montre ainsi que la méthode TR permet une amélioration de la qualité de transmission. Cette amélioration peut être utilisée pour modifier le point de fonctionnement de l'amplificateur et per-mettre ainsi une réduction de 18 % de la puissance consommée. Les résultats expérimentaux ont conduit au choix d'un modèle réaliste d'amplificateur en considérant les effets mémoires. Ce dernier a été intégré dans une chaîne de simulation SISO comprenant également un modèle réaliste de canal de transmission. La chaîne décrite a permis d'évaluer les performances de la méthode TR dans des conditions de transmission réalistes. Enfin, on propose d'appliquer la méthode TR dans une chaîne MIMO-OFDM en boucle fermée dédiée à la transmission de contenus multimédias scalables dans un environnement réaliste, en utilisant le standard IEEE 802.11n. Cette étude présente une évaluation originale de l'impact de la méthode TR sur la qualité visuelle des images transmises, en prenant en compte le contenu multimédia, la non-linéarité de l'amplificateur et les distorsions apportées par le canal
In this thesis, we are interested on the performances optimization of multimedia transmissions systems with an original contribution combining RF circuits' imperfections presented by the power amplifier (PA) nonlinearities and the transmission channel distortions. The studied system uses the OFDM technique which is the most widespread multicarrier modulation in recent radio communications systems. However, its major drawback is the high PAPR value, which degrades the transmission quality due to the PA nonlinearities. To reduce the PAPR, we first propose to improve the TR method in terms of convergence speed and PAPR reduction, by studying several optimization algorithms. We show that the conjugate gradient algorithm provides the best performance while respecting the frequency specifica-tions of the IEEE 802.11a standard. Thereafter, TR method has been evaluated experimentally in the presence of a commercial PA (SZP-2026Z) and using a measurement bench. It is shown that the TR method improves the quality of service (QoS), with 18% reduction in PA power consumption. The experimental study has resulted to choosing a realistic PA model consider-ing memory effects. This PA model has been integrated into a SISO simulation chain includ-ing also a realistic channel model. This chain is used to evaluate the TR method performances under realistic transmission conditions. Finally, we propose to apply the TR method in a closed-loop MIMO-OFDM chain dedicated to the transmission of scalable multimedia con-tent in a realistic context with the IEEE 802.1n standard. This study presents a new contribu-tion of the TR method evaluation to improve the visual quality of the JPWL transmitted imag-es, considering in the same time the multimedia content, the PA nonlinearity and the channel transmission distortions

Cette thèse traite de l'intégration du trafic multimédia sur la voie montante de l'interface radio de l'UMTS. Le problème est abordé dans sa globalité, considérant à la fois les possibilités de partage de la ressource, une bonne caractérisation du trafic à transmettre et les possibilités ouvertes dans la norme UMTS. L'attention est plus particulièrement portée sur la vidéo MPEG4 et les données de type Internet. La première partie de la thèse dégage une approche du partage de ressource radio en mode WCDMA. Les performances du mécanisme de multiplexage de niveau couche physique avec qualité de transmission différenciée et l'impact du mécanisme d'adaptation de débit sont évalués. Cette analyse débouche sur la construction d'une fonction de coût pour l'estimation de la capacité cellulaire multiservice et la proposition d'une méthode d'équilibrage adaptatif de la qualité de transmission. La seconde partie de la thèse présente un nouveau modèle statistique pour le trafic vidéo MPEG4. Ce modèle consiste en une particularisation du processus DBMAP et permet d'évaluer analytiquement les performances de transmission à la traversée d'un système à file d'attente. La dernière partie de la thèse intègre l'ensemble de ces travaux pour aboutir à une stratégie d'ordonnancement coopérative multiplexant efficacement les paquets issus d'applications multimédia temps réel et non temps réel, dans le respect des contraintes d'intégrité et de retard. Une méthode analytique faisant appel à la théorie des files d'attente de type M/G/1 est fournie pour le calcul des retards subis par les paquets vidéo MPEG4 et les données lorsque cette stratégie est mise en œuvre au sein d'un réseau UMTS
This thesis deals with the integration of multimedia traffic on the uplink of the UMTS radio interface. The problem is tackled in its globality, considering jointly the resource sharing possibilities, a good characterization of the traffic to transmit and the possibilities opened in the UMTS standard. The attention is more particularly focused on MPEG4 video and data of the Internet type. The first part of the thesis provides an approach of radio resource sharing in WCDMA mode. The performances of the physical layer multiplexing mechanism with quality of transmission differentiation and the impact of the rate matching mechanism are evaluated. This analysis serves as a basis for the construction of a cost function for estimating the multiservice cellular capacity and the proposition of a quality of transmission adaptive balancing method. The second part of the thesis presents a new statistical model for MPEG4 video traffic. This model consists in a customization of the DBMAP process and allows evaluating the queueing performances analytically. The last part of the thesis integrates this set of works yielding a cooperative scheduling strategy that efficiently multiplexes the packets generated by real time and non real time multimedia applications while respecting the integrity and delay constraints. An analytical method based on M/G/1 type queueing systems theory is given for computing the delays incurred by MPEG4 video and data packets when this strategy is implemented in a UMTS network

Les applications multimédias, dans les réseaux de capteurs sans fil, véhiculent des données volumineuses, qui nécessitent un taux de transmission élevé et un traitement intensif et par conséquent une consommation d'énergie importante. Transmettre efficacement ces flux hétérogènes, tout en assurant leur fiabilité et garantir les exigences de QoS, avec les ressources limitées disponibles, en particulier dans les contextes critiques, demeure un verrou scientifique ouvert. C’est pourquoi, dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux aspects liés : au routage, à la tolérance aux pannes et à la gestion des interférences dans les RCMSF.Compte tenu, du très faible nombre de protocoles de routage, qui ont approché la phase expérimentale et encore moins ceux qui l’ont abordé pendant la transmission des données en temps réel, nous avons développé dans ce contexte, un protocole routage géographique baptisé GNMFT (Geographic Non-interfering Multipath Fault-tolerant),En premier lieu, nous avons amélioré le mode de sélection des nœuds, utilisé par le transfert glouton, pour faire face au problème du Minimum-local, où une fonction objective multicritères (distance, énergie et puissance de réception) relative au choix du prochain saut a été définie. Puis, nous avons introduit une phase d’optimisation des chemins construits afin d’éliminer les boucles et une approche adaptative gérant les transmissions simultanées des différents trafics.Par la suite, nous nous sommes orientés vers la tolérance aux pannes, pour assurer la fiabilité des données transmises ainsi que la connectivité du réseau. A cet effet, nous avons modélisé le nombre des paquets perdus durant la livraison des paquets et proposé deux mécanismes : un curatif pour réparer les défaillances soudaines et un préventif afin d’anticiper l’épuisement des batteries. Les deux mécanismes sont combinés avec une stratégie de basculement dynamique lors de la construction des chemins alternatives.En dernier lieu, nous avons présenté un modèle d’interférence et un troisième mécanisme qui limite les interactions entre les liens adjacents. De plus, nous avons défini également un modèle de perte de chemins dans un environnement multi-paires (source,sink) et nous avons calculé le coefficient de probabilité d’erreurs basée sur une fonction de distance qui sépare les flux de données. Une nouvelle métrique a été ajouté dans la fonction objective, relative à la somme des bruits des nœuds actifs qui interférent sur les nœuds du ForwardingSet du nœud courant.Les résultats obtenus montrent l’efficacité des approches proposées qui ont été étudiées et validées à la fois par simulation et sur un banc d’essai expérimental
Multimedia applications in WSNs convey large data (image, audio and video) that requires high transmission rate and intensive treatment and therefore high energy consumption. Effectively transmit these heterogeneous flows, while ensuring their reliability and guaranteeing QoS requirements, with the limited resources available, especially in critical contexts, remains an open scientific problem. That is why, in this thesis, we are interested in aspects related to : routing, fault tolerance and interference management in WMSNs.Given the very low number of routing protocols, that have approached the experimental phase and still less those who approached it during data transmission in real time, we developed in this context, a geographic routing protocol baptised GNMF (Geographic Non-interfering Multipath Fault-tolerant),First, we improved node's selection mode used by the greedy-forwarding, to deal with local minimum problem, where a multi-criteria objective function (distance, energy and reception power) related to next-hop choice has been defined. Then, we introduced an optimization phase of built paths to eliminate loops and an adaptive approach to manage simultaneous traffic transmissions.After that, we oriented towards fault tolerance, to ensure transmitted data reliability and network connectivity. To this end, we modeled the number of lost packets during package delivery and proposed two mechanisms. The curative is used when sudden failures occurs and the preventive to anticipate batteries depletion. Both are combined with a dynamic failover strategy during alternative paths construction.Finally, we presented an interference model and a third mechanism that limits interactions between adjacent links. In addition, we also defined a path loss model in a multipairs environment (source, sink) and computed the error probability coefficient based on a distance function that separates the data flows. A new metric has been added in the objective function, related to noise sum of the active nodes that interferes on forwarding set nodes of the current node.Obtained results show the effectiveness of the proposed approaches that have been studied and validated both by simulation and on an experimental testbed

Cette thèse traite de l'amélioration du transfert de données, d'une part sur les réseaux sans-fils et d'autre part pour des données continues telles que la vidéo. Pour améliorer les transmissions sur les réseaux sans-fils nous nous sommes intéressés au contrôle de congestion des protocoles de transport mais nous avons également proposé une méthode pratique d'adaptation de la vidéo aux conditions du réseau.Cette thèse contient donc deux volets. La première porte sur la différenciation de pertes entre les pertes de congestion et les pertes sur le réseau sans fil. Il est connu que lors d'une perte, les protocoles de transport actuels réduisent le débit (par deux par exemple). Or, pour les pertes sans fil, cela n'a pas d'intérêt. Pour différencier ces pertes sur l'émetteur des données, nous proposons une méthode originale qui utilise à la fois ECN (Explicit Congestion Notification) et le changement sur le RTT du paquet qui suit la perte. La seconde propose une méthode originale d'adaptation vidéo au niveau de la couche application sur l'émetteur. Avec l'arrivée des vidéos à bitrate élevés (HD, 3D) et l'augmentation constante mais irrégulière des bandes passantes réseau, la qualité vidéo à l'utilisateur reste à la traîne : elle est non-optimale (bitrate beaucoup plus petit ou plus grand que le débit disponible) et non adaptable (aux conditions dynamiques du réseau). Nous proposons une méthode très simple à implémenter, puisqu'elle ne requiert qu'une modification côté émetteur au niveau de la couche application. Elle adapte en permanence le bitrate de la vidéo aux conditions du réseau, autrement dit elle fait un contrôle de congestion sur l'émetteur. La visioconférence est un cas d'application idéal. Cette méthode fonctionne au-dessus de tout protocole de transport avec contrôle de congestion (TCP, DCCP), ce qui lui confère aussi la propriété de TCP-friendliness.

La messagerie électronique est l'une des nombreuses applications touchées par le concept de multimédia. La messagerie multimédia associe a une messagerie électronique des outils de conception et de transmission de messages composes de différents types de médias (textes, images, séquences audio ou vidéo etc). L'analyse des besoins rencontres dans ce domaine nous a amenés a étudier le problème plus général de la communication de données quelconques dans des environnements hétérogènes. Notre approche propose un modèle de communication qui prend en compte les diverses contrainte liées a l'échange de données complexes entre applications. Elle repose sur la circulation sur des réseaux, d'agents actifs, représentant les communications par des messagers acteurs. L'objectif est de résoudre le problème de la communication d'informations spécifiques et difficilement structurables comme un message multimédia. Illustrant cette approche, a été développé un outil de messagerie électronique pour la composition et la restitution de messages multimédias. Ce prototype est un agent utilisateur dont l'un des objectifs principaux est de prendre en compte l'organisation spatio-temporelle de messages multimédias actifs. Ceci est réalisé au moyen d'un scénario qui coordonne la présentation et le comportement du message et qui est représente par un script. Ce script est exprime en lisp et exécute sur la machine réceptrice pour restituer le message. L'agent utilisateur propose se présente comme un ensemble d'outils graphiques simples dont la réalisation montre la validation du modèle dans le contexte de la messagerie multimédia.

L’émergence de petites caméras CMOS et de microphones MEMS, à coût et puissance réduits, a contribué au développement d’une technologie permettant la transmission de flux multimédia (audio, image, vidéo) : les réseaux de capteurs multimédia. Cette technologie, offrant de nouvelles perspectives d’applications potentielles où la collecte d’informations visuelles et/ou acoustiques apporte une plus- value certaine, suscite un intérêt manifeste. Avec des données multimédia, la qualité de service devient désormais une exigence fondamentale pour la transmission dans un environnement contraint en ressources. Dans le contexte spécifique de cette thèse, nous considérons un déploiement par voie aérienne d’une grande quantité de capteurs image pour des applications critiques de surveillance telles que la détection d’intrusion ou des opérations de recherche et sauvetage. La prise en compte de la criticité des applications constitue un aspect important de cette thèse, novateur par rapport aux contributions déjà effectuées dans le domaine. Nos travaux se fondent sur une méthode d’ordonnancement adaptatif de l’activité des capteurs image qui fournit, pour chacun d’entre eux, son ensemble de cover-sets. La détection d’un événement dans le réseau déclenche la transmission d’une large quantité d’informations visuelles, émanant de plusieurs sources pour résoudre les ambiguïtés. L’objectif de cette thèse est d’optimiser cette transmission simultanée d’images causant des désagréments sur le réseau. Nous avons tout d’abord proposé une stratégie de sélection des cover-sets pertinents à activer pour une transmission efficace des images capturées. Cette stratégie, basée sur des critères d’état et de voisinage, assure un compromis entre autonomie et criticité. Une extension multi-chemin de GPSR assure la remontée des images émises des sources sélectionnées au puits. Une seconde contribution, également une approche de sélection, se fonde sur les informations de chemins à 2 sauts pour la sélection des cover-sets. Contrairement à la précédente, elle accorde une priorité à la criticité par rapport à la préservation de l’énergie, même si cette préservation est faite de manière indirecte. Un protocole de routage multi-chemin T-GPSR essentiellement basé sur les informations à 2 sauts est associé à la seconde approche de sélection. Une étude de performances de la mobilité du puits sur les propositions basées sur les informations à 2 sauts constitue notre troisième contribution
Recent advances of inexpensive and low-power CMOS cameras and MEMS mi- crophones have led to the emergence of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs). WMSNs promise a wide spectrum of potential applications which require to ubiquitously capture multimedia content (visual and audio information). To support the transmission of multimedia content in a resource constrained environment, WMSNs may require a certain level of quality of service (QoS) in terms of delay, bandwidth, jitter, reliability, quality level etc. In this thesis, we consider Wireless Image Sensor Networks (WISNs) where sensor nodes equipped with miniaturized visual cameras to provide accurate information in various geographical parts of an area of interest can be thrown in mass for mission-critical applications such as intrusion detection or search & rescue. An innovative and important aspect of this thesis is to take into account the criticality of applications. The network adopts an adaptive scheduling of image sensor node’s activity based on the application criticality level, where each node computes its cover-sets. So, event detection triggers the simulataneous transmission of a large volume of visual data from multiples sources to the Sink. The main objective of this thesis is to optimize this simultaneous transmission of images that can degrade network performance. With this goal in mind, we first proposed a multi-criteria approach to select the suitable cover-sets to be activated for reliable transmission of images in mission-critical applications. The proposed approach takes into account various parameters that affect the image quality at the Sink in a multi-hop transmission network and guarantees a compromise between autonomy and criticality. A modified version of GPSR routing protocol supporting the transmission of multimedia streams ensures the transfer of images from selected sources to the Sink. The second contribution consists in an optimized selection strategy based on 2-hop neighborhood information to determine the most relevant cover-sets to be activated to increase reliability for image transmission. This selection approach prioritizes the application’s criticality. A multipath extension of GPSR, called T-GPSR, wherein routing decisions are based 2-hop neighborhood information is also proposed. A performance study of the sink mobility on proposals based on 2-hop information is our third contribution

Lors d'une transmission vidéo sur les réseaux mobiles, les données doivent être efficacement comprimées pour s'adapter à la bande passante réduite du support. Cependant, plus un flux multimédia est comprimé, plus il est sensible aux erreurs de transmission. Pour garantir un signal exempt d'erreur à l'entrée du décodeur source, plusieurs mécanismes sont incorporés dans le récepteur. Ces techniques consistent principalement à retransmettre les paquets erronés et/ou à rajouter des redondances aux données transmises. Ces méthodes sont efficaces, mais entraînent une consommation excessive de ressources. Récemment, le concept de décodage conjoint a été proposé. Il consiste à utiliser les redondances inhérentes contenues dans les informations transmises pour améliorer la qualité du décodage multimédia. Dans cette thèse, nous explorons cet axe et proposons un nouveau schéma de décodage conjoint exploitant les propriétés sémantiques et syntaxiques du flux ainsi que les codes de détection d'erreurs (CRC) protégeant les paquets. Parallèlement, nous étudions les problématiques d'intégration des schémas de décodage conjoint dans les récepteurs traditionnels et nous montrons que de nombreuses modifications sont nécessaires. Nous proposons ensuite un principe universel permettant de résoudre simplement les difficultés en exploitant différemment la structure protocolaire. Ces techniques ont été testées en considérant une transmission vidéo H.264/AVC point-à-point sur un support WiFi. Les résultats obtenus ont confirmé l'intérêt du décodage robuste par une amélioration significative du bilan de liaison.

Dans les grandes entreprises industrielles, la transmission des savoirs incorporés dans les gestes professionnels s’opère traditionnellement au sein d’une articulation de stages de formation animés par d’anciens opérateurs, et de pratiques de compagnonnage réalisées directement sur site. Cette situation est amenée à évoluer car aujourd’hui, beaucoup d’entreprises industrielles sont confrontées au problème d’un départ à la retraite massif d’opérateurs. Cela nécessite, d’une part, la conservation des gestes professionnels adaptés au maintien des installations techniques vieillissantes, et d’autre part une adaptation des gestes professionnels à la mutation technologique. Dans le secteur de l’énergie, Electricité de France (EDF) est confrontée à cette problématique d’évolution du compagnonnage. Pour cette entreprise, la situation est complexifiée par la variabilité des pratiques : présence d’un parc de près d’une centaine de centrales de production électrique fortement distribuées géographiquement avec des modes de production énergétique diversifiés impliquant des pratiques culturelles différentes (nucléaire, thermique, hydraulique).Le présent travail de recherche vise deux objectifs :(1) Sur le plan théorique, nous avons cherché à comprendre, à partir de données de terrain, la nature de la transmission et de la formalisation des savoirs – aussi bien explicites qu’implicites – sous-jacents à l’exécution des gestes professionnels. Cela passe : - d’une part, par la confrontation des approches existantes dans les différentes écoles, au niveau international, à la réalité empirique ; - et d’autre part, par l’identification du fossé existant dans la littérature quant au traitement et à la modélisation des connaissances tacites et des savoirs incorporés par rapport aux nécessités pratiques de la transmission.(2) Sur le plan pratique, nous avons cherché à développer une approche de capture située des savoirs incorporés en explorant le recours aux instruments d’ethnographie numérique. Ceci vise :-d’une part, à pérenniser les connaissances liées aux gestes ;-et d’autre part, à concevoir une méthode de création de supports pédagogiques structurés, à base de vidéo. Cette phase pratique a permis de tester nos modèles sur des cas réels. L’articulation des outils techniques, théoriques et méthodologiques que nous avons appliqués a conduit à la conception de plusieurs produits.Nous avons conçu et confronté au terrain une méthode de capture et d’analyse des gestes professionnels. Cette méthode s’appuie sur un double enregistrement vidéo : caméra externe et caméra subjective embarquée sur le casque de l’opérateur réalisant le geste. Cet enregistrement est couplé à un protocole de verbalisation spécifique en situation de réalisation du geste.Nous avons également maquetté, testé en situation pédagogique, et formalisé une ressource didactique : le Multimédia Apprenant (MAP). Ce dernier se base sur une décomposition et une structuration du geste illustrée principalement par de la vidéo annotée mais aussi par des schémas fonctionnels, des images, des photos, etc. Cette décomposition du geste est issue de l’analyse réalisée en amont sur fond de théorie russe de l’activité et de qualité perçue.Ces deux produits fournissent une chaîne opérationnelle, à destination des formateurs de la branche formation d’EDF, pour la capture et la transmission du savoir tacite et explicite incorporé dans les gestes professionnels. L’insertion du MAP dans le dispositif pédagogique d’EDF, au sein des sessions de formation réelles, a été évaluée et accueillie très positivement par les formateurs et les stagiaires. Il a été décidé au mois de mai 2011 de lancer la phase d’industrialisation de la méthode et du MAP dans l’entreprise
In large industrial companies, the transmission of the embodied in professional practices traditionally takes place as part of a series of training courses given by former operators and of journeyman practices implemented directly on site. This situation will undoubtedly change, because nowadays many companies are facing the problem of a massive departure of operators into retirement. This requires, on the one hand, the preservation of the appropriate professional gestures for the maintenance of aging technical plant, and on the other hand an adaptation of the professional gestures to technological evolution. In the energy sector, Electricité de France (EDF) is also confronted with this issue of the evolution of these journeyman practices. For the company, the situation is rendered more complex as a result of highly variable practices due to the presence of almost one hundred power generation plants with a wide geographic distribution, and with diversified generation methods involving different cultural practices (nuclear, thermal, hydraulic).The present research addresses two objectives:(1) On the theoretical level, we sought to understand, based on field data, the nature of the explicit and implicit transmission and formalization of knowledge underlying the performance of professional gestures. This takes place: - on the one hand, by means of the confrontation of the existing approaches in the different schools, at international level, with the empirical reality; - and, on the other hand, by means of the identification of the gap in the literature as concerns the treatment and modelling of tacit knowledge and embodied know-how as compared to the practical requirements of transmission.(2) On the practical level, we sought to develop an approach to situational learning of embodied know-how by exploring the recourse to digital ethnography tools. This aims:- on the one hand, to perpetuate the knowledge linked to the gestures;- and, on the other hand, to devise a method for the creation of structured, video-based educational supports. This practical phase has afforded the opportunity to test our models on real life cases. The combination of technical, theoretical and methodological tools we applied has led to the design of several products.We designed, and tested on the field, a method for the capture and analysis of professional gestures. This method is based on dual video recordings: an external camera and a subjective camera mounted on the safety helmet of the operator performing the gesture. This recording is coupled to a specific protocol of oral expression whilst performing the gesture.We also modelled, tested and formalised a teaching resource in an educational setting: the Multimedia platform for APprenticeship (MAP). It is based on a decomposition and structuring of the gesture illustrated primarily by annotated video but also by means of functional schematics images, photos, etc. This decomposition results from the analysis of the gesture carried out upstream and based on Russian Activity Theory and Perceived Quality.These two products provide an operational chain intended for the trainers of EDF’s Training Division, for the capture and transmission of the tacit and explicit knowledge involved in professional gestures. The incorporation of the MAP into EDF’s educational system, in real life training sessions, has been very positively evaluated and received by both trainers and trainees. In May 2011 it was decided to launch the industrialization phase of the method and the MAP throughout the company

Le conflit entre la demande de services multimédia en multidiffusion à haut débit (MBMS) et les limites en ressources radio demandent une gestion efficace de l'allocation des ressources radio (RRM) dans les réseaux 3G UMTS. À l'opposé des travaux existant dans ce domaine, cette thèse se propose de résoudre le problème de RRM dans les MBMS par une approche d’optimisation combinatoire. Le travail commence par une modélisation formelle du problème cible, désigné comme Flexible Radio Resource Management Model (F2R2M). Une analyse de la complexité et du paysage de recherche est effectuée à partir de ce modèle. Tout d’abord on montre qu'en assouplissant les contraintes de code OVSF, le problème de RRM pour les MBMS peut s'apparenter à un problème de sac à dos à choix multiples (MCKP). Une telle constatation permet de calculer les limites théoriques de la solution en résolvant le MCKP similaire. En outre, l'analyse du paysage montre que les espaces de recherche sont accidentés et constellés d'optima locaux. Sur la base de cette analyse, des algorithmes métaheuristiques sont étudiés pour résoudre le problème. Nous montrons tout d'abord que un Greedy Local Search (GLS) et un recuit simulé (SA) peuvent trouver de meilleures solutions que les approches existantes implémentées dans le système UMTS, mais la multiplicité des optima locaux rend les algorithmes très instables. Un algorithme de recherche tabou (TS) incluant une recherche à voisinage variable (VNS) est aussi développé et comparé aux autres algorithmes (GLS et SA) et aux approches actuelles du système UMTS ; les résultats de la recherche tabou dépassent toutes les autres approches. Enfin les meilleures solutions trouvées par TS sont également comparées avec les solutions théoriques générées par le solveur MCKP. On constate que les meilleures solutions trouvées par TS sont égales ou très proches des solutions optimales théoriques
The high throughputs supported by the multimedia multicast services (MBMS) and the limited radio resources result in strong requirement for efficient radio resource management (RRM) in UMTS 3G networks. This PhD thesis proposes to solve the MBMS RRM problem as a combinatorial optimization problem. The work starts with a formal modeling of the problem, named as the Flexible Radio Resource Management Model (F2R2M). An in-depth analysis of the problem complexity and the search landscape is done from the model. It is showed that, by relaxing the OVSF code constraints, the MBMS RRM problem can be approximated as a Multiple-Choice Knapsack Problem (MCKP). Such work allows us to compute the theoretical solution bounds by solving the approximated MCKP. Then the fitness landscape analysis shows that the search spaces are rough and reveal several local optimums. Based on the analysis, some metaheuristic algorithms are studied to solve the MBMS RRM problem. We first show that a Greedy Local Search (GLS) and a Simulated Annealing (SA) allow us to find better solutions than the existing approaches implemented in the UMTS system, however the results are instable due to the landscape roughness. Finally we have developed a Tabu Search (TS) mixed with a Variable Neighborhood Search (VNS) algorithm and we have compared it with GLS, SA and UMTS embedded algorithms. Not only the TS outperforms all the other approaches on several scenarios but also, by comparing it with the theoretical solution bounds generated by the MCKP solver, we observe that TS is equal or close to the theoretical optimal solutions

Cette thèse a pour objectif l¤étude des mécanismes d¤interaction inter-couche et leurs applications pour des algorithmes adaptatifs pour contrôler les paramètres de transmission. Après une description rapide des protocoles des couches liaison et physiques du standard IEEE 802.11, nous présentons une analyse de performance des modes de transmission spécifiés par les normes 802.11a/b. La deuxième contribution de cette thèse porte sur la modélisation des réseaux 802.11. Nous proposons un modèle analytique qui prend en compte la position des terminaux radio par rapport au point d¤accès afin d¤évaluer les performances de la couche MAC. Nous proposons ensuite de nouveaux mécanismes de sélection du débit de transmission physique. Nous avons élaboré l¤algorithme AARF, basé sur l¤algorithme ARF, qui s'intéresse à la classe des terminaux dits à faible latence et offre des services d¤adaptation à court et à long terme. Un autre algorithme basé sur les mêmes idées que celles développées pour AARF, mais conçu pour fonctionner avec des systèmes à grande latence, a été implanté et expérimenté sur des terminaux à base du processeur Atheros. Enfin, nous avons élaboré un troisième algorithme de contrôle dynamique du mode de transmission en boucle fermée appelé CLARA qui est compatible avec les standards 802.11a/b/g. La dernière contribution de cette thèse porte sur l¤optimisation de la transmission de flots multimédias temps réel sur des réseaux 802.11. Nous présentons MORSA, un mécanisme d¤optimisation inter-couche efficace qui permet de sélectionner le mode de transmission à utiliser en fonction de l'état du canal de transmission et des caractéristiques de l'application.

Dans les grandes entreprises industrielles, la transmission des savoirs incorporés dans les gestes professionnels s'opère traditionnellement au sein d'une articulation de stages de formation animés par d'anciens opérateurs, et de pratiques de compagnonnage réalisées directement sur site. Cette situation est amenée à évoluer car aujourd'hui, beaucoup d'entreprises industrielles sont confrontées au problème d'un départ à la retraite massif d'opérateurs. Cela nécessite, d'une part, la conservation des gestes professionnels adaptés au maintien des installations techniques vieillissantes, et d'autre part une adaptation des gestes professionnels à la mutation technologique. Dans le secteur de l'énergie, Electricité de France (EDF) est confrontée à cette problématique d'évolution du compagnonnage. Pour cette entreprise, la situation est complexifiée par la variabilité des pratiques : présence d'un parc de près d'une centaine de centrales de production électrique fortement distribuées géographiquement avec des modes de production énergétique diversifiés impliquant des pratiques culturelles différentes (nucléaire, thermique, hydraulique). Le présent travail de recherche vise deux objectifs : (1) Sur le plan théorique, nous avons cherché à comprendre, à partir de données de terrain, la nature de la transmission et de la formalisation des savoirs - aussi bien explicites qu'implicites - sous-jacents à l'exécution des gestes professionnels. Cela passe : i) d'une part, par la confrontation des approches existantes dans les différentes écoles, au niveau international, à la réalité empirique ; ii) et d'autre part, par l'identification du fossé existant dans la littérature quant au traitement et à la modélisation des connaissances tacites et des savoirs incorporés par rapport aux nécessités pratiques de la transmission. (2) Sur le plan pratique, nous avons cherché à développer une approche de capture située des savoirs incorporés en explorant le recours aux instruments d'ethnographie numérique. Ceci vise : i) d'une part, à pérenniser les connaissances liées aux gestes ; ii) et d'autre part, à concevoir une méthode de création de supports pédagogiques structurés, à base de vidéo. Cette phase pratique a permis de tester nos modèles sur des cas réels. L'articulation des outils techniques, théoriques et méthodologiques que nous avons appliqués a conduit à la conception de plusieurs produits. Nous avons conçu et confronté au terrain une méthode de capture et d'analyse des gestes professionnels. Cette méthode s'appuie sur un double enregistrement vidéo : caméra externe et caméra subjective embarquée sur le casque de l'opérateur réalisant le geste. Cet enregistrement est couplé à un protocole de verbalisation spécifique en situation de réalisation du geste. Nous avons également maquetté, testé en situation pédagogique, et formalisé une ressource didactique : le Multimédia Apprenant (MAP). Ce dernier se base sur une décomposition et une structuration du geste illustrée principalement par de la vidéo annotée mais aussi par des schémas fonctionnels, des images, des photos, etc. Cette décomposition du geste est issue de l'analyse réalisée en amont sur fond de théorie russe de l'activité et de qualité perçue. Ces deux produits fournissent une chaîne opérationnelle, à destination des formateurs de la branche formation d'EDF, pour la capture et la transmission du savoir tacite et explicite incorporé dans les gestes professionnels. L'insertion du MAP dans le dispositif pédagogique d'EDF, au sein des sessions de formation réelles, a été évaluée et accueillie très positivement par les formateurs et les stagiaires. Il a été décidé au mois de mai 2011 de lancer la phase d'industrialisation de la méthode et du MAP dans l'entreprise.

Un des buts actuels de l'informatique est de tendre vers le bureau sans papiers. Une de ces branches appelee edi (echange de donnees informatise) est normalise au sein des nations-unies sous le nom de edifact. Les donnees sont echangees a l'interieur de messages. La norme fournit un langage de description de ces messages. Nous avons pu constater en interrogeant le monde industriel et commercial que l'echange d'informations commerciales sous une forme normalisee etait un besoin des industries et administrations, mais il n'existe pas a ce jour de systemes simples et universels permettant de repondre a ce besoin. Notre propos est la conception d'un systeme de communication base sur edifact. Ce systeme comprend deux types de machines edifact: une station utilisateur et un centre de traitement, et utilise des reseaux de communication. La partie communication, ouverte, necessite la definition d'un reseau virtuel. Nous proposons sur ce reseau virtuel un protocole de communication multi-trafic. La station utilisateur doit etre conviviale (facilite d'utilisation, reconfiguration du message en fonction des donnees utilisees), capable de comprendre et d'integrer simplement tous les types de message. Pour cela nous decrivons un sur ensemble au langage de description des documents permettant d'integrer ces contraintes. Le centre de traitement sert de centre de communication et de serveur d'informations. Toute information circulant dans le systeme est sous forme edifact. Pour eviter des problemes de transformation nous avons defini une base d'informations et ses interrogations en edifact

Mestrado em Sistemas de Informação
A comunicação desenrolou um papel fundamental na evolução do ser humano. Com o advento dos telefones tornou-se possível comunicar à distância, mas apenas a voz era transmitida. O desenvolvimento das tecnologias permitiu posteriormente a troca de vídeo entre dois pontos longínquos, mas as infra-estruturas eram limitadas. A Internet veio oferecer a permuta de informação de forma eficiente e adaptável, características apelativas para as comunicações em tempo real. A banalização deste conjunto de tecnologias permitiu às empresas baixar os seus custos ao integrar a telefonia com esse mesmo conjunto. Esta acção tornou-se uma necessidade proveniente da crise económica instalada nos últimos anos. Nesta mudança acrescenta-se o benefício das entidades empresariais poderem desenvolver interacções intrínsecas entre os seus serviços e a telefonia. Os aperfeiçoamentos aos conteúdos multimédia continuam actualmente a vários níveis, sejam equipamentos ou mecanismos dedicados à qualidade dos mesmos, tudo devido às implicações das comunicações em tempo-real. Uma parte interessante deste progresso é o uso da voz e vídeo em diversos ambientes colaborativos, como reuniões corporativas, jogos online ou actividades lúdicas. Para estes fins, a diversidade de aplicações é crescente mas ainda limitada, requerendo conhecimentos de instalação ou configuração que podem criar dificuldades de usabilidade ao utilizador típico da Internet. Neste documento é proposta uma solução capaz de minimizar os obstáculos que as soluções actuais apresentam aos seus utilizadores. Baseada em HTML5, esta aplicação oferece um serviço onde três ou mais intervenientes têm a habilidade de comunicar e colaborar entre si, com recurso exclusivo ao seu browser. Será realizado um estudo das tecnologias web emergentes para adquirir as bases tecnológicas essenciais a serem implementadas no sistema designado.
Communication unrolled a key role in human evolution. With the advent of mobile communications it became possible to communicate at a distance, but only the voice was transmitted. Later technology development allowed the exchange of video between two distant points, but the infrastructure was limited. The Internet has to offer exchange information efficiently and adaptively, appealing features for real-time communications. The banality of this set of technologies enabled companies to lower their costs by integrating telephony for the same. This action has become a necessity installed from the economic crisis in recent years. This change builds up the benefit of the business entities that can conceive close interactions between its services and the media referred. The improvements to multimedia content currently continue at various levels, equipment or mechanisms are dedicated to the quality of them, all due to the implications of communications in real-time. An interesting part of this progress is the application of voice and video in multiple collaborative environments, such as business meetings, online games or play activities. For these purposes, the range of applications is growing but still limited, requiring knowledge of installation or configuration, creating difficulties to the typical Internet user. In this document it’s proposed a solution that would minimize the obstacles that current solutions present to its users. Based on HTML5, this application offers a service where three or more participants have the ability to communicate and collaborate requiring only their browser. A detailed study of emerging web technologies will be made to acquire the essential technological bases to be implemented on the target system.

Mestrado em Engenharia de Computadores e Telemática
Desde a criação da Internet que existem inumeras formas de partilhar ficheiros, mas até ao dia de hoje é discutível se alguma possa ser considerada a melhor. A apetência do público em geral para conteúdo multimedia levou ao aparecimento de novas plataformas de distribuição de conteúdo como o Google Play, Netflix, Apple Store, entre outros. Estes conteúdos são distribuídos de forma centralizada e levam a grandes custos de infra-estrutura para essas entidades. Por outro lado, as redes P2P permitem a distribuição de conteúdos de forma descentralizada e com baixos custos, estes contudo, exigem aplicações específicas e conhecimentos técnicos, o que se torna uma barreira entre o consumidor e os conteúdos que estão disponíveis nestas plataformas. Nesta tese é desenvolvido um protótipo de uma nova solução, usando novos standards HTML5 como WebSockets e WebRTC para introduzir uma nova perspectiva de como os utilizadores podem partilhar e consumir conteúdo. Em termos simples, a abordagem desta tese procura trazer a rede BitTorrent para os Browsers usando apenas javascript, tirando partido da sua facilidade de utilização por não exigir qualquer tipo de instalação necessária. Usando WebRTC esta tese foca-se em como fazer crescer a rede dos Browsers de forma descentralizada, incentivando o consumo de conteúdo em comunidades de utilizadores num esforço para aumentar a privacidade e resistência à censura, assim como mitigar limitações de escala da solução. Os resultados deste trabalho demonstram que alguns conceitos utilizados nesta tese têm vantagens únicas que são relevantes para o público em geral, no entanto, estas vêm com o custo de algumas limitações que são inerentes e devem ser mitigadas.
Since the inception of the Internet there are a lot of ways to share files, but still to this day it is arguable if there’s a best one. The palatability of the general public for multimedia content created the need for new platforms of content distribution like Google Play, Netflix, Apple Store and some others. Contents that are distributed in a centralized way and that lead to great infrastructure costs to these entities. On the other hand, P2P networks allow the distribution of content in a decentralized way with low costs, these however require specific applications and technical knowledge, which is a barrier between the consumer and the contents that are available in these platforms. In this thesis a prototype of a new solution is developed, using upcoming HTML5 standards like WebSockets and WebRTC to introduce a new perspective to how users can share and consume content. In simple terms, the approach of this thesis is to bring the BitTorrent network into the browsers using only javascript, taking advantage of its ease of use by not requiring any kind installation. Using WebRTC this thesis focused in how to grow the browser’s network while being decentralized, encouraging content consumption in communities of users in an effort to increase privacy and resilience to censorship as well as mitigate scaling limitations of the solution. Results of this research demonstrate that some concepts used in this thesis have unique advantages that are relevant to the general public, however they come at the cost of some inherent limitations that should be mitigated.

Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le thème général de l'adaptabilité des systèmes de communication pour la QoS. La contribution proposée porte sur l'adaptation dynamique de protocoles de Transport, pour répondre aux besoins en QoS d'applications multimédia distribuées dans un contexte d'activités coopératives de groupe de type opérations d'intervention d'urgence. La première partie a été réalisée dans le cadre du projet européen projet IST NETQoS et porte sur une proposition d'architecture conceptuelle pour la mise en oeuvre de l'adaptation au niveau Transport. Suivant une approche basée politique, les contributions exposées portent sur l'élaboration de l'architecture du composant central du système, chargé de concevoir, d'adapter et de faire appliquer des politiques opérationnelles aux entités en charge de la gestion directe de la QoS. La deuxième partie porte sur le problème de la décision et propose une approche originale de gestion collaborative des protocoles de Transport pour la QoS dans les activités coopératives de groupe. L'approche explorée vise à privilégier les connexions de Transport les plus prioritaires au détriment des connexions les moins prioritaires. Nous nous intéressons au problème de la répartition de la bande passante entre ces connexions. Après avoir défini le problème et les données nécessaires à sa résolution, nous le formulons sous la forme d'un problème de programmation linéaire résolu grâce à la méthode du simplexe. Deux critères de minimisation sont envisagés et discutés. Enfin, des mesures de performance réalisées en simulation permettent de mettre en évidence le bien fondé et les limites des solutions proposées.

O presente trabalho pretende abordar a transmissão sem fios de áudio digital, assentando em dois objetivos primordiais: o apoio a pessoas em locais sem cobertura de redes GSM (Global System for Mobile) e a monitorização remota de fenómenos acústicos ambientais. Desenvolveram-se protótipos para comunicação bidirecional, difusão de mensagens gravadas e transmissão de mensagens em diferido para uso em locais remotos sem acesso à rede GSM ou com acesso vedado ou condicionado por condições extremas (nomeadamente catástrofes naturais, incêndios e acidentes com elevado grau de destruição). Um outro aspeto desenvolvido foi a gravação de áudio em alta qualidade 12 bits e 44,1 kHz (com vista a recolher informação acústica em locais remotos), recorrendo a protótipos com cartão de memória e ao posterior envio para um recetor. Foram testados vários cenários de propagação em ambiente real, para os diferentes tipos de protótipos em causa. Para os sistemas de qualidade voz, em condições normais, obteve-se uma ligação bem-sucedida a cerca de 2 km de distância. Para os protótipos de gravação e transmissão de alta qualidade, os resultados foram igualmente satisfatórios, com uma baixa taxa de erro e áudio sem alterações. Inicialmente foi estudado o componente rádio nRF24L01+, como módulo integrado com Arduíno. Em seguida, foi equacionado o XBee, como potencial rádio alternativo. Foi escolhido o primeiro pelo facto de este componente permitir um débito máximo de transmissão de 2 Mbps, acesso ao meio com latência reduzida e o seu alegado baixo consumo de energia.
The present work aims to address the wireless transmission of digital audio, based on two main objectives: the emergency support to people in places without coverage of GSM networks (Global System for Mobile)) and the remote monitoring of environmental acoustic phenomena. Prototypes have been developed for two-way communication, broadcasting of recorded messages and transmission of deferred messages for use in remote locations without access to the GSM network or with access sealed or conditioned by extreme conditions (namely natural disasters, fires and accidents with a high degree of destruction). Another aspect developed was the recording of audio in high quality 12 bits and 44.1 kHz (with the goal to collecting acoustic information in remote locations), using prototypes with memory card and subsequent sending to a receiver. Several propagation scenarios were tested in real environment for the different types of prototypes concerned. For voice quality systems, under normal conditions, a successful connection was obtained about 2 km away. For high-quality recording and transmission prototypes, the results were equally satisfactory, with a low error rate and unchanged audio. Initially, the radio component nRF24L01++was studied as an integrated module with Arduino. XBee was then considered as an alternative radio potential. The first was chosen because this component allows a maximum transmission throughput of 2 Mbps, access to the medium with reduced latency and its alleged low power consumption.

Fin 2004, un quart des foyers Européens étaient connectés à l'Internet haut débit. Avec le faible coût des machines toujours plus puissantes, de nombreuses applications multimédias ont pu être élaborées pour satisfaire la demande croissante du grand public. Le besoin d'adaptation des protocoles de communication sous-jacents est essentiel pour ce type d'applications. Les protocoles doivent pouvoir passer à l'échelle et s'adapter aux caractéristiques hétérogènes de ces nouvelles applications. Parallèlement, les transmissions sans fil ont connu un essor sans égal, permettant un accès à l'Internet de n'importe quel endroit. La multiplicité des technologies d'accès (GPRS, UMTS, WIFI, WiMAX, Bluetooth, etc.) et la grande variabilité des caractéristiques des canaux de transmission sans fil ont encore accru ce besoin d'adaptation. Dans ce document d'habilitation, je présente quatre contributions qui mettent en relief le besoin d'adaptation des protocoles de communication. La première concerne un protocole de communication robuste au facteur d'échelle élaboré pour des applications d'environnements virtuels qui mettent en jeu un grand nombre de participants. La seconde décrit un algorithme pour contrôler la transmission de vidéo hiérarchique vers un ensemble hétérogène de récepteurs sur Internet. Les deux contributions suivantes portent sur la transmission
sans fil. Je décris un mécanisme de différenciation de services efficace pour transmettre des flots multimédias à débit variable dans les réseaux IEEE 802.11e, ainsi qu'un mécanisme d'adaptation intercouches pour la transmission multimédia dans les réseaux WIFI.

Orientação: Manuel José Damásio
Esta tese consiste num relatório sobre a minha experiência profissional nos últimos seis anos de trabalho, e pretende ao mesmo tempo abordar a questão da experiência televisiva, e tentar perceber até que ponto ela pode melhorar com a introdução dos grafismos e outros conteúdos originários da computação gráfica em contexto televisivo. O trabalho foi desenvolvido enquanto relatório autónomo no âmbito do trabalho desenvolvido pelo autor, na empresa «wTVision», e incide sobre três vertentes que se convertem em estudos de caso: Formação; Operação em Estúdio Operação em Eventos em Directo. A área que é directamente abordada é a do desporto, uma vez que, de todas as áreas do panorama televisivo, é aquela que mais riqueza gráfica exige e mais produtos diferenciadores requer para se conseguir um produto vencedor. Através da análise de seis produtos wTVision, indicados para produções específicas, pretende-se comprovar que a experiência televisiva melhora com a oferta gráfica e com o veicular conteúdos de forma automática, facilitando assim o trabalho dentro de um centro de produção televisiva. No final do trabalho, pretende-se verificar até que ponto a experiência televisiva foi enriquecida, tendo como base os estudos de Roger Silverstone e o seu livro «Television and Everyday Life”.
This thesis is a report of my professional experience in the last six years of work, and intends simultaneously address the issue of television experience, and try to understand how far it can improve with the introduction of graphics and other content coming from the graphical computer context on television. This work was developed as a standalone report in the work developed by the author, in company 'wTVision', and focuses on three aspects, which become case studies: Formation; Studio Graphics Operation; Live Shows Operation. The area that is the mais focus is the sports events, since that among all the areas in the television panorama, this is the one that requires more graphical richness and more differentiated products requires to achieve a winning television product. Through the analysis of six wTVision products indicated for specific TV productions, we intend to prove that the television experience has been improving with the supply of grahical content, thus facilitating the workflow procedures inside a television production center. At the end of the work, we intend to investigate how far the television experience was enriched, based on the studies of Roger Silverstone and his book 'Television and Everyday Life. "

JEL Classification: M31, M39
O objectivo da presente dissertação consiste em investigar a intenção dos consumidores em escolher canais electrónicos quando decidem partilhar informação (boca-a-boca) com outras pessoas, num ambiente de múltiplos canais e dispositivos. O estudo explora as motivações dos consumidores aquando pretendem transmitir informação, com o objctivo de perceber o que os leva a (1) envolver-se neste tipo de comunicação, especificamente na indústria das companhias aéreas, e (2) associar essas motivações à intençao de uso de vários canais electrónicos para a partilha da informação. Foi realizado um questionário online, determinando uma amostra de 103 adultos portugueses, de forma a analisar quantitativamente as hipóteses propostas, através de análises estatísticas para factores e associações lineares entre as variáveis. Os resultados sugerem que as motivações dos consumidores para a partilha de informação influenciam positivamente a escolha de múltiplos canais electrónicos para a sua transmissão, sendo que a preocupação pelos outros, ajudar a empresa, e expressar maus sentimentos consistem nas principais motivações. Foi ainda verificado que o conhecimento prévio sobre um canal influencia positivamente a sua posterior utilização. A dissertação ainda oferece sugestões para as empresas desenvolverem estratégias sobre a utilização de canais electrónicos no contexto da intenção dos consumidores em partilhar informação sobre a empresa. Desta forma, o estudo prevê um avanço no conhecimento na área de gestão de múltiplos canais electrónicos, através da investigação das motivações que levam os consumidores a escolher certos canais na transmissão de informação.
he purpose of the current dissertation is to investigate the intention of consumers to channel usage when engaging in electronic word-of-mouth (eWOM) communications, in a context of multichannel, multimedia and multiscreen environment. The study explores consumer’s motivations for eWOM in order to understand what takes consumers (1) to engage in this type of communication, specifically in the airline services industry, and (2) associate these motivations to channel usage intention and consequent multichannel behavior. A questionnaire was conducted, with a sample of 103 Portuguese adults, in order to perform a quantitative statistical analysis with factor analysis and linear regression between the variables. Findings suggest that eWOM motivations influences multichannel behavior, being concern for others, helping the company, and venting negative feelings the principal motivations for a multichannel behavior. Additionally, obtained findings suggest that perceived channel knowledge has a positive important in explaining consumer’s choice of online channels. The research offers suggestions to develop multichannel strategies in a context of eWOM intentions as this study advances knowledge in the multichannel management field by investigating why and how consumers choose channels for transmitting eWOM.