EP2060074A1 - Method and device for adapting a scalable data stream, corresponding computer program product and network equipment - Google Patents

Method and device for adapting a scalable data stream, corresponding computer program product and network equipment

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Publication number
EP2060074A1
EP2060074A1 EP07823837A EP07823837A EP2060074A1 EP 2060074 A1 EP2060074 A1 EP 2060074A1 EP 07823837 A EP07823837 A EP 07823837A EP 07823837 A EP07823837 A EP 07823837A EP 2060074 A1 EP2060074 A1 EP 2060074A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
level
data
data unit
regulation
levels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07823837A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gérard Babonneau
Emmanuel Mory
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of EP2060074A1 publication Critical patent/EP2060074A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04N21/266Channel or content management, e.g. generation and management of keys and entitlement messages in a conditional access system, merging a VOD unicast channel into a multicast channel
    • H04N21/2662Controlling the complexity of the video stream, e.g. by scaling the resolution or bitrate of the video stream based on the client capabilities
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    • H04N21/436Interfacing a local distribution network, e.g. communicating with another STB or one or more peripheral devices inside the home
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    • H04N21/44Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/4402Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for household redistribution, storage or real-time display
    • H04N21/440227Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for household redistribution, storage or real-time display by decomposing into layers, e.g. base layer and one or more enhancement layers

Definitions

  • the field of the invention is that of the processing of scalable data streams, also called hierarchical data streams, provided to users by real-time transport over a communication network.
  • the invention relates to a method of adapting a scalable data stream to the characteristics of a network and / or users.
  • the invention applies in particular, but not exclusively, to the adaptation of a scalable video stream (for example an MPEG4-svc stream) to the characteristics of the link of the user and / or of his terminal.
  • a scalable video stream for example an MPEG4-svc stream
  • the MPEG4-SVC technique is notably presented in the documents:
  • JVT Joint Video Team
  • JSVM Scalable Video Model Joint
  • Such encoders are very useful for all applications for which the generation of a single compressed stream, organized into several scalability layers, can serve several clients of different characteristics, for example:
  • VOD Video On Demand
  • UMTS-type radiocommunication terminals Universal Mobile Telecommunication
  • the JSVM MPEG model is described in the already cited JSVM 2.0 document. It is based on a scalable encoder strongly oriented to AVC type solutions, whose schematic structure of a corresponding encoder is presented in Figure 1. It is a pyramidal structure.
  • the video input components 10 undergo dyadic subsampling (2D decimation by 2 referenced 11, 2D decimation by 4 referenced 12).
  • Each of the subsampled streams is then subjected to a temporal decomposition 13 of the MCTF type ("Motion Compensated Temporal Filtering").
  • a low-resolution version of the video sequence is encoded 14 up to a given bit rate which corresponds to the maximum decodable bit rate for the low spatial resolution (this base level is AVC compatible).
  • the higher levels are then encoded by subtracting the previous reconstructed and over-sampled level and encoding the residuals as a base level, and optionally one or more enhancement levels obtained by multi-bit coding of bit planes (called FGS for "Fine Grain Scalability", fine grain scalability).
  • the motion information 17 and the texture information 18 are distinguished.
  • the texture information 18 is coded using a progressive scheme: coding of a first level of minimum quality (called “Base Layer” in English, or Base Layer); coding of progressive refinement levels (called “Enhancement Layer” or “Enhancement Layer”).
  • the texture information 18 feeds a coding module of the quantization base layer 19.
  • the coded data, at the output of the module 19, are used to feed a block 21 for spatial transformation and entropic coding, which is working on the levels of signal refinement.
  • the output data of the module 21 feeds an interpolation 20 from the base level. This interpolation is used as a prediction in the coding module 19 of the level above.
  • a multiplexing module 22 orders the different sub-streams generated in a global compressed data stream 23.
  • the compressed stream 23, at the output of the coder, is structured in data units called "NALU" (for "Network Abstraction Layer Unit”).
  • the NALUs are organized in blocks of data units called subsequently "AU” (for "Access Units" in English).
  • An AU comprises all the NALUs corresponding to the same time instant, that is to say having the same DTS (for "Decoding Time
  • Each NALU is associated with an image resulting from spatio-temporal decomposition, a spatial resolution level, and a quantization level. This structuring in units of data makes it possible to adapt to bit rate and / or space-time resolution by eliminating the NALUs of too great spatial resolution, or of too high temporal frequency or even of too much encoding quality.
  • the French patent application published under No. FR2854018 describes a technique for controlling data packet traffic at the input of a network.
  • the traffic comprises N flows and / or substreams each associated with a priority level, N> 2.
  • Each packet is marked with the priority level associated with the stream or sub-stream to which it belongs.
  • the traffic comprises N substreams each corresponding to one of the N hierarchical levels of a hierarchical flow or an aggregate of hierarchical flows.
  • This is for example an audio / video hierarchical stream comprising the following sub-streams: an audio sub-stream, a basic video sub-stream and a video enhancement sub-stream.
  • the goal is to treat bursts to control congestions in a network. Indeed, congestions mainly affect bursts, which contain the most important information of an MPEG encoded stream. This control is particularly suitable for ADSL type networks when the nominal flow rate is close to the maximum flow of the link.
  • MLTB multi-level chip bucket mechanism
  • Each MLTB level is used to process one of the N priority levels.
  • Each packets undergoes processing according to a marking corresponding to its priority level: it is accepted or refused according to whether or not it is possible to give it tokens according to its priority level.
  • the accepted packets are placed in a buffer (buffer) of packets to be sent, which forms a means of managing a queue. Rejected packets are discarded or, in an alternative embodiment, placed in the buffer after being marked again with a lower priority level (i.e. after being reclassified to a lower priority level). .
  • the aforementioned MLTB is placed at the input of the packet buffer to be transmitted, for burst control, and a single-level bucket is placed at the output, for the smoothing of traffic (TBTS, for "Token Bucket”). Traffic Shaper ").
  • a disadvantage of this known technique is that the reclassification of a packet is performed independently of the notion of dependency between packets. In other words, it does not take into account that a packet is reclassified for processing subsequent packets that depend on this reclassified packet.
  • Another disadvantage of the known technique is that the reclassification of a packet involves a new marking of this packet (that is to say a modification of this packet).
  • Another disadvantage of the known technique is that it does not offer an optimal solution for the reclassification of a packet in a lower priority level.
  • Another disadvantage of the known technique is that a packet is processed only when it is at the input of the packet buffer to be transmitted. It does not propose any processing on the packets already present in the buffer, and therefore does not require means of distinction between packets present in the buffer and having the same level of priority (no weighting of the packets).
  • boost data for defining a plurality of quality and rate levels according to the number and type of data units used, each data unit being initially classified in a selected initial level from said plurality of levels.
  • This method implements a control mechanism such that if a data unit is reclassified to a reclassification level different from the initial level of said data unit, all the data units that depend on the decoding of said reclassified data unit are also reclassified in reclassification levels where all the data units necessary for their decoding are accessible.
  • the general principle of the invention therefore consists in dynamically taking into account the impact of the reclassification of a unit of data on the classification of the other data units which depend on this reclassified data unit. Thus, it is ensured that the stream can be decoded correctly by the user's terminal.
  • each data unit is directed to an associated transmission means at the level in which said control mechanism has finally classified or reclassified said data unit.
  • M different transmission means are used, with l ⁇ M ⁇ R, where R is the number of quality and throughput levels.
  • the distribution of the units of data is modified either in a single transmission means or among several transmission means.
  • the data units can be redirected from one transmission means to another, and the use of the different means is optimized. of transmission.
  • At least one of the reclassification levels is such that the data units reclassified therein are not transmitted.
  • This is for example a fictitious level forming trash, not part of the plurality of levels of quality and flow.
  • said regulation mechanism comprises a multi-level chip bucket (MLTB) type algorithm.
  • MLTB multi-level chip bucket
  • a data unit is reclassified if a rate resource available for the initial level of said data unit is not sufficient.
  • a unit of data may also be reclassified for other reasons, for example related to the resources of the terminal of the user receiving the stream.
  • the flow comprises a reference data unit
  • it is canceled, for the data units that follow said reference data unit.
  • said regulation mechanism manages any dynamic modification of a flow rate resource assigned to one of said levels.
  • a flow rate resource assigned to one of said levels can immediately improve (for example in real time) the adaptation of the flow.
  • said regulation mechanism takes into account the actual transmission time of the data units, to manage the flow resources assigned to the levels.
  • the resources eg flow resources assigned to the different levels and indirectly take into account the transport protocol headers that are unknown to the regulation.
  • said regulation mechanism is such that it manages in a cumulative mode the flow resources assigned to the levels, so that at least one part of an unused resource of one level can benefit at another level. whose available throughput resource is not sufficient. This makes it possible to further improve the adaptation of the flow, without exceeding the overall predicted flow rate.
  • said regulation mechanism is such that it manages in an independent mode the flow resources assigned to the levels, so that each resource assigned to one level can not benefit on another level.
  • said regulation mechanism performs a simplified regulation comprising the following steps if the available bit rate resource for the selected initial level is not sufficient: a) a new level selected is selected which has a lower priority than the previous level selected; b) if the available rate resource for the newly selected level is sufficient, then said data unit is reclassified to the new selected level; c) otherwise: if the new level is not the lowest of the said plurality of quality and flow levels, then step a) is returned, otherwise the said data unit is reclassified to a fictitious trash level.
  • This first embodiment is simple to implement but only acts when the data units are input into the device implementing the method of the invention.
  • said regulation mechanism performs a complete regulation comprising the following steps if the available rate resource for the selected initial level is not sufficient: a) said data unit is classified in the level initial selected; b) the selected level is selected as the current level; c) if the flow rate resource for the current level is not exceeded, the current level is considered to be regulated and step d); otherwise: selecting at least one data unit to be reclassified from the data units classified in the current level, according to at least one predetermined reclassification criterion, reclassifying said at least one data unit selected in a lower priority level than the current level, and repeating step c); d) if the current level is not the least priority among the said plurality of quality and flow levels, a new current level with a lower priority than the previous current level is chosen, then it returns to step b), otherwise said regulation complete is complete.
  • This second embodiment (complete regulation) is more complex than the first but offers the advantage of acting on all the data units already input and not yet output device implementing the method of the invention. As detailed later, the complete regulation is more efficient than the simplified regulation because it allows a better reactivity and a smoothing of the quality of the decoded flow.
  • the method further comprises a step of assigning to said data unit a weighting among a plurality of possible weights each associated with a relative priority rank. within one level, said assignment being made according to at least one assignment rule making it possible to establish a correspondence between on the one hand said at least one marking information carried by data units and on the other hand one of the possible weights.
  • said step of selecting at least one data unit is performed at least according to the weighting of the data units classified in said current level.
  • weights are consistent with the dependencies between data units. Taking weighting into account facilitates the selection of excess data units in one level, following a reclassification.
  • said step of selecting at least one data unit is performed with the following double criterion: the highest weighting, among weightings assigned to each of the data units; and for the same weighting, the most recent time reference.
  • the initial classification of each data unit in an initial level is a function of at least one marking information carried by said data unit and comprising a n-tuple of at least two indicators among the indicators belonging to the group. comprising: a priority indicator (P); a dependency indicator (D), relating to a spatial resolution; a time resolution indicator (T); and- an indicator of quality and / or complexity (Q).
  • P priority indicator
  • D dependency indicator
  • T time resolution indicator
  • Q an indicator of quality and / or complexity
  • NALUs data units
  • the method is implemented by at least one of the following network equipment: stream server and intermediate node of a transmission network.
  • the invention relates to a computer program product downloadable from a communication network and / or recorded on a computer readable medium and / or executable by a processor, this computer program product comprising instructions program code for executing the steps of the aforementioned method, when said program is executed on a computer.
  • the invention relates to a device for adapting a scalable data stream organized in blocks of data units each comprising at least one basic data unit and at least one unit of data of enhancement. , for defining a plurality of quality and rate levels according to the number and type of data units used, each data unit being initially classified in a selected initial level from said plurality of levels.
  • This device comprises regulating means such that, if a reclassification condition is satisfied for a data unit, then said data unit is reclassified to a reclassification level less priority than the initial level of said data unit, and all Data units that depend on the decoding of said reclassified data unit are also reclassified into reclassification levels where all the data units necessary for their decoding are accessible.
  • the adaptation device comprises means for implementing the adaptation method as described above (in any one of its various embodiments).
  • the invention relates to a network equipment comprising an adaptation device as mentioned above.
  • the network equipment belongs to the group comprising stream servers and intermediate nodes of a transmission network. 4. LIST OF FIGURES
  • FIG. 1 already described in relation with the prior art, presents a block diagram of a generating encoder; an MPEG4-svc stream (scalable video stream);
  • FIG. 2 presents a block diagram of a scalable data stream adaptation device according to one embodiment of the invention;
  • FIG. 3 shows the three scalability axes of an MPEG4-svc stream;
  • Figure 4 shows an example of dependencies between NALUs of different coding levels;
  • FIG. 1 already described in relation with the prior art, presents a block diagram of a generating encoder; an MPEG4-svc stream (scalable video stream);
  • FIG. 2 presents a block diagram of a scalable data stream adaptation device according to one embodiment of the invention;
  • FIG. 3 shows the three scalability axes of an MPEG4-svc stream;
  • Figure 4 shows an example of dependencies between NALUs of different coding levels;
  • FIG. 1 already described in relation with the prior art, presents a block diagram of a generating encoder; an
  • FIG. 5 illustrates the operating principle of the regulation buffer and the reserve buffer appearing in FIG. 2;
  • FIG. 6 shows a more detailed view of the regulation module appearing in FIG. 2;
  • FIG. 7 illustrates a double referenced data structure, between the regulation buffer and the MLTB, according to a particular embodiment of the invention;
  • FIGS. 8 and 9 illustrate two modes of operation, independent and cumulative respectively, of the MLTB implemented in the regulation module appearing in FIG. 2;
  • Figure 10 shows another example of dependencies between different levels of coding;
  • FIG. 11 presents a flowchart of a particular embodiment of a simplified regulation algorithm implemented by the regulation module appearing in FIG. 2;
  • FIGS. 12 and 13 show a flowchart of a particular embodiment of a simplified control algorithm implemented by the regulation module appearing in FIG. 2 (FIG.
  • the scalable data flow adaptation device comprises the following elements (which are described in detail below): a reserve buffer 3 (hereinafter referred to as reserve buffer), which receives an MPEG4-svc 2 stream; a control buffer 4 (hereinafter called regulation buffer), the input of which is connected to the output of the reserve buffer 3; a static classification table 5; a dynamic ranking table 6; a resource adjustment module 7; a regulation module 8, to guarantee the different requested rates (arrow referenced 26) for the different levels of regulation; and a switching module 9, for routing each of the NALUs present at the output of the regulation buffer 4 as a function of the regulation level in which the regulation module 8 has classified them.
  • the routing module generates several sub-streams 24 each corresponding to one of the regulation levels.
  • the device comprises a non-volatile memory storing a computer program implementing the flux matching method according to the invention, and a processing unit (microprocessor for example) controlled by this computer program.
  • the code instructions of the computer program are for example loaded into a volatile memory before being executed by the processor of the processing unit.
  • the classification tables 5 and 6 contain the different configurations allowing to distribute the NALUs in the different levels of the regulation. In fact, they contain correspondences between elements present in the additional information of the data and the regulation levels managed in the regulation module 8.
  • NALUs used in MPEG4-svc
  • these elements are indicators present in the header of each NALU, in the form of a quadruplet: ⁇ P,
  • the ranking is made from the scalability properties of a stream
  • an MPEG4-svc stream has three possible scalability axes: spatial axis S (image resolution), frequency axis T (image frequency) and Q axis, also called SNR axis (quality), translating the level of detail obtained by the truncation of the coefficients resulting from the coding.
  • Each NALU is represented by a frame.
  • Figure 4 shows an example of dependencies between NALUs of different coding levels.
  • the first level of regulation base level B
  • the second level of regulation first level of enhancement R1
  • the third regulation level second enhancement level R2
  • Each coding level includes, for a given spatial / temporal resolution (for example CIF / 15Hz), NALUs of different SNR qualities. It can therefore be said that each coding level comprises a plurality of SNR levels.
  • a coding level corresponds to a rate range that can be adjusted by taking more or less NALUs with different SNRs.
  • Figure 4 shows the dependencies between NALUs to access a specific level of quality.
  • the CIF30 coding level is based on the CIF coding level 15, which itself relies on the QCIF or QCIF30 coding level.
  • all SNR levels of a coding level are not routinely used by the higher quality coding levels.
  • those used by the coding level CIF30 are referenced 41 and those that are not 42.
  • the NALUs not needed for the above levels are identified by a high weight (value 255).
  • this high value has the effect, in the case of a complete regulation, to encourage their rejection (reclassification in the fictitious trash level) or their reclassification in a very low priority level.
  • the patent application No. FR0507690 specifies that several fallback modes (also called filtering paths) are possible.
  • the static and dynamic classification tables 5 correspond to a given fallback mode.
  • the table examples below give priority to the fluidity of the images (QCIF 15 and QCIF30 at the first level) over the resolution of the display (CIF 15 at the second level).
  • Another fallback mode would prioritize display resolution (QCIF 15 and CIF 15 at the first level and QCIF30 at the second level).
  • the simultaneous presence of QCIF30 and QCIF in the first level is justified by their need for decoding CIF30.
  • the dynamic ranking table is not updated with the previous static table, but with the new static table. Then, the adaptation of the video stream to the rate (s) modifies this dynamic ranking table as indicated above.
  • the ranking tables therefore contain a list of correspondences in the form: ⁇ P, D, T, Q ⁇ -> (regulation level, weighting within the flow).
  • ⁇ P, D, T, Q ⁇ regulation level, weighting within the flow.
  • each type of NALU, defined by a particular quadruplet ⁇ P, D, T, Q ⁇ is associated with information "level of regulation” and information "weighting”.
  • the information “level of regulation” corresponds to the level of regulation in which the NALU will be affected.
  • the information “weighting within the flow” makes it possible to be able to order the NALUs within the same level of regulation.
  • This weighting information is independent of ranking in a regulation level. In a particular embodiment, this weighting information is equal to the value P of the NALU header.
  • the static ranking table 5, referred to as a reference, is provided with metadata included in the accompanying data of the audiovisual content. It contains the ranking levels defined by the provider of the content.
  • the purpose of the dynamic ranking table 6 is to take into account the dependencies between the NALUs. It intervenes in case of modification of the classification by the regulation module. Its goal is to maintain flow consistency. Since rate control can place N-level NALUs in a higher level (or delete them: classification in a fictitious trash level), this dynamic ranking table makes it possible to avoid placing NALUs in decoding relies on NALUs placed at level N + 1 (or deleted). This dynamic ranking table may not contain the weighting elements.
  • the dynamic ranking table is reset with the values from the static classification table to each reference image (IDR or I image).
  • the content of the static and dynamic ranking tables 5 is not static.
  • the correspondences evolve as and when regulation is carried out by the regulation module, in order to take into account all evolutions of the constraints. It is up to an external module, decision, to dynamically modify their content.
  • an incoming NALU of value ⁇ P, D, T, Q ⁇ can be reclassified in a level N + k less priority, with k> l, in order to limit the flow of the level N.
  • NALU are not all present.
  • the N-I level is independent of the N level, while the N level is dependent on the N-I level (hierarchical principle).
  • the following table shows an example of a static table for three-level control.
  • the "Target" column 51 presents, for information purposes, a possibility of flow characteristic (coding level).
  • the following table shows an example of an example of a dynamic classification table according to the invention, obtained by updating the static table example above after regulating the first regulation level.
  • this update concerns two types of NALUs: NALUs having a PDTQ ⁇ 3,0,1,2 ⁇ (fifth line) will have to be reclassified in level 4 of regulation (fictitious level forming trash). ; and the NALUs with a PDTQ ⁇ 2,0,1,1 ⁇ (twelfth line) will have to be reclassified in level 2 of regulation.
  • FIG. 5 illustrates the operating principle of the regulation buffer and the reserve buffer.
  • the regulation buffer 4 contains the data coming directly from the source. It is essentially used to keep the order of arrival of the data in order to facilitate their processing during the broadcast. Indeed, all the data having the same DTS must be transmitted at the same time, this information setting the emission. It is a FIFO file whose arrow referenced 70 indicates the direction.
  • the associated constraint is the rate calculation of each adjustment level of the regulation, its size must be fixed throughout the process and it must be constantly filled to be able to perform this calculation. The notion of filling is done on the basis of the temporal information of the data.
  • DTSi - DTSo constant, with DTSi the DTS value of the last AU input in the regulation buffer, and DTSo the DTS value of the first AU to be output of the regulation buffer.
  • the reserve buffer 3 is added to the input of the regulation buffer 4. The presence of this reserve also allows the grouping of the NALUs to form the AUs. In fact, the data are processed at the AU level in the regulation buffer 4, but at the NALU level in the regulation module 8.
  • This reserve also makes it possible to introduce the problem of supercharging and under-powering of the regulation buffer. Overfeeding is an input of a larger number of data than the regularization buffer can consume. In this case, the additional data will be stored in the reserve, until saturation thereof. Finally, if the reserve is considered to have reached its maximum size, the data will no longer be accepted and rejected from the system. Underrange means faster data consumption than entering data into the control buffer. The buffer regulation therefore does not have its optimal size, and the flow calculation remains possible, but on an incomplete basis because all the expected data are not present. However, the operation is still possible, as long as the control buffer is not completely empty because there is always data to be sent on the output network.
  • Control module 8 ( Figures 6 to 14) 5.4.1 General principle of control In order to guarantee the different requested bit rates, the regulation module 8 is implemented. It: receives as input the references of the NALUs contained in the regulation buffer
  • a resource adjustment can be established based on the targeted rates and feedback (arrow referenced 27 in Figure 2) from the broadcast. This adjustment is performed by the resource adjustment module 7 which can, for example, refine the rates to take into account the headers of the NALUs transmitted.
  • the referral module 9 directs the NALUs at the output of the regulation buffer.
  • Each NALU is routed to the transmission means corresponding to the regulation level in which it is classified.
  • At each regulation level corresponds for example a different means of transmission, in order to separate the levels. This differentiation can be done at the IP / port address, TOS mark, track within a multiplexing ...
  • the regulation module 8 implements, for example, a regulation mechanism comprising a multi-level chip bucket type algorithm (hereinafter called MLTB).
  • MLTB multi-level chip bucket type algorithm
  • the MLTB manages three levels of regulation N1, N2 and N3.
  • the arrows referenced 81, 82 and 83 symbolize the flow resources assigned to each of the regulation levels.
  • the arrow referenced 84 the regulation between the levels
  • the MLTB allows a dynamic change of the flow rate of any regulation level (without modifying the flow rates of the other levels).
  • changing the rate of a level instantaneously changes the tokens allocated at this level, thus adapting the regulation to the new rate setpoint.
  • the data within the MLTB are references (pointers) to the regulation buffer.
  • the smallest information is NALU.
  • AU integrity and temporal notions are managed only indirectly via the regulation buffer. Only the notion of token is used in MLTB calculations.
  • the data present in the reserve are not taken into account in the MLTB.
  • the MLTB can operate in independent or cumulative mode. 5.4.2.1 Organization of the data between the regulation buffer and the MLTB
  • FIG. 7 shows a dual referenced data structure between the regulation buffer and the MLTB, according to a particular embodiment of the invention.
  • Each level of the MLTB contains first pointers to the NALUs stored in the regulation buffer 4.
  • each NALU contains a header
  • the first pointers of level N1 are referenced 9I 1 , 9I 2 , ..., those of level N2 are referenced 92 ls 92 2 , etc.
  • the first pointers of NALUs are ranked in order of weighting (as symbolized by the arrow referenced 93). For the same weighting level, the pointers to the oldest DTS NALUs are placed first. This organization makes it possible to immediately find the lowest priority NALUs (in the case of complete regulation, described below). The addition of new NALUs in the MLTB respects this rule.
  • the buffer buffer data is ordered by AU, and following the DTS
  • the order of the NALUs within an AU is indifferent for the regulation carried out by the MLTB (the MLTB contains the order of priority). This makes it possible to dispense with the order of arrival of the NALUs, for example in the case of cooperation of networks with different transfer times.
  • control buffer 4 contains second pointers to the first pointers within the MLTB. This double referencing structure (first and second pointers), symbolized by the referenced arrows
  • a bucket of chips is assigned for each regulation level, with a number of tokens set according to the requested rate for this regulation level and the size of the regulation buffer. For example, one of two ways to calculate the released tokens is used:
  • Tokens released AU size: the MLTB behaves as a simple average on the regulation buffer, and the bit rate is AU level;
  • Tokens released flow output * time out AU: the MLTB integrates the IP headers in its calculation. The rate corresponds to the IP level.
  • FIGS 8 and 9 illustrate these two modes of operation, independent and cumulative respectively.
  • C1 and C2 represent the target flow rates of the respective levels 1 and 2.
  • D1 and D2 represent the actual flow rates.
  • the regulation can use, for each level, the available resources of the lower level.
  • an MLTB operating with a mixture of independent and cumulative modes.
  • an SD base flow (of target bit rate C1) having HD enhancement flux in 72Op mode (of target bit rate C2) and another HD enhancement mode in FIG. 1080i mode (target rate C3), these two enhancement modes are independent.
  • the flow constraints are then: D1 + D2 ⁇ C1 + C2 D1 + D3 ⁇ C1 + C3
  • the MLTB When the output of an AU, the MLTB indicates the distribution of the NALUs of this
  • the simplified regulation only acts when entering the data (AU grouping NALUs) into the regulation buffer.
  • the quantity of tokens freed by the data output of the regulation buffer is not sufficient to allow the entry of a new datum by taking into account only the classification operation, this data is reclassified in the upper levels of the MLTB. .
  • the dynamic ranking table is updated.
  • an event causes the output of an AU of the regulation buffer.
  • the tokens that were associated with the NALUs of this AU become available again for the MLTB (according to the calculation of chips detailed above).
  • an AU taken from the reserve buffer is imported into the regulation buffer.
  • an AU output is an AU input.
  • the ranking is applied sequentially to each NALU of the AU entry, thanks to the chips available in the MLTB.
  • a step 134 it is detected whether all the NALUs composing the AU input have been processed. If so, go to the end step 135. Otherwise, in a step 136, a NALU is to be processed, then in a step 137 it is detected whether the available tokens of the requested N regulation level (according to dynamic classification table) suffice for the NALU.
  • NALU is ranked in the N level and N level tokens are awarded. Then, we return to step 134. If the available tokens of the level N are not sufficient for the NALU, then in a step 139 the regulation level N + 1 is chosen, of lower priority than the N level.
  • step 1310 it is detected whether the available tokens of the N + 1 regulation level suffice for the NALU: if the available tokens of the N + 1 level are sufficient, then one goes on to the 1311 modification step of the dynamic ranking table (to take dependencies into account) before proceeding to step 138 so that the NALU is reclassified in the level N + 1 and the tokens of the level N + 1 are allotted to it; if the available tokens of the N + 1 regulation level are not sufficient for the NALU, one returns to the step 139.
  • the last passage by the step 139 consists in choosing the level of fictitious regulation forming trash, and in this case the The following step 1310 is considered as verified and therefore, step 1311 is taken.
  • an event causes the output of an AU of the regulation buffer.
  • the tokens that were associated with the NALUs of this AU become available again for the MLTB.
  • an AU taken in the reserve buffer is imported into the regulation buffer.
  • a step 144 it is detected whether all the NALUs composing the AU input have been processed. If so, we go to the end step 145. Otherwise, in a step 146 we take a NALU to be processed, then in a step 147 we detect if the available tokens of the N regulation level requested (according to the dynamic classification table) suffice for the NALU. If the available tokens of the N level are sufficient, then in a step 148 the NALU is ranked in the N level and the tokens of the N level are assigned to it.
  • step 149 a regulation of the set of NALUs of all the regulation levels of the MLTB is carried out, then in a step 1410 the dynamic classification table is modified. (in order to take dependencies into account) before returning to step 144.
  • step 149 of adjustment of the regulation levels (regulation of the set of NALUs of all the MLTB regulation levels) is now presented.
  • step 151 the input NALU is added to the N level.
  • the number of tokens available in this level of regulation is then likely to become negative if, before the addition, there were not enough tokens available. NALU is nevertheless added because it must be taken into account in future research.
  • a step 152 it is detected whether all the regulation levels to be processed (namely the level N and the lower priority levels) have been. If so, we go to the end step 153. If not, in a step 154 we take a new current regulation level to be processed (we start with the level N and then at each iteration we go to the next level N + 1 of lower priority), then in a step 155 it is detected whether the number of available tokens for the current level is correct (that is, greater than or equal to zero).
  • the level is considered to be regulated and it returns to step 152.
  • step 156 NALU selection, among those classified in the current regulation level, having the least dependence.
  • a selection criterion is to take the NALU with the highest weighting and the most recent DTS.
  • step 157 the selected NALU is reclassified at the N + 1 level, thus releasing the tokens associated with it. Then we return to step 155, to check if the reclassification of this NALU was sufficient.
  • the last pass through step 157 consists of a reclassification into the dummy trash control level, and in this case the test of step 155 which follows is considered as checked, and therefore step 152 is returned.
  • Figure 14 shows an example of distribution of NALUs (represented by black squares) in three possible control levels N1, N2, N3 and a dummy trash control level N4.
  • Each AU is represented by a column of NALUs that may have a different number of NALUs.
  • the NALUs are selected to be assigned to a regulation level.
  • the number of NALUs classified in one level of regulation may vary from one DTS to another, depending on the flow rate assigned to this level of regulation.
  • there is a decrease in the flow rate assigned to the Nl level, between the second and third DTS (starting from DTSo) then an increase in this rate between the fifth and sixth DTS.
  • the flow rate assigned at level N3 remains constant.
  • the dashed arrow referenced 161 illustrates the order of travel for the reclassification of the NALUs.
  • the NALUs reclassified first are those with the highest weighting and the most recent DTS (close to DTSi).
  • Each of the arrows referenced 162 and 163 illustrates the dependence between two NALUs. It is recalled that a NALU of a regulation level N can only depend on a NALU of the same N regulation level or a N 'less priority regulation level (N'> N).
  • This figure 14 also illustrates the (re) classification of two NALUs, according to the example of dynamic classification table above (see the fifth and twelfth lines), following a reduction of the flow rate assigned to level N1: - IaNALU referenced 164 is (re) ranked in level 2; and
  • IaNALU referenced 165 is (re) classified in level 4 (trash).
  • level 4 level 4
  • the complexity of the algorithm of the complete regulation is increased compared to that of the simplified regulation, because it must consult, or even modify, all the NALUs contained in the buffer of regulation, and this for each introduction of a new given.
  • the advantage of the complete regulation is the reactivity. Indeed, all the data present in the system are regulated during the change of constraints. Thus, the data transmitted just after the change will already respect these new constraints.
  • Another advantage of this complete regulation is to smooth the quality of the decoded stream, by regulating the classification of NALUS over the entire regulation buffer.
  • the order of selection of reclassified NALUs optimizes the quality in an order that respects dependencies.

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Abstract

Method and device for adapting a scalable data stream, corresponding computer program product and network equipment. The invention relates to a method of adapting a scalable data stream organized into blocks of data units, each block comprising at least one base data unit and at least one enhancement data unit, making it possible to define a plurality of levels of quality and throughput (N1 to N3) according to the number and type of data units used, each data unit being initially ranked into an initial level selected from among said plurality of levels. According to the invention, the method implements a regulating mechanism (8) such that, if a data unit is re-ranked into a re-ranking level of lower priority than the initial level of said data unit, all the data units which depend on the decoding of said re-ranked data unit are also re-ranked into re-ranking levels where all the data units indispensable for their decoding are accessible.

Description

Procédé et dispositif d'adaptation d'un flux de données scalable, produit programme d'ordinateur et équipement réseau correspondants. Method and apparatus for adapting a scalable data stream, computer program product and corresponding network equipment
1. DOMAINE DE L'INVENTION1. DOMAIN OF THE INVENTION
Le domaine de l'invention est celui du traitement de flux de données scalables, aussi appelés flux de données hiérarchiques, fournis à des usagers par transport en temps réel sur un réseau de communication.The field of the invention is that of the processing of scalable data streams, also called hierarchical data streams, provided to users by real-time transport over a communication network.
Plus précisément, l'invention concerne un procédé d'adaptation d'un flux de données scalable aux caractéristiques d'un réseau et/ou des usagers.More specifically, the invention relates to a method of adapting a scalable data stream to the characteristics of a network and / or users.
L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à l'adaptation d'un flux vidéo scalable (par exemple un flux MPEG4-svc) aux caractéristiques de la liaison de l'usager et/ou de son terminal.The invention applies in particular, but not exclusively, to the adaptation of a scalable video stream (for example an MPEG4-svc stream) to the characteristics of the link of the user and / or of his terminal.
La technique MPEG4-SVC est notamment présentée dans les documents :The MPEG4-SVC technique is notably presented in the documents:
- JSVM 2.0 : Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG & ITU-T VCEG, N7084, Joint Scalable Video Model (JSVM) 2.0 Référence Encoding Algorithm Description, April 2005, Busan (Julien Reichel, Heiko Schwarz, Mathias Wien) ; et- JSVM 2.0: Joint Video Team (JVT) of ISO / IEC MPEG & ITU-T VCEG, N7084, Scalable Video Model Joint (JSVM) 2.0 Reference Encoding Algorithm Description, April 2005, Busan (Julien Reichel, Heiko Schwarz, Mathias Wien) ; and
- WD 2 : J. Reichel, H. Schwarz, M. Wien - Scalable Video Coding - Working Draft 2 -ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, W7084, April 2005, Busan.- WD 2: J. Reichel, H. Schwarz, M. Wien - Scalable Video Coding - Working Draft 2 - ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG11, W7084, April 2005, Busan.
2. ART ANTÉRIEUR 2.1 Les systèmes vidéo scalables (échelonnables)2. PRIOR ART 2.1 Scalable video systems (scalable)
Actuellement, la plupart des codeurs vidéo génèrent un seul flux compressé correspondant à l'intégralité d'une séquence codée. Chaque client souhaitant exploiter le fichier compressé pour décodage et visualisation doit pour cela télécharger (ou « streamer ») le fichier compressé complet. Or, dans un système hétérogène (par exemple Internet), tous les clients ne disposent pas du même type d'accès aux données : la bande passante, les capacités de traitement, les écrans des différents clients peuvent être très différents (par exemple, sur un réseau Internet, l'un des clients pourra disposer d'un débit ADSL à 1024 kb/s et d'un micro-ordinateur (PC) puissant alors que l'autre ne bénéficiera que d'un accès modem et d'un PDA). Une solution évidente à ce problème consiste à générer plusieurs flux compressés correspondant à différents débits/résolutions de la séquence vidéo : c'est le simulcast. Cette solution est cependant sous-optimale en termes d'efficacité, et suppose de connaître à l'avance les caractéristiques de tous les clients potentiels. Plus récemment sont apparus des algorithmes de codage vidéo dit scalables (ou échelonnables), c'est-à-dire à qualité adaptable et résolution spatio-temporelle variable, pour lesquels le codeur génère un flux compressé en plusieurs couches, chacune de ses couches étant emboîtée dans la couche de niveau supérieur. Ces algorithmes sont aujourd'hui en cours d'adoption en amendement de MPEG4-AVC (appelé dans la suite de ce document : SVC).Currently, most video encoders generate a single compressed stream corresponding to the entirety of an encoded sequence. Each client wishing to use the compressed file for decoding and visualization must download (or "stream") the entire compressed file. However, in a heterogeneous system (for example the Internet), all the clients do not have the same type of data access: the bandwidth, the processing capacities, the screens of the different customers can be very different (for example, on an Internet network, one of the customers will be able to have an ADSL speed of 1024 kb / s and a powerful microcomputer (PC) while the other will only benefit from a modem access and a PDA ). An obvious solution to this problem is to generate several compressed streams corresponding to different bit rates / resolutions of the video sequence: it is the simulcast. However, this solution is sub-optimal in terms of efficiency, and requires knowing in advance the characteristics of all potential customers. More recently, scalable (or scalable) video coding algorithms have been introduced, that is to say with adaptable quality and variable spatio-temporal resolution, for which the coder generates a compressed stream in several layers, each of its layers being nested in the upper level layer. These algorithms are now being adopted as an amendment to MPEG4-AVC (hereinafter referred to as SVC).
De tels codeurs sont très utiles pour toutes les applications pour lesquelles la génération d'un seul flux compressé, organisé en plusieurs couches de scalabilité, peut servir à plusieurs clients de caractéristiques différentes, par exemple :Such encoders are very useful for all applications for which the generation of a single compressed stream, organized into several scalability layers, can serve several clients of different characteristics, for example:
VOD ("Video On Demand" pour "vidéo à la carte"), accessibles aux terminaux de radiocommunication de type UMTS ("Universal Mobile TélécommunicationVOD ("Video On Demand" for "video-on-demand"), accessible to UMTS-type radiocommunication terminals ("Universal Mobile Telecommunication
Service" pour "service de télécommunication mobile universel"), aux PC ou aux terminaux de télévision avec accès ADSL, etc. ; mobilité de session (par exemple reprise sur un PDA d'une session vidéo commencée sur un téléviseur, ou, reprise sur un mobile GPRS ("General Packet Radio Service" pour "service général de radiocommunication par paquets") d'une session commencée sur UMTS) ; continuité de session (dans un contexte de partage de la bande passante avec une nouvelle application) ; télévision haute définition, dans laquelle un encodage vidéo unique doit permettre de servir aussi bien des clients disposant d'une définition standard SD que des clients disposant d'un terminal à haute définition HD ; visioconférence, dans laquelle un encodage unique doit répondre aux besoins de clients disposant d'un accès UMTS et d'un accès Internet ; etc. 2.2 MPEG-4 SVC Le modèle JSVM MPEG est décrit dans le document JSVM 2.0 déjà cité. Il est basé sur un codeur scalable fortement orienté vers des solutions de type AVC, dont la structure schématique d'un encodeur correspondant est présenté à la figure 1. Il s'agit d'une structure pyramidale. Les composantes d'entrée vidéo 10 subissent un sous- échantillonnage dyadique (décimation 2D par 2 référencée 11, décimation 2D par 4 référencée 12). Chacun des flux sous-échantillonnés subit ensuite une décomposition temporelle 13 de type MCTF ("Motion Compensated Temporal Filtering" pour "filtrage temporel compensé en mouvement"). Une version basse résolution de la séquence vidéo est codée 14 jusqu'à un débit donné qui correspond au débit maximum décodable pour la résolution spatiale basse (ce niveau de base est compatible AVC).Service "for" universal mobile telecommunication service "), PCs or television terminals with ADSL access, etc., session mobility (for example resumption on a PDA of a video session started on a television, or, restarted on a General Packet Radio Service (GPRS) mobile for "general packet radio service" of a session started on UMTS); session continuity (in a context of sharing bandwidth with a new application); definition, in which a single video encoding should be able to serve both standard definition SD clients and clients with a high-definition HD terminal videoconferencing, in which a single encoding must meet the needs of customers with UMTS access and Internet access, etc. 2.2 MPEG-4 SVC The JSVM MPEG model is described in the already cited JSVM 2.0 document. It is based on a scalable encoder strongly oriented to AVC type solutions, whose schematic structure of a corresponding encoder is presented in Figure 1. It is a pyramidal structure. The video input components 10 undergo dyadic subsampling (2D decimation by 2 referenced 11, 2D decimation by 4 referenced 12). Each of the subsampled streams is then subjected to a temporal decomposition 13 of the MCTF type ("Motion Compensated Temporal Filtering"). A low-resolution version of the video sequence is encoded 14 up to a given bit rate which corresponds to the maximum decodable bit rate for the low spatial resolution (this base level is AVC compatible).
Les niveaux supérieurs sont ensuite codés 19 par soustraction du niveau précédent reconstruit et sur-échantillonné et codage des résidus sous forme d'un niveau de base, et éventuellement d'un ou plusieurs niveaux de rehaussement obtenus par codage multipasse de plans de bits (appelé FGS pour "Fine Grain Scalability", échelonnabilité à grain fin).The higher levels are then encoded by subtracting the previous reconstructed and over-sampled level and encoding the residuals as a base level, and optionally one or more enhancement levels obtained by multi-bit coding of bit planes (called FGS for "Fine Grain Scalability", fine grain scalability).
Selon cette approche, on distingue les informations de mouvement 17 et les informations de texture 18. Afin de réaliser une adaptation en débit, les informations de texture 18 sont codées à l'aide d'un schéma progressif : codage d'un premier niveau de qualité minimale (appelé « Base Layer » en anglais, ou Couche de Base) ; codage de niveaux de raffinement progressif (appelés « Enhancement Layer » en anglais, ou Couche de Réhaussement).According to this approach, the motion information 17 and the texture information 18 are distinguished. In order to achieve a rate adaptation, the texture information 18 is coded using a progressive scheme: coding of a first level of minimum quality (called "Base Layer" in English, or Base Layer); coding of progressive refinement levels (called "Enhancement Layer" or "Enhancement Layer").
En référence à la figure 1 , les informations de texture 18 alimentent un module de codage de la couche de base de quantification 19. Les données codées, en sortie du module 19 servent à alimenter un bloc 21 de transformation spatiale et de codage entropique, qui travaille sur les niveaux de raffinement du signal. Les données en sortie du module 21 alimentent une interpolation 20 depuis le niveau de base. Cette interpolation est utilisée comme prédiction dans le module de codage 19 du niveau situé au-dessus. Un module de multiplexage 22 ordonne les différents sous-flux générés dans un flux de données compressé global 23. Le flux compressé 23, en sortie du codeur, est structuré en unités de données appelées « NALU » (pour « Network Abstraction Layer Unit » en anglais). Les NALUs sont organisées en blocs d'unités de données appelés par la suite « AU » (pour « Access Units » en anglais). Une AU comprend l'ensemble des NALUs correspondant à un même instant temporel, c'est-à-dire possédant un même DTS (pour « Decoding TimeWith reference to FIG. 1, the texture information 18 feeds a coding module of the quantization base layer 19. The coded data, at the output of the module 19, are used to feed a block 21 for spatial transformation and entropic coding, which is working on the levels of signal refinement. The output data of the module 21 feeds an interpolation 20 from the base level. This interpolation is used as a prediction in the coding module 19 of the level above. A multiplexing module 22 orders the different sub-streams generated in a global compressed data stream 23. The compressed stream 23, at the output of the coder, is structured in data units called "NALU" (for "Network Abstraction Layer Unit"). The NALUs are organized in blocks of data units called subsequently "AU" (for "Access Units" in English). An AU comprises all the NALUs corresponding to the same time instant, that is to say having the same DTS (for "Decoding Time
Stamp » en anglais, ou « information d'horodatage pour le décodage »), et appartenant donc à une même image. Chaque NALU est associée à une image issue de la décomposition spatio-temporelle, un niveau de résolution spatiale, et un niveau de quantification. Cette structuration en unités de données permet de réaliser une adaptation en débit et/ou résolution spatio-temporelle en supprimant les NALUs de résolution spatiale trop grande, ou de fréquence temporelle trop grande ou bien encore de qualité d'encodage trop grande.Stamp "in English, or" timestamp information for decoding "), and therefore belonging to the same image. Each NALU is associated with an image resulting from spatio-temporal decomposition, a spatial resolution level, and a quantization level. This structuring in units of data makes it possible to adapt to bit rate and / or space-time resolution by eliminating the NALUs of too great spatial resolution, or of too high temporal frequency or even of too much encoding quality.
2.3 Technique décrite dans la demande de brevet français FR28540182.3 Technique described in the French patent application FR2854018
La demande de brevet français publiée sous le n° FR2854018 décrit une technique de contrôle d'un trafic de paquets de données en entrée d'un réseau. Le trafic comprend N flux et/ou sous-flux associés chacun à un niveau de priorité, N > 2. Chacun des paquets est marqué avec le niveau de priorité associé au flux ou sous-flux auquel il appartient.The French patent application published under No. FR2854018 describes a technique for controlling data packet traffic at the input of a network. The traffic comprises N flows and / or substreams each associated with a priority level, N> 2. Each packet is marked with the priority level associated with the stream or sub-stream to which it belongs.
Dans une application particulière, le trafic comprend N sous-flux correspondant chacun à un des N niveaux hiérarchiques d'un flux hiérarchique ou d'un agrégat de flux hiérarchiques. Il s'agit par exemple d'un flux hiérarchique audio/vidéo comprenant les sous-flux suivants : un sous-flux audio, un sous-flux vidéo de base et un sous-flux vidéo de réhaussement.In a particular application, the traffic comprises N substreams each corresponding to one of the N hierarchical levels of a hierarchical flow or an aggregate of hierarchical flows. This is for example an audio / video hierarchical stream comprising the following sub-streams: an audio sub-stream, a basic video sub-stream and a video enhancement sub-stream.
L'objectif est de traiter les rafales pour maîtriser les congestions dans un réseau. En effet, les congestions affectent principalement les rafales, qui contiennent les informations les plus importantes d'un flux codé MPEG. Cette maîtrise est particulièrement adaptée pour les réseaux de type ADSL quand le débit nominal du flux est proche du débit maximum de la liaison.The goal is to treat bursts to control congestions in a network. Indeed, congestions mainly affect bursts, which contain the most important information of an MPEG encoded stream. This control is particularly suitable for ADSL type networks when the nominal flow rate is close to the maximum flow of the link.
Le principe général de cette technique connue consiste à mettre en œuvre un mécanisme de seau à jetons multi-niveau (MLTB, pour « Multi Layer Token Bucket »).The general principle of this known technique is to implement a multi-level chip bucket mechanism (MLTB, for "Multi Layer Token Bucket").
Chaque niveau du MLTB est utilisé pour traiter l'un des N niveaux de priorité. Chacun des paquets subit un traitement selon un marquage correspondant à son niveau de priorité : il est accepté ou refusé selon qu'il est possible ou non de lui attribuer des jetons en fonction de son niveau de priorité. Les paquets acceptés sont placés dans une mémoire tampon (buffer) de paquets à émettre, qui forme un moyen de gestion d'une file d'attente. Les paquets refusés sont jetés ou, dans une variante de réalisation, placés dans le buffer après avoir été à nouveau marqués avec un niveau de priorité plus faible (c'est-à-dire après avoir été reclassés dans un niveau de priorité plus faible). Dans un exemple de réalisation, le MLTB précité est placé en entrée du buffer de paquets à émettre, pour le contrôle des rafales, et un seau à un seul niveau est placé en sortie, pour le lissage de trafic (TBTS, pour « Token Bucket Traffic Shaper »).Each MLTB level is used to process one of the N priority levels. Each packets undergoes processing according to a marking corresponding to its priority level: it is accepted or refused according to whether or not it is possible to give it tokens according to its priority level. The accepted packets are placed in a buffer (buffer) of packets to be sent, which forms a means of managing a queue. Rejected packets are discarded or, in an alternative embodiment, placed in the buffer after being marked again with a lower priority level (i.e. after being reclassified to a lower priority level). . In an exemplary embodiment, the aforementioned MLTB is placed at the input of the packet buffer to be transmitted, for burst control, and a single-level bucket is placed at the output, for the smoothing of traffic (TBTS, for "Token Bucket"). Traffic Shaper ").
Un inconvénient de cette technique connue est que le reclassement d'un paquet est effectué indépendamment de la notion de dépendance entre paquets. En d'autres termes, on ne tient pas compte du fait qu'un paquet est reclassé pour le traitement des paquets suivants qui dépendent de ce paquet reclassé. Un autre inconvénient de la technique connue est que le reclassement d'un paquet implique un nouveau marquage de ce paquet (c'est-à-dire une modification de ce paquet).A disadvantage of this known technique is that the reclassification of a packet is performed independently of the notion of dependency between packets. In other words, it does not take into account that a packet is reclassified for processing subsequent packets that depend on this reclassified packet. Another disadvantage of the known technique is that the reclassification of a packet involves a new marking of this packet (that is to say a modification of this packet).
Un autre inconvénient de la technique connue est qu'elle ne propose pas de solution optimale pour le reclassement d'un paquet dans un niveau de priorité plus faible.Another disadvantage of the known technique is that it does not offer an optimal solution for the reclassification of a packet in a lower priority level.
Un autre inconvénient de la technique connue est qu'un paquet n'est traité que quand il se trouve en entrée du buffer de paquets à émettre. Elle ne propose aucun traitement sur les paquets déjà présents dans le buffer, et de ce fait ne nécessite pas de moyens de distinction entre paquets présents dans le buffer et ayant un même niveau de priorité (pas de pondération des paquets).Another disadvantage of the known technique is that a packet is processed only when it is at the input of the packet buffer to be transmitted. It does not propose any processing on the packets already present in the buffer, and therefore does not require means of distinction between packets present in the buffer and having the same level of priority (no weighting of the packets).
Encore un autre inconvénient de la technique connue est qu'elle n'envisage pas que les paquets sortant du buffer de paquets à émettre soient dirigés vers différents moyens de transmission en fonction de leurs niveaux de priorité. Ainsi, dans l'exemple de réalisation précité, le TBTS à un seul niveau ne sait pas gérer l'envoi simultané de plusieurs flux. De plus, l'indépendance entre le MLTB et le TBTS risque éventuellement d'aboutir à une incompatibilité entre le remplissage et la sortie. La qualité du signal en sortie en serait altérée le temps de revenir à un fonctionnement normal. 3. EXPOSÉ DE L'INVENTIONYet another disadvantage of the known technique is that it does not envisage that the packets leaving the packet buffer to be transmitted are directed to different transmission means according to their priority levels. Thus, in the aforementioned embodiment, the single-level TBTS does not handle the simultaneous sending of multiple streams. Moreover, the independence between the MLTB and the TBTS potentially risks to lead to an incompatibility between the filling and the exit. The quality of the output signal would be impaired the time to return to normal operation. 3. STATEMENT OF THE INVENTION
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un procédé d'adaptation d'un flux de données scalable organisé en blocs d'unités de données comprenant chacun au moins une unité de données de base et au moins une unité de données de réhaussement, permettant de définir une pluralité de niveaux de qualité et de débit selon le nombre et le type d'unités de données utilisées, chaque unité de données étant initialement classée dans un niveau initial sélectionné parmi ladite pluralité de niveaux. Ce procédé met en œuvre un mécanisme de régulation tel que si une unité de données est reclassée dans un niveau de reclassement différent du niveau initial de ladite unité de données, toutes les unités de données qui dépendent au décodage de ladite unité de données reclassée sont également reclassées dans des niveaux de reclassement où toutes les unités de données indispensables à leur décodage sont accessibles. Le principe général de l'invention consiste donc à prendre en compte, de façon dynamique, l'impact du reclassement d'une unité de données sur le classement des autres unités de données qui dépendent de cette unité de données reclassée. Ainsi, on assure que le flux pourra être décodé correctement par le terminal de l'usager.In a particular embodiment of the invention, there is provided a method of adapting a scalable data stream organized into blocks of data units each comprising at least one basic data unit and at least one unit of data. boost data, for defining a plurality of quality and rate levels according to the number and type of data units used, each data unit being initially classified in a selected initial level from said plurality of levels. This method implements a control mechanism such that if a data unit is reclassified to a reclassification level different from the initial level of said data unit, all the data units that depend on the decoding of said reclassified data unit are also reclassified in reclassification levels where all the data units necessary for their decoding are accessible. The general principle of the invention therefore consists in dynamically taking into account the impact of the reclassification of a unit of data on the classification of the other data units which depend on this reclassified data unit. Thus, it is ensured that the stream can be decoded correctly by the user's terminal.
Il est à noter que le reclassement d'une unité de données n'implique pas un nouveau marquage (et donc aucune modification) de cette unité de données. Ce reclassement n'est donc pas porté par l'unité de données reclassée, et est géré entièrement et uniquement par le dispositif mettant en œuvre le procédé d'adaptation de l'invention. Toutefois, comme indiqué ci-après, dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ce reclassement a pour conséquence un changement de moyen de transmission vers lequel l'unité de données reclassée est dirigée.It should be noted that the reclassification of a data unit does not imply a new marking (and therefore no modification) of this data unit. This reclassification is therefore not carried by the reclassified data unit, and is managed entirely and solely by the device implementing the adaptation method of the invention. However, as indicated below, in a particular embodiment of the invention, this reclassification results in a change of transmission means to which the reclassified data unit is directed.
Il est également à noter que si le traitement d'une unité de données en entrée d'une mémoire tampon (buffer) de type FIFO entraîne un reclassement, il existe une première réalisation de l'invention dans laquelle c'est cette unité de données qui est reclassée (voir ci-après l'algorithme détaillé de « compensation simplifiée »), et une seconde réalisation de l'invention dans laquelle il peut y avoir une ou plusieurs unités de données reclassées parmi cette unité de données et l'ensemble des unités de données déjà présentes dans la mémoire tampon (voir ci-après l'algorithme détaillé de « compensation complète »).It should also be noted that if the processing of an input data unit of a FIFO buffer causes a reclassification, there is a first embodiment of the invention in which it is this data unit. which is reclassified (see hereinafter the detailed "simplified compensation" algorithm), and a second embodiment of the invention in which there may be one or more reclassified data units among this data unit and all of the data units already present in the buffer (see below the detailed "full compensation" algorithm).
Avantageusement, chaque unité de données est dirigée vers un moyen de transmission associé au niveau dans lequel ledit mécanisme de régulation a au final classé ou reclassé ladite unité de données. M moyens de transmission différents sont utilisés, avec l≤M≤R, où R est le nombre de niveaux de qualité et de débit.Advantageously, each data unit is directed to an associated transmission means at the level in which said control mechanism has finally classified or reclassified said data unit. M different transmission means are used, with l≤M≤R, where R is the number of quality and throughput levels.
Ainsi, on modifie la répartition des unités de données soit dans un unique moyen de transmission, soit parmi plusieurs moyens de transmission. Dans le second cas, sans subir de nouveau marquage (c'est-à-dire sans être modifiées), les unités de données peuvent être redirigées d'un moyen de transmission à un autre, et on optimise ainsi l'utilisation des différents moyens de transmission.Thus, the distribution of the units of data is modified either in a single transmission means or among several transmission means. In the second case, without being re-tagged (i.e. without being modified), the data units can be redirected from one transmission means to another, and the use of the different means is optimized. of transmission.
Dans un exemple de réalisation avantageux, chaque niveau de régulation est associé à un moyen de transmission distinct (M=R).In an advantageous exemplary embodiment, each regulation level is associated with a separate transmission means (M = R).
Avantageusement, au moins un des niveaux de reclassement est tel que les unités de données qui y sont reclassées ne sont pas transmises. Il s'agit par exemple d'un niveau fictif formant poubelle, ne faisant pas partie de la pluralité de niveaux de qualité et de débit.Advantageously, at least one of the reclassification levels is such that the data units reclassified therein are not transmitted. This is for example a fictitious level forming trash, not part of the plurality of levels of quality and flow.
Selon une caractéristique avantageuse, ledit mécanisme de régulation comprend un algorithme de type seau à jetons multi-niveau (MLTB). En d'autres termes, on peut combiner le concept général de la présente invention (reclassement des unités de données en tenant compte de dépendance entre unités de données classées dans des niveaux différents) avec celui du MLTB, et ainsi bénéficier de tous les avantages liés au MLTB.According to an advantageous characteristic, said regulation mechanism comprises a multi-level chip bucket (MLTB) type algorithm. In other words, one can combine the general concept of the present invention (reclassification of data units taking into account dependency between data units classified in different levels) with that of the MLTB, and thus enjoy all the advantages related to it. at the MLTB.
De façon avantageuse, une unité de données est reclassée si une ressource de débit disponible pour le niveau initial de ladite unité de données n'est pas suffisante.Advantageously, a data unit is reclassified if a rate resource available for the initial level of said data unit is not sufficient.
Il est à noter qu'une unité de données peut également être reclassées pour d'autres raisons, par exemple liées aux ressources du terminal de l'utilisateur recevant le flux.It should be noted that a unit of data may also be reclassified for other reasons, for example related to the resources of the terminal of the user receiving the stream.
Avantageusement, lorsque le flux comprend une unité de données de référence, on annule, pour les unités de données qui suivent ladite unité de données de référence dans le flux, les reclassements qui découlent de reclassements déjà effectués pour des unités de données qui précèdent ladite unité de données de référence dans le flux.Advantageously, when the flow comprises a reference data unit, it is canceled, for the data units that follow said reference data unit. in the flow, reclassifications resulting from reclassifications already made for data units that precede said reference data unit in the flow.
Avantageusement, ledit mécanisme de régulation gère toute modification dynamique d'une ressource de débit affectée à l'un desdits niveaux. Ainsi, on peut améliorer immédiatement (par exemple en temps réel) l'adaptation du flux.Advantageously, said regulation mechanism manages any dynamic modification of a flow rate resource assigned to one of said levels. Thus, one can immediately improve (for example in real time) the adaptation of the flow.
Avantageusement, ledit mécanisme de régulation tient compte du temps réel d'émission des unités de données, pour gérer les ressources de débit affectées aux niveaux. De cette façon, on peut ajuster les ressources (par exemple les ressources de débit) affectées aux différents niveaux et prendre en compte indirectement les en-têtes de protocole de transport qui sont inconnus de la régulation.Advantageously, said regulation mechanism takes into account the actual transmission time of the data units, to manage the flow resources assigned to the levels. In this way, one can adjust the resources (eg flow resources) assigned to the different levels and indirectly take into account the transport protocol headers that are unknown to the regulation.
De façon avantageuse, ledit mécanisme de régulation est tel qu'il gère selon un mode cumulé les ressources de débit affectées aux niveaux, de sorte qu'au moins une partie d'une ressource non utilisée d'un niveau peut profiter à un autre niveau dont la ressource de débit disponible n'est pas suffisante. Ceci permet d'améliorer encore l'adaptation du flux, sans dépasser le débit global prévu.Advantageously, said regulation mechanism is such that it manages in a cumulative mode the flow resources assigned to the levels, so that at least one part of an unused resource of one level can benefit at another level. whose available throughput resource is not sufficient. This makes it possible to further improve the adaptation of the flow, without exceeding the overall predicted flow rate.
Selon une variante avantageuse, ledit mécanisme de régulation est tel qu'il gère selon un mode indépendant les ressources de débit affectées aux niveaux, de sorte que chaque ressource affectée à un niveau ne peut pas profiter à un autre niveau. Cette variante est plus simple à gérer. Dans une première réalisation avantageuse de l'invention, ledit mécanisme de régulation effectue une régulation simplifiée comprenant les étapes suivantes si la ressource de débit disponible pour le niveau initial sélectionné n'est pas suffisante : a) on choisit un nouveau niveau sélectionné moins prioritaire que le précédent niveau sélectionné ; b) si la ressource de débit disponible pour le nouveau niveau sélectionné est suffisante, alors ladite unité de données est reclassée dans le nouveau niveau sélectionné ; c) sinon : si le nouveau niveau n'est pas le moins prioritaire parmi ladite pluralité de niveaux de qualité et de débit, on revient à l'étape a), sinon ladite unité de données est reclassée dans un niveau fictif formant poubelle. Cette première réalisation (régulation simplifiée) est simple à mettre en œuvre mais n'agit que lors de l'entrée des unités de données dans le dispositif mettant en œuvre le procédé de l'invention.According to an advantageous variant, said regulation mechanism is such that it manages in an independent mode the flow resources assigned to the levels, so that each resource assigned to one level can not benefit on another level. This variant is easier to manage. In a first advantageous embodiment of the invention, said regulation mechanism performs a simplified regulation comprising the following steps if the available bit rate resource for the selected initial level is not sufficient: a) a new level selected is selected which has a lower priority than the previous level selected; b) if the available rate resource for the newly selected level is sufficient, then said data unit is reclassified to the new selected level; c) otherwise: if the new level is not the lowest of the said plurality of quality and flow levels, then step a) is returned, otherwise the said data unit is reclassified to a fictitious trash level. This first embodiment (simplified regulation) is simple to implement but only acts when the data units are input into the device implementing the method of the invention.
Dans une seconde réalisation avantageuse de l'invention, ledit mécanisme de régulation effectue une régulation complète comprenant les étapes suivantes si la ressource de débit disponible pour le niveau initial sélectionné n'est pas suffisante : a) ladite unité de données est classée dans le niveau initial sélectionné ; b) on choisit comme niveau courant le niveau sélectionné ; c) si la ressource de débit pour le niveau courant n'est pas dépassée, le niveau courant est considéré comme régulé et on passe à l'étape d) ; sinon : on sélectionne au moins une unité de données à reclasser parmi les unités de données classées dans le niveau courant, en fonction d'au moins un critère de reclassement prédéterminé, on reclasse ladite au moins une unité de données sélectionnée dans un niveau moins prioritaire que le niveau courant, et on réitère l'étape c) ; d) si le niveau courant n'est pas le moins prioritaire parmi ladite pluralité de niveaux de qualité et de débit, on choisit un nouveau niveau courant moins prioritaire que le précédent niveau courant puis on revient à l'étape b), sinon ladite régulation complète est terminée. Cette seconde réalisation (régulation complète) est plus complexe que la première mais offre l'avantage d'agir sur l'ensemble des unités de données déjà entrées et pas encore sorties du dispositif mettant en œuvre le procédé de l'invention. Comme détaillé par la suite, la régulation complète est plus performante que la régulation simplifiée car elle permet une meilleure réactivité et un lissage de la qualité du flux décodé.In a second advantageous embodiment of the invention, said regulation mechanism performs a complete regulation comprising the following steps if the available rate resource for the selected initial level is not sufficient: a) said data unit is classified in the level initial selected; b) the selected level is selected as the current level; c) if the flow rate resource for the current level is not exceeded, the current level is considered to be regulated and step d); otherwise: selecting at least one data unit to be reclassified from the data units classified in the current level, according to at least one predetermined reclassification criterion, reclassifying said at least one data unit selected in a lower priority level than the current level, and repeating step c); d) if the current level is not the least priority among the said plurality of quality and flow levels, a new current level with a lower priority than the previous current level is chosen, then it returns to step b), otherwise said regulation complete is complete. This second embodiment (complete regulation) is more complex than the first but offers the advantage of acting on all the data units already input and not yet output device implementing the method of the invention. As detailed later, the complete regulation is more efficient than the simplified regulation because it allows a better reactivity and a smoothing of the quality of the decoded flow.
Dans le cas de la seconde réalisation précitée, avantageusement, pour chaque unité de données, le procédé comprend en outre une étape d'affectation à ladite unité de données d'une pondération parmi une pluralité de pondérations possibles associées chacune à un rang de priorité relative à l'intérieur d'un niveau, ladite affectation étant effectuée en fonction d'au moins une règle d'affectation permettant d'établir une correspondance entre d'une part ladite au moins une information de marquage portée par les unités de données et d'autre part l'une des pondérations possibles. En outre, ladite étape de sélection d'au moins une unité de données est effectuée au moins en fonction de la pondération des unités de données classées dans ledit niveau courant.In the case of the aforementioned second embodiment, advantageously, for each data unit, the method further comprises a step of assigning to said data unit a weighting among a plurality of possible weights each associated with a relative priority rank. within one level, said assignment being made according to at least one assignment rule making it possible to establish a correspondence between on the one hand said at least one marking information carried by data units and on the other hand one of the possible weights. In addition, said step of selecting at least one data unit is performed at least according to the weighting of the data units classified in said current level.
Le choix des pondérations est cohérent avec les dépendances entre unités de données. La prise en compte de la pondération facilite la sélection des unités de données en excès dans un niveau, suite à un reclassement.The choice of weights is consistent with the dependencies between data units. Taking weighting into account facilitates the selection of excess data units in one level, following a reclassification.
Avantageusement, ladite étape de sélection d'au moins une unité de données est effectuée avec le double critère suivant : la pondération la plus forte, parmi des pondérations affectées à chacune des unités de données ; et et pour une même pondération, la référence temporelle la plus récente.Advantageously, said step of selecting at least one data unit is performed with the following double criterion: the highest weighting, among weightings assigned to each of the data units; and for the same weighting, the most recent time reference.
L'invention s'applique avantageusement dans le cas où ledit flux de données scalable est un flux vidéo scalable. Dans ce cas, le classement initial de chaque unité de données dans un niveau initial est fonction d'au moins une information de marquage portée par ladite unité de données et comprenant un n-uplet d'au moins deux indicateurs parmi les indicateurs appartenant au groupe comprenant : un indicateur de priorité (P) ; un indicateur de dépendance (D), relatif à une résolution spatiale ; un indicateur de résolution temporelle (T) ; et- un indicateur de qualité et/ou de complexité (Q).The invention is advantageously applied in the case where said scalable data stream is a scalable video stream. In this case, the initial classification of each data unit in an initial level is a function of at least one marking information carried by said data unit and comprising a n-tuple of at least two indicators among the indicators belonging to the group. comprising: a priority indicator (P); a dependency indicator (D), relating to a spatial resolution; a time resolution indicator (T); and- an indicator of quality and / or complexity (Q).
Ainsi, ainsi on exploite les distinctions entre unités de données (NALUs) existant du fait du marquage de chaque unité de données avec un quadruplet d'indicateurs {P, D, T, Q} issus d'un codeur MPEG4-svc.Thus, the existing distinctions between data units (NALUs) are exploited by marking each unit of data with a quadruplet of {P, D, T, Q} indicators from an MPEG4-svc encoder.
De façon avantageuse, le procédé est mis en œuvre par au moins un des équipements réseau suivants : serveur de flux et nœud intermédiaire d'un réseau de transmission.Advantageously, the method is implemented by at least one of the following network equipment: stream server and intermediate node of a transmission network.
Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, ce produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé précité, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un dispositif d'adaptation d'un flux de données scalable organisé en blocs d'unités de données comprenant chacun au moins une unité de données de base et au moins une unité de données de réhaussement, permettant de définir une pluralité de niveaux de qualité et de débit selon le nombre et le type d'unités de données utilisées, chaque unité de données étant initialement classée dans un niveau initial sélectionné parmi ladite pluralité de niveaux. Ce dispositif comprend des moyens de régulation tels que, si une condition de reclassement est vérifiée pour une unité de données, alors ladite unité de données est reclassée dans un niveau de reclassement moins prioritaire que le niveau initial de ladite unité de données, et toutes les unités de données qui dépendent au décodage de ladite unité de données reclassée sont également reclassées dans des niveaux de reclassement où toutes les unités de données indispensables à leur décodage sont accessibles.In another embodiment, the invention relates to a computer program product downloadable from a communication network and / or recorded on a computer readable medium and / or executable by a processor, this computer program product comprising instructions program code for executing the steps of the aforementioned method, when said program is executed on a computer. In another embodiment, the invention relates to a device for adapting a scalable data stream organized in blocks of data units each comprising at least one basic data unit and at least one unit of data of enhancement. , for defining a plurality of quality and rate levels according to the number and type of data units used, each data unit being initially classified in a selected initial level from said plurality of levels. This device comprises regulating means such that, if a reclassification condition is satisfied for a data unit, then said data unit is reclassified to a reclassification level less priority than the initial level of said data unit, and all Data units that depend on the decoding of said reclassified data unit are also reclassified into reclassification levels where all the data units necessary for their decoding are accessible.
Plus généralement, le dispositif d'adaptation selon l'invention comprend des moyens de mise en œuvre du procédé d'adaptation tel que décrit précédemment (dans l'un quelconque de ses différents modes de réalisation).More generally, the adaptation device according to the invention comprises means for implementing the adaptation method as described above (in any one of its various embodiments).
Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne un équipement réseau comprenant un dispositif d'adaptation tel que précité.In another embodiment, the invention relates to a network equipment comprising an adaptation device as mentioned above.
Avantageusement, l'équipement réseau appartient au groupe comprenant des serveurs de flux et des nœud intermédiaire d'un réseau de transmission. 4. LISTE DES FIGURESAdvantageously, the network equipment belongs to the group comprising stream servers and intermediate nodes of a transmission network. 4. LIST OF FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de modes de réalisation de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple indicatif et non limitatif (tous les modes de réalisation de l'invention ne sont pas limités aux caractéristiques et avantages de ce mode de réalisation préférentiel), et des dessins annexés, dans lesquels : la figure 1, déjà décrite en relation avec l'art antérieur, présente un synoptique d'un encodeur générant un flux MPEG4-svc (flux vidéo scalable) ; la figure 2 présente un synoptique d'un dispositif d'adaptation de flux de données scalable selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 présente les trois axes de scalabilité d'un flux MPEG4-svc ; la figure 4 présente un exemple de dépendances entre des NALUs de différents niveaux de codage ; la figure 5 illustre le principe de fonctionnement du buffer de régulation et du buffer de réserve apparaissant sur la figure 2 ; - la figure 6 présente une vue plus détaillée du module de régulation apparaissant sur la figure 2 ; la figure 7 illustre une structure de données à double référencement, entre le buffer de régulation et le MLTB, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - les figures 8 et 9 illustrent deux modes de fonctionnement, indépendant et cumulé respectivement, du MLTB mis en œuvre dans le module de régulation apparaissant sur la figure 2 ; la figure 10 présente un autre exemple de dépendances entre différents niveaux de codage ; - la figure 11 présente un organigramme d'un mode de réalisation particulier d'un algorithme de régulation simplifiée mise en œuvre par le module de régulation apparaissant sur la figure 2 ; les figures 12 et 13 présentent un organigramme d'un mode de réalisation particulier d'un algorithme de régulation simplifiée mise en œuvre par le module de régulation apparaissant sur la figure 2 (la figure 13 détaille l'étape d'ajustement des niveaux de régulation, qui apparaît sur la figure 12) ; et la figure 14 présente un exemple de répartition des NALUs dans les différents niveaux de régulation. 5. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Sur toutes les figures du présent document, les éléments et étapes identiques sont désignés par une même référence numérique. 5.1 Dispositif (figure 2)Other features and advantages of embodiments of the invention will appear on reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of indicative and nonlimiting example (all the embodiments of the invention). of the invention are not limited to the features and advantages of this preferred embodiment), and the appended drawings, in which: FIG. 1, already described in relation with the prior art, presents a block diagram of a generating encoder; an MPEG4-svc stream (scalable video stream); FIG. 2 presents a block diagram of a scalable data stream adaptation device according to one embodiment of the invention; FIG. 3 shows the three scalability axes of an MPEG4-svc stream; Figure 4 shows an example of dependencies between NALUs of different coding levels; FIG. 5 illustrates the operating principle of the regulation buffer and the reserve buffer appearing in FIG. 2; FIG. 6 shows a more detailed view of the regulation module appearing in FIG. 2; FIG. 7 illustrates a double referenced data structure, between the regulation buffer and the MLTB, according to a particular embodiment of the invention; FIGS. 8 and 9 illustrate two modes of operation, independent and cumulative respectively, of the MLTB implemented in the regulation module appearing in FIG. 2; Figure 10 shows another example of dependencies between different levels of coding; FIG. 11 presents a flowchart of a particular embodiment of a simplified regulation algorithm implemented by the regulation module appearing in FIG. 2; FIGS. 12 and 13 show a flowchart of a particular embodiment of a simplified control algorithm implemented by the regulation module appearing in FIG. 2 (FIG. 13 details the step of adjusting the regulation levels. which appears in Figure 12); and Figure 14 shows an example of distribution of the NALUs in the different levels of regulation. 5. DETAILED DESCRIPTION In all the figures of this document, the elements and identical steps are designated by the same numerical reference. 5.1 Device (Figure 2)
Comme illustré sur la figure 2, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif d'adaptation de flux de données scalable selon l'invention 1 comprend les éléments suivants (qui sont décrits en détail par la suite) : une mémoire tampon de réserve 3 (appelée ci-après buffer de réserve), qui reçoit un flux MPEG4-svc 2 ; une mémoire tampon de régulation 4 (appelée ci-après buffer de régulation), dont l'entrée est reliée à la sortie du buffer de réserve 3 ; - une table de classement statique 5 ; une table de classement dynamique 6 ; un module d'ajustement des ressources 7 ; un module de régulation 8, permettant de garantir les différents débits demandés (flèche référencée 26) pour les différents niveaux de régulation ; et - un module d'aiguillage 9, permettant d'aiguiller chacune des NALUs présentes en sortie du buffer de régulation 4 en fonction du niveau de régulation dans lequel le module de régulation 8 les a classé. Le module d'aiguillage génère plusieurs sous-flux 24 correspondant chacun à l'un des niveaux de régulation.As illustrated in FIG. 2, in a particular embodiment, the scalable data flow adaptation device according to the invention 1 comprises the following elements (which are described in detail below): a reserve buffer 3 (hereinafter referred to as reserve buffer), which receives an MPEG4-svc 2 stream; a control buffer 4 (hereinafter called regulation buffer), the input of which is connected to the output of the reserve buffer 3; a static classification table 5; a dynamic ranking table 6; a resource adjustment module 7; a regulation module 8, to guarantee the different requested rates (arrow referenced 26) for the different levels of regulation; and a switching module 9, for routing each of the NALUs present at the output of the regulation buffer 4 as a function of the regulation level in which the regulation module 8 has classified them. The routing module generates several sub-streams 24 each corresponding to one of the regulation levels.
Dans un exemple de réalisation, au moins certains des moyens précités 3 à 9 compris dans le dispositif d'adaptation sont des moyens logiciels, résultant de l'exécution d'un programme d'ordinateur par une unité de traitement. Dans ce cas, le dispositif comprend une mémoire non volatile stockant un programme d'ordinateur mettant en oeuvre le procédé d'adaptation de flux selon l'invention, et une unité de traitement (microprocesseur par exemple) pilotée par ce programme d'ordinateur. A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans une mémoire volatile avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement.In an exemplary embodiment, at least some of the aforementioned means 3 to 9 included in the adaptation device are software means, resulting from the execution of a computer program by a processing unit. In this case, the device comprises a non-volatile memory storing a computer program implementing the flux matching method according to the invention, and a processing unit (microprocessor for example) controlled by this computer program. At initialization, the code instructions of the computer program are for example loaded into a volatile memory before being executed by the processor of the processing unit.
5.2 Tables de classement (figures 3 et 4)5.2 Classification Tables (Figures 3 and 4)
Les tables de classement 5 et 6 contiennent les différentes configurations permettant d'effectuer la répartition des NALUs dans les différents niveaux de la régulation. Dans les faits, elles contiennent des correspondances entre des éléments présents dans les informations supplémentaires des données et les niveaux de régulation gérés dans le module de régulation 8.The classification tables 5 and 6 contain the different configurations allowing to distribute the NALUs in the different levels of the regulation. In fact, they contain correspondences between elements present in the additional information of the data and the regulation levels managed in the regulation module 8.
Dans le cas des NALUs utilisées en MPEG4-svc, ces éléments sont des indicateurs présents dans l'entête de chaque NALU, sous la forme d'un quadruplet : {P,In the case of NALUs used in MPEG4-svc, these elements are indicators present in the header of each NALU, in the form of a quadruplet: {P,
D, T, Q} où : P indique la priorité ;D, T, Q} where: P indicates the priority;
D indique la dépendance (sur-ensemble de la résolution spatiale S) ; T indique la résolution temporelle ; et Q indique la qualité et/ou la complexité. Le classement est donc réalisé à partir des propriétés de scalabilité d'un fluxD indicates the dependence (superset of the spatial resolution S); T indicates the temporal resolution; and Q indicates the quality and / or complexity. The ranking is made from the scalability properties of a stream
MPEG4-svc.MPEG4-svc.
Comme illustré sur la figure 3, un flux MPEG4-svc présente trois axes de scalabilité possibles : axe spatial S (résolution de l'image), axe fréquentiel T (fréquence des images) et axe Q, aussi appelé axe SNR (qualité), traduisant le niveau de détail obtenu par la troncature des coefficients issus du codage. Chaque NALU est représentée par un cadre.As illustrated in FIG. 3, an MPEG4-svc stream has three possible scalability axes: spatial axis S (image resolution), frequency axis T (image frequency) and Q axis, also called SNR axis (quality), translating the level of detail obtained by the truncation of the coefficients resulting from the coding. Each NALU is represented by a frame.
La figure 4 présente un exemple de dépendances entre des NALUs de différents niveaux de codage. Dans cet exemple, on suppose que : le premier niveau de régulation (niveau de base B) est associé aux codages QCIF15 et QCIF30 ; le deuxième niveau de régulation (premier niveau de réhaussement Rl) est associé au codage CIF 15 ; et le troisième niveau de régulation (second niveau de réhaussement R2) est associé au codage CIF30. Chaque niveau de codage comprend, pour une résolution spatiale/temporelle donnée (par exemple CIF/15Hz), des NALUs de différentes qualités SNR. On peut donc dire que chaque niveau de codage comprend une pluralité de niveaux SNR. En d'autres termes, un niveau de codage correspond à une gamme de débit qu'il est possible d'ajuster en prenant plus ou moins de NALUs ayant différentes SNR. La figure 4 montre les dépendances entre NALUs pour accéder à un niveau précis de qualité. Dans cet exemple, le niveau de codage CIF30 s'appuie sur le niveau de codage CIF 15, qui lui-même s'appuie sur le niveau de codage QCIF 15 ou QCIF30.Figure 4 shows an example of dependencies between NALUs of different coding levels. In this example, it is assumed that: the first level of regulation (base level B) is associated with QCIF15 and QCIF30 coding; the second level of regulation (first level of enhancement R1) is associated with the CIF coding 15; and the third regulation level (second enhancement level R2) is associated with the CIF30 encoding. Each coding level includes, for a given spatial / temporal resolution (for example CIF / 15Hz), NALUs of different SNR qualities. It can therefore be said that each coding level comprises a plurality of SNR levels. In other words, a coding level corresponds to a rate range that can be adjusted by taking more or less NALUs with different SNRs. Figure 4 shows the dependencies between NALUs to access a specific level of quality. In this example, the CIF30 coding level is based on the CIF coding level 15, which itself relies on the QCIF or QCIF30 coding level.
Dans certains cas, tous les niveaux SNR d'un niveau de codage ne sont pas systématiquement utilisés par les niveaux de codage de qualité supérieure. Par exemple, sur la figure 4, parmi les niveaux SNR du niveau de codage CIF 15 : ceux qui sont utilisés par le niveau de codage CIF30 sont référencés 41 et ceux qui ne le sont pas 42. Dans les exemples de tables présentés ci-dessous, les NALUs non nécessaires pour les niveaux au-dessus sont identifiées par une pondération élevée (valeur 255).In some cases, all SNR levels of a coding level are not routinely used by the higher quality coding levels. For example, in FIG. 4, among the SNR levels of the CIF coding level 15: those used by the coding level CIF30 are referenced 41 and those that are not 42. In the sample tables presented below, the NALUs not needed for the above levels are identified by a high weight (value 255).
Quand un besoin de reclassement apparaît, cette valeur élevée a pour effet, dans le cas d'une régulation complète, de favoriser leur rejet (reclassement dans le niveau fictif formant poubelle) ou leur reclassement dans un niveau de priorité très faible.When a need for reclassification appears, this high value has the effect, in the case of a complete regulation, to encourage their rejection (reclassification in the fictitious trash level) or their reclassification in a very low priority level.
Par ailleurs, la demande de brevet n° FR0507690 précise que plusieurs modes de replis (aussi appelés chemins de filtrage) sont possibles. Il est à noter que, dans le mode de réalisation de la présente invention, les tables de classement statique 5 et dynamique 6 correspondent à un mode de repli donné. Par exemple, les exemples de tables ci- dessous accordent la priorité à la fluidité des images (QCIF 15 et QCIF30 en premier niveau) sur la résolution de l'affichage (CIF 15 en deuxième niveau). Un autre mode de repli permettrait d'accorder la priorité à la résolution de l'affichage (QCIF 15 et CIF 15 en premier niveau et QCIF30 en deuxième niveau). Dans les exemples de tables ci-dessous, la présence simultanée du QCIF30 et du QCIF 15 dans le premier niveau est justifiée par leur nécessité pour décoder le CIF30.Furthermore, the patent application No. FR0507690 specifies that several fallback modes (also called filtering paths) are possible. It should be noted that, in the embodiment of the present invention, the static and dynamic classification tables 5 correspond to a given fallback mode. For example, the table examples below give priority to the fluidity of the images (QCIF 15 and QCIF30 at the first level) over the resolution of the display (CIF 15 at the second level). Another fallback mode would prioritize display resolution (QCIF 15 and CIF 15 at the first level and QCIF30 at the second level). In the table examples below, the simultaneous presence of QCIF30 and QCIF in the first level is justified by their need for decoding CIF30.
Il est bien sûr possible de changer de mode de repli, et donc de table de classement statique (de référence), sur l'arrivée d'une image de référence. Dans ce cas, la table de classement dynamique n'est pas mise à jour avec la précédente table de classement statique, mais avec la nouvelle table de classement statique. Ensuite, l'adaptation du flux vidéo au(x) débit(s) modifie cette table de classement dynamique comme indiqué ci-dessus.It is of course possible to change the fallback mode, and therefore the static (reference) classification table, on the arrival of a reference image. In this case, the dynamic ranking table is not updated with the previous static table, but with the new static table. Then, the adaptation of the video stream to the rate (s) modifies this dynamic ranking table as indicated above.
Les tables de classement contiennent donc une liste de correspondances sous la forme : {P, D, T, Q} -> (niveau de régulation, pondération au sein du flux). En d'autres termes, chaque type de NALU, défini par un quadruplet {P, D, T, Q} particulier, est associé à une information « niveau de régulation » et à une information « pondération ».The ranking tables therefore contain a list of correspondences in the form: {P, D, T, Q} -> (regulation level, weighting within the flow). In other words, each type of NALU, defined by a particular quadruplet {P, D, T, Q}, is associated with information "level of regulation" and information "weighting".
L'information « niveau de régulation » correspond au niveau de régulation dans lequel sera affectée la NALU. L'information « pondération au sein du flux » permet de pouvoir ordonner les NALUs au sein d'un même niveau de régulation. Cette information de pondération est indépendante du classement dans un niveau de régulation. Dans un cas particulier de réalisation, cette information de pondération est égale à la valeur P de l'entête NALU. La table de classement statique 5, dite de référence, est fournie avec des métadonnées 25 comprises dans les données d'accompagnement du contenu audiovisuel. Elle contient les niveaux de classement définis par le fournisseur du contenu.The information "level of regulation" corresponds to the level of regulation in which the NALU will be affected. The information "weighting within the flow" makes it possible to be able to order the NALUs within the same level of regulation. This weighting information is independent of ranking in a regulation level. In a particular embodiment, this weighting information is equal to the value P of the NALU header. The static ranking table 5, referred to as a reference, is provided with metadata included in the accompanying data of the audiovisual content. It contains the ranking levels defined by the provider of the content.
La table de classement dynamique 6 a pour but de prendre en compte les dépendances entre les NALUs. Elle intervient en cas de modification du classement par le module de régulation. Son objectif est de maintenir la cohérence du flux. Étant donné que la régulation de débit peut placer des NALUs du niveau N dans un niveau supérieur (ou les supprimer : classement dans un niveau fictif formant poubelle), cette table de classement dynamique permet d'éviter de placer dans le niveau N des NALUs dont le décodage s'appuie sur des NALUs placées en niveau N+l (ou supprimées). Cette table de classement dynamique peut ne pas contenir les éléments de pondération.The purpose of the dynamic ranking table 6 is to take into account the dependencies between the NALUs. It intervenes in case of modification of the classification by the regulation module. Its goal is to maintain flow consistency. Since rate control can place N-level NALUs in a higher level (or delete them: classification in a fictitious trash level), this dynamic ranking table makes it possible to avoid placing NALUs in decoding relies on NALUs placed at level N + 1 (or deleted). This dynamic ranking table may not contain the weighting elements.
La table de classement dynamique est réinitialisée avec les valeurs de la table de classement statique à chaque image de référence (image IDR ou I).The dynamic ranking table is reset with the values from the static classification table to each reference image (IDR or I image).
Le contenu des tables de classement statique 5 et dynamique 6 n'est pas statique. Les correspondances évoluent au fur et à mesure de la régulation effectuée par le module de régulation, afin de prendre en compte toutes évolutions des contraintes. C'est à un module externe, de décision, de modifier dynamiquement leur contenu. En règle générale, à tout moment une NALU entrante de valeur {P, D, T, Q} peut être reclassée dans un niveau N+k moins prioritaire, avec k>l, afin de limiter le débit du niveau N. La mise à jour de la table de classement dynamique est telle que tous les NALU qui entrent ensuite dans le buffer de régulation et qui dépendent au décodage de cette NALU reclassée seront classées dans un niveau N+m, avec m>k et N+m≤Nmax où Nmax est le dernier niveau possible (c'est-à-dire le niveau de plus faible priorité). Seul le niveau fictif formant poubelle est supérieur à Nmax. Le classement d'une NALU du niveau N vers le niveau N-I n'a pas de sens dans la mesure où les NALUs antérieures du flux vidéo indispensables au décodage de cetteThe content of the static and dynamic ranking tables 5 is not static. The correspondences evolve as and when regulation is carried out by the regulation module, in order to take into account all evolutions of the constraints. It is up to an external module, decision, to dynamically modify their content. As a general rule, at any time an incoming NALU of value {P, D, T, Q} can be reclassified in a level N + k less priority, with k> l, in order to limit the flow of the level N. day of the dynamic classification table is such that all the NALUs which then enter the regulation buffer and which depend on the decoding of this reclassified NALU will be classified in a level N + m, with m> k and N + m≤Nmax where Nmax is the last possible level (that is, the lowest priority level). Only the fictitious trash level is greater than Nmax. The classification of a NALU from the N level to the N-I level is meaningless since the previous NALUs of the video stream necessary for decoding this NALU
NALU n'y sont pas tous présentes. En d'autres termes, le niveau N-I est indépendant du niveau N, alors que le niveau N est dépendant du niveau N-I (principe du hiérarchique).NALU are not all present. In other words, the N-I level is independent of the N level, while the N level is dependent on the N-I level (hierarchical principle).
La table suivante présente un exemple de table de classement statique pour une régulation à trois niveaux. La colonne « Cible » 51 présente à titre informatif une possibilité de caractéristique de flux (niveau de codage). Cible I P I D I T I Q I Niveau | Pondération j The following table shows an example of a static table for three-level control. The "Target" column 51 presents, for information purposes, a possibility of flow characteristic (coding level). Target IPIDITIQI Level | Weighting j
La table suivante présente un exemple un exemple de table de classement dynamique selon l'invention, obtenue par mise à jour de l'exemple de table statique ci- dessus après régulation du premier niveau de régulation. On observe dans cet exemple que cette mise à jour porte sur deux types de NALUs : les NALUs ayant un PDTQ {3,0,1,2} (cinquième ligne) devront être reclassées dans le niveau 4 de régulation (niveau fictif formant poubelle) ; et les NALUs ayant un PDTQ {2,0,1,1} (douzième ligne) devront être reclassées dans le niveau 2 de régulation.The following table shows an example of an example of a dynamic classification table according to the invention, obtained by updating the static table example above after regulating the first regulation level. In this example, we observe that this update concerns two types of NALUs: NALUs having a PDTQ {3,0,1,2} (fifth line) will have to be reclassified in level 4 of regulation (fictitious level forming trash). ; and the NALUs with a PDTQ {2,0,1,1} (twelfth line) will have to be reclassified in level 2 of regulation.
5.3 Buffer de régulation et buffer de réserve (figure 5)5.3 Buffer and reserve buffer (Figure 5)
La figure 5 illustre le principe de fonctionnement du buffer de régulation et du buffer de réserve.FIG. 5 illustrates the operating principle of the regulation buffer and the reserve buffer.
Le buffer de régulation 4 contient les données provenant directement de la source. Il sert essentiellement à garder l'ordre d'arrivée des données afin de faciliter leurs traitements lors de l'émission. En effet, toutes les données ayant le même DTS doivent être transmises au même moment, cette information cadençant l'émission. C'est une file FIFO, dont la flèche référencée 70 indique le sens. La contrainte associée étant le calcul de débit de chaque niveau d'adaptation de la régulation, sa taille doit être fixe tout au long du processus et il doit être constamment rempli pour pouvoir effectuer ce calcul. La notion de remplissage est effectuée sur la base des informations temporelles des données. Ainsi, pour les données contenues dans le buffer de régulation, on peut dire que : DTSi - DTSo = constante, avec DTSi la valeur DTS de la dernière AU entrée dans le buffer de régulation, et DTSo la valeur DTS de la première AU à sortir du buffer de régulation. En d'autres termes, dans un fonctionnement normal, quand le buffer de régulation est normalement rempli, il contient un nombre constant d'images. Afin de synchroniser les entrées et sorties, le buffer de réserve 3 est ajouté en entrée du buffer de régulation 4. La présence de cette réserve permet aussi le regroupement des NALUs pour former les AU. En effet, les données sont traitées au niveau AU dans le buffer de régulation 4, mais au niveau NALU dans le module de régulation 8. Cette réserve permet également d'introduire le problème de suralimentation et de sous-alimentation du buffer de régulation. La suralimentation correspond à une entrée d'un nombre de données plus importante que le buffer de régularisation ne peut consommer. Dans ce cas, les données supplémentaires seront stockées dans la réserve, jusqu'à saturation de celle-ci. Enfin, si la réserve est considérée comme ayant atteint sa taille maximale, les données ne seront plus acceptées et rejetées du système. La sous- alimentation correspond à une consommation des données plus rapide que l'entrée des données dans le buffer de régulation. Le buffer de régulation n'a donc pas sa taille optimale, et le calcul de débit reste possible, mais sur une base incomplète car toutes les données attendues ne sont pas présentes. Cependant, le fonctionnement est toujours possible, tant que le buffer de régulation n'est pas complètement vide car il y a toujours des données à envoyer sur le réseau en sortie. Éventuellement, l'émission s'arrête s'il n'y a plus de données, seul ce cas pose problème, car il ne sera pas possible de récupérer le débit perdu. 5.4 Module de régulation (figures 6 à 14) 5.4.1 Principe général de la régulation Afin de garantir les différents débits demandés, le module de régulation 8 est implémenté. Il : reçoit en entrée les références des NALUs contenues dans le buffer de régulationThe regulation buffer 4 contains the data coming directly from the source. It is essentially used to keep the order of arrival of the data in order to facilitate their processing during the broadcast. Indeed, all the data having the same DTS must be transmitted at the same time, this information setting the emission. It is a FIFO file whose arrow referenced 70 indicates the direction. The associated constraint is the rate calculation of each adjustment level of the regulation, its size must be fixed throughout the process and it must be constantly filled to be able to perform this calculation. The notion of filling is done on the basis of the temporal information of the data. Thus, for the data contained in the regulation buffer, we can say that: DTSi - DTSo = constant, with DTSi the DTS value of the last AU input in the regulation buffer, and DTSo the DTS value of the first AU to be output of the regulation buffer. In other words, in normal operation, when the regulation buffer is normally full, it contains a constant number of images. In order to synchronize the inputs and outputs, the reserve buffer 3 is added to the input of the regulation buffer 4. The presence of this reserve also allows the grouping of the NALUs to form the AUs. In fact, the data are processed at the AU level in the regulation buffer 4, but at the NALU level in the regulation module 8. This reserve also makes it possible to introduce the problem of supercharging and under-powering of the regulation buffer. Overfeeding is an input of a larger number of data than the regularization buffer can consume. In this case, the additional data will be stored in the reserve, until saturation thereof. Finally, if the reserve is considered to have reached its maximum size, the data will no longer be accepted and rejected from the system. Underrange means faster data consumption than entering data into the control buffer. The buffer regulation therefore does not have its optimal size, and the flow calculation remains possible, but on an incomplete basis because all the expected data are not present. However, the operation is still possible, as long as the control buffer is not completely empty because there is always data to be sent on the output network. Eventually, the program stops if there is no more data, only this case is problematic because it will not be possible to recover the lost flow. 5.4 Control module (Figures 6 to 14) 5.4.1 General principle of control In order to guarantee the different requested bit rates, the regulation module 8 is implemented. It: receives as input the references of the NALUs contained in the regulation buffer
4 suivant un classement pré-établi ; - régule les NALUs entre ses niveaux afin de garantir les débits demandés ; met à jour la table de classement dynamique 6. En effet, lors d'un reclassement d'une NALU d'un niveau N à N+k, il faut que les données en dépendances soient également reclassée au moins à ce niveau N+k.4 according to a pre-established classification; - regulates the NALUs between its levels in order to guarantee the requested flows; updates the dynamic classification table 6. Indeed, during a reclassification of a NALU from a level N to N + k, it is necessary that the data dependencies are also reclassified at least at this level N + k .
Un ajustement des ressources peut être établi en fonction des débits ciblés et des retours d'informations (flèche référencée 27 sur la figure 2) provenant de l'émission. Cet ajustement est effectué par le module d'ajustement des ressources 7 qui peut, par exemple, affiner les débits pour prendre en compte les entêtes des NALUs émises.A resource adjustment can be established based on the targeted rates and feedback (arrow referenced 27 in Figure 2) from the broadcast. This adjustment is performed by the resource adjustment module 7 which can, for example, refine the rates to take into account the headers of the NALUs transmitted.
Seules les NALUs présentes dans le buffer de régulation 4 sont gérées dans le module de régulation 8. Le module d'aiguillage 9 dirige les NALUs en sortie du buffer de régulation.Only the NALUs present in the regulation buffer 4 are managed in the regulation module 8. The referral module 9 directs the NALUs at the output of the regulation buffer.
Chaque NALU est aiguillée vers le moyen de transmission correspondant au niveau de régulation dans lequel elle est classée. À chaque niveau de régulation correspond par exemple un moyen de transmission différent, afin de séparer les niveaux. Cette différenciation peut se faire au niveau des adresses IP/port, marquage TOS, piste au sein d'un multiplexage... Dans une variante, il existe également plusieurs moyens de transmission mais plusieurs niveaux de régulation sont associés à un même moyen de transmission. Dans encore une autre variante, il existe un unique moyen de transmission auquel sont associés tous les niveaux de régulation. 5.4.2 Régulation par un algorithme MLTB Pour effectuer la régulation, le module de régulation 8 met par exemple en œuvre un mécanisme de régulation comprenant un algorithme de type seau à jetons multi- niveau (appelé MLTB par la suite).Each NALU is routed to the transmission means corresponding to the regulation level in which it is classified. At each regulation level corresponds for example a different means of transmission, in order to separate the levels. This differentiation can be done at the IP / port address, TOS mark, track within a multiplexing ... In a variant, there are also several transmission means but several levels of regulation are associated with the same means of transmission . In yet another variant, there is a single transmission means with which all the regulation levels are associated. 5.4.2 Regulation by an MLTB algorithm To carry out the regulation, the regulation module 8 implements, for example, a regulation mechanism comprising a multi-level chip bucket type algorithm (hereinafter called MLTB).
Dans l'exemple de la figure 6, le MLTB gère trois niveaux de régulation Nl, N2 et N3. Les flèches référencées 81, 82 et 83 symbolise les ressources de débit affectées à chacun des niveaux de régulation. La flèche référencée 84 la régulation entre les niveauxIn the example of FIG. 6, the MLTB manages three levels of regulation N1, N2 and N3. The arrows referenced 81, 82 and 83 symbolize the flow resources assigned to each of the regulation levels. The arrow referenced 84 the regulation between the levels
Nl et N2. La flèche référencée 85 la régulation entre les niveaux N2 et N3. Optionnellement, le MLTB permet un changement dynamique du débit d'un niveau de régulation quelconque (sans modifier les débits des autres niveaux). Ainsi, le changement du débit d'un niveau modifie instantanément les jetons alloués à ce niveau, adaptant ainsi la régulation à la nouvelle consigne de débit. Les données au sein du MLTB sont des références (pointeurs) vers le buffer de régulation. La plus petite information est la NALU. L'intégrité des AU et les notions temporelles ne sont gérées qu'indirectement via le buffer de régulation. Seule la notion de jeton est utilisée dans les calculs du MLTB.N1 and N2. The arrow referenced 85 the regulation between the levels N2 and N3. Optionally, the MLTB allows a dynamic change of the flow rate of any regulation level (without modifying the flow rates of the other levels). Thus, changing the rate of a level instantaneously changes the tokens allocated at this level, thus adapting the regulation to the new rate setpoint. The data within the MLTB are references (pointers) to the regulation buffer. The smallest information is NALU. AU integrity and temporal notions are managed only indirectly via the regulation buffer. Only the notion of token is used in MLTB calculations.
Par rapport au contenu du buffer de régulation, les données présentent dans la réserve ne sont pas prises en compte dans le MLTB.With respect to the content of the regulation buffer, the data present in the reserve are not taken into account in the MLTB.
Comme détaillé ci-après, le MLTB peut fonctionner en mode indépendant ou cumulé. 5.4.2.1 Organisation des données entre le buffer de régulation et le MLTBAs detailed below, the MLTB can operate in independent or cumulative mode. 5.4.2.1 Organization of the data between the regulation buffer and the MLTB
On présente maintenant, en relation avec la figure 7, une structure de données à double référencement, entre le buffer de régulation et le MLTB, selon un mode de réalisation particulier de l'invention.FIG. 7 shows a dual referenced data structure between the regulation buffer and the MLTB, according to a particular embodiment of the invention.
Chaque niveau du MLTB contient des premiers pointeurs vers les NALUs stockées dans le buffer de régulation 4. Pour mémoire, chaque NALU contient un entêteEach level of the MLTB contains first pointers to the NALUs stored in the regulation buffer 4. For the record, each NALU contains a header
(dont les indicateurs {P, D, T, Q}) et des données du codage. Sur la figure 7, les premiers pointeurs du niveau Nl sont référencés 9I1, 9I2,..., ceux du niveau N2 sont référencés 92ls 922,... etc.(including the {P, D, T, Q}} indicators and coding data. In FIG. 7, the first pointers of level N1 are referenced 9I 1 , 9I 2 , ..., those of level N2 are referenced 92 ls 92 2 , etc.
Dans chaque niveau du MLTB, les premiers pointeurs de NALUs sont classés par ordre de pondération (comme symbolisé par la flèche référencée 93). Pour un même niveau de pondération, les pointeurs vers les NALUs de DTS les plus anciens sont placés en premier. Cette organisation permet de trouver immédiatement les NALUs les moins prioritaires (dans le cas de la régulation complète, décrite ci-dessous). L'ajout de nouvelles NALUs dans le MLTB respecte cette règle.In each level of the MLTB, the first pointers of NALUs are ranked in order of weighting (as symbolized by the arrow referenced 93). For the same weighting level, the pointers to the oldest DTS NALUs are placed first. This organization makes it possible to immediately find the lowest priority NALUs (in the case of complete regulation, described below). The addition of new NALUs in the MLTB respects this rule.
Les données du buffer de régulation sont ordonnées par AU, et suivant le DTSThe buffer buffer data is ordered by AU, and following the DTS
(comme symbolisé par la flèche référencée 94). L'ordre des NALUs au sein d'une AU est indifférent pour la régulation effectuée par le MLTB (le MLTB contient l'ordre de priorité). Ceci permet de s'affranchir de l'ordre d'arrivée des NALUs, par exemple en cas de coopération de réseaux avec des temps de transferts différents.(as symbolized by the arrow referenced 94). The order of the NALUs within an AU is indifferent for the regulation carried out by the MLTB (the MLTB contains the order of priority). This makes it possible to dispense with the order of arrival of the NALUs, for example in the case of cooperation of networks with different transfer times.
Outre les données effectives, le buffer de régulation 4 contient des seconds pointeurs vers les premiers pointeurs au sein du MLTB. Cette structure à double référencement (premiers et seconds pointeurs), symbolisée par les flèches référencéesIn addition to the actual data, the control buffer 4 contains second pointers to the first pointers within the MLTB. This double referencing structure (first and second pointers), symbolized by the referenced arrows
95, permet de retrouver efficacement les NALUs d'une AU qui sont réparties dans le MLTB. Il est possible de retrouver les informations des NALUs au sein du buffer de régulation, à partir des premiers pointeurs compris dans le MLTB, et inversement, de retrouver la position des NALUs au sein du MLTB, à partir des seconds pointeurs compris dans le buffer de régulation.95, makes it possible to efficiently find the NALUs of an AU which are distributed in the MLTB. It is possible to find the information of the NALUs within the buffer of regulation, starting from the first pointers included in the MLTB, and conversely, to find the position of the NALUs within the MLTB, from the second pointers included in the buffer of regulation.
5.4.2.2 Calcul des jetons5.4.2.2 Calculating the chips
Dans le MLTB, un seau de jetons est affecté pour chaque niveau de régulation, avec un nombre de jetons fixé en fonction du débit demandé pour ce niveau de régulation et la taille du buffer de régulation. On utilise par exemple l'une des deux manières suivantes de calculer les jetons libérés :In the MLTB, a bucket of chips is assigned for each regulation level, with a number of tokens set according to the requested rate for this regulation level and the size of the regulation buffer. For example, one of two ways to calculate the released tokens is used:
Jetons libérés = taille AU : le MLTB se comporte comme une moyenne simple sur le buffer de régulation, et le débit correspond au niveau AU ;Tokens released = AU size: the MLTB behaves as a simple average on the regulation buffer, and the bit rate is AU level;
Jetons libérés = débit sortie * temps sortie AU : le MLTB intègre les entêtes IP dans son calcul. Le débit correspond au niveau IP.Tokens released = flow output * time out AU: the MLTB integrates the IP headers in its calculation. The rate corresponds to the IP level.
Ces deux manières de calculer le débit peuvent s'appliquer indifféremment au mode indépendant en niveaux, ou au mode cumulé qui prend en compte les jetons disponibles dans les niveaux d'indices inférieurs (et donc de priorités supérieures).These two ways of calculating the flow can be applied indifferently to independent mode in levels, or to the cumulated mode which takes into account the tokens available in the levels of lower indices (and thus of higher priorities).
Les figures 8 et 9 illustrent ces deux modes de fonctionnement, indépendant et cumulé respectivement.Figures 8 and 9 illustrate these two modes of operation, independent and cumulative respectively.
Cl et C2 représentent les débits cibles des niveaux respectifs 1 et 2. Dl et D2 représentent les débits effectifs.C1 and C2 represent the target flow rates of the respective levels 1 and 2. D1 and D2 represent the actual flow rates.
Dans le mode indépendant (figure 8), nous avons les relations suivantes, relatives aux contraintes de débits : Dl < Cl, et D2 < C2. Les contraintes de débits montrent clairement une sous-utilisation de la bande passante. Dans le mode cumulé (figure 9), le niveau 2 peut profiter des réserves du niveau 1 pour améliorer la qualité de sa transmission. Nous avons donc les relations suivantes : Dl < Cl, et Dl + D2 < C1+C2. La contrainte de débit globale est respectée, optimisant ainsi la qualité par une meilleure utilisation de la bande passante. Le mode cumulé peut être utilisé dans un autre mode de régulation que leIn the independent mode (figure 8), we have the following relations, relative to the constraints of flows: Dl <Cl, and D2 <C2. Flow constraints clearly show an underutilization of the bandwidth. In the cumulative mode (figure 9), level 2 can take advantage of level 1 reserves to improve the quality of its transmission. We therefore have the following relations: Dl <Cl, and Dl + D2 <C1 + C2. The overall throughput constraint is respected, thus optimizing quality through better use of bandwidth. The accumulated mode can be used in another regulation mode than the
MLTB. En effet, il suffit que la régulation puisse utiliser, pour chaque niveau, les ressources disponibles du niveau inférieur.MLTB. Indeed, it is sufficient that the regulation can use, for each level, the available resources of the lower level.
Dans certains cas, il est intéressant d'utiliser un MLTB fonctionnant avec un mélange de modes indépendants et cumulés. Ainsi, dans l'exemple illustré sur la figure 10, d'un flux de base SD (de débit cible Cl) disposant de flux de rehaussement HD en mode 72Op (de débit cible C2) et d'un autre mode de rehaussement HD en mode 1080i (de débit cible C3), ces deux modes de rehaussement sont indépendants. Les contraintes de débit sont alors : D1 + D2 ≤ C1 + C2 D1 + D3 ≤ C1 + C3In some cases, it is interesting to use an MLTB operating with a mixture of independent and cumulative modes. Thus, in the example illustrated in FIG. 10, an SD base flow (of target bit rate C1) having HD enhancement flux in 72Op mode (of target bit rate C2) and another HD enhancement mode in FIG. 1080i mode (target rate C3), these two enhancement modes are independent. The flow constraints are then: D1 + D2 ≤ C1 + C2 D1 + D3 ≤ C1 + C3
II serait aussi possible d'ajouter un mode 1080p (débit cible C4) basé sur les modes 72Op et 1080i tel que : Dl + D2 + D3 + D4 < Cl + C2 + C3 + C4. 5.4.2.3 Organisation des données dans le MLTBIt would also be possible to add a 1080p mode (target rate C4) based on the modes 72Op and 1080i such that: D1 + D2 + D3 + D4 <C1 + C2 + C3 + C4. 5.4.2.3 Organization of the data in the MLTB
Dans l'utilisation de données provenant de flux SVC, certaines NALUs sont prioritaires. De ce fait, les NALUs les moins prioritaires seront les premières à être reclassées. Pour définir l'ordre de reclassement, l'information de pondération présente dans les tables de classement est utilisée prioritairement. 5.4.3 Régulation complète et régulation simplifiéeIn the use of data from SVC feeds, some NALUs have priority. As a result, the lowest priority NALUs will be the first to be reclassified. To define the reclassification order, the weighting information present in the classification tables is used as a priority. 5.4.3 Complete regulation and simplified regulation
On présente ci-après deux types de régulation pouvant être effectuées en utilisant un algorithme de type MLTB : une régulation complète, mettant en oeuvre l'ensemble des NALUs contenues dans le buffer de régulation pour chaque niveau de régulation ; et une régulation simplifiée n'agissant qu'à l'entrée du buffer de régulation.Two types of regulation that can be performed using an MLTB type algorithm are presented below: a complete regulation, implementing all the NALUs contained in the regulation buffer for each regulation level; and a simplified regulation acting only at the input of the regulation buffer.
Dans les deux cas, le cadencement se fait lors de la sortie d'une AU. Ainsi, pour respecter la contrainte de taille DTS fixe du buffer de régulation dans le cas normal d'utilisation, une nouvelle AU est entrée dans le buffer de régulation lors de la sortie d'une AU. La régulation peut alors être effectuée.In both cases, the timing is done at the exit of an AU. Thus, to respect the fixed DTS size constraint of the regulation buffer in the normal case of use, a new AU is entered in the regulation buffer at the output of an AU. The regulation can then be performed.
Lors de la sortie d'une AU, le MLTB indique la répartition des NALUs de cetteWhen the output of an AU, the MLTB indicates the distribution of the NALUs of this
AU dans chacun des niveaux de régulation (niveaux de débits), pour calculer l'ajustement des ressources par niveau de régulation.AU in each of the control levels (flow levels), to calculate the adjustment of resources by regulation level.
5.4.3.1 Régulation simplifiée5.4.3.1 Simplified regulation
La régulation simplifiée n'agit que lors de l'entrée des données (AU regroupant des NALUs) dans le buffer de régulation. Lorsque la quantité de jetons libérés par la sortie de données du buffer de régulation ne suffit pas pour permettre l'entrée d'une nouvelle donnée en ne prenant en compte que l'opération de classement, cette donnée est reclassée dans les niveaux supérieurs du MLTB. Pour prendre en compte les problèmes de dépendances, la table de classement dynamique est mise à jour.The simplified regulation only acts when entering the data (AU grouping NALUs) into the regulation buffer. When the quantity of tokens freed by the data output of the regulation buffer is not sufficient to allow the entry of a new datum by taking into account only the classification operation, this data is reclassified in the upper levels of the MLTB. . To account for dependency issues, the dynamic ranking table is updated.
On présente maintenant, en relation avec l'organigramme de la figure 11, un mode de réalisation particulier de l'algorithme de régulation simplifiée. Dans une étape 131, un événement provoque la sortie d'une AU du buffer de régulation. Dans une étape 132, les jetons qui étaient associés aux NALUs de cette AU redeviennent disponibles pour le MLTB (selon le calcul de jetons détaillé ci-dessus).We now present, in connection with the flowchart of Figure 11, a particular embodiment of the simplified control algorithm. In a step 131, an event causes the output of an AU of the regulation buffer. In a step 132, the tokens that were associated with the NALUs of this AU become available again for the MLTB (according to the calculation of chips detailed above).
Dans une étape 133, une AU prise dans le buffer de réserve est importée dans le buffer de régulation. Dans ce scénario standard, à une AU sortie correspond une AU entrée. Le classement est appliqué séquentiellement à chaque NALU de l'AU entrée, grâce aux jetons disponibles dans le MLTB.In a step 133, an AU taken from the reserve buffer is imported into the regulation buffer. In this standard scenario, an AU output is an AU input. The ranking is applied sequentially to each NALU of the AU entry, thanks to the chips available in the MLTB.
Ensuite, dans une étape 134, on détecte si toutes les NALUs composant l'AU entrée ont été traitées. Dans l'affirmative, on passe à l'étape de fin 135. Sinon, dans une étape 136 on prend une NALU à traiter, puis dans une étape 137 on détecte si les jetons disponibles du niveau de régulation N demandé (d'après la table de classement dynamique) suffisent pour la NALU.Then, in a step 134, it is detected whether all the NALUs composing the AU input have been processed. If so, go to the end step 135. Otherwise, in a step 136, a NALU is to be processed, then in a step 137 it is detected whether the available tokens of the requested N regulation level (according to dynamic classification table) suffice for the NALU.
Si les jetons disponibles du niveau N suffisent, alors dans une étape 138 laIf the available tokens of level N are sufficient, then in a step 138 the
NALU est classée dans le niveau N et les jetons du niveau N lui sont attribués. Puis on revient à l'étape 134. Si les jetons disponibles du niveau N ne suffisent pas pour la NALU, alors dans une étape 139 on choisit le niveau de régulation N+l, de priorité plus faible que le niveau N. Puis, dans une étape 1310, on détecte si les jetons disponibles du niveau de régulation N+l suffisent pour la NALU : si les jetons disponibles du niveau N+l suffisent, alors on passe à l'étape 1311 de modification de la table de classement dynamique (pour prendre en compte les dépendances) avant de passer à l'étape 138 afin que la NALU soit reclassée dans le niveau N+l et les jetons du niveau N+l lui soient attribués ; si les jetons disponibles du niveau de régulation N+l ne suffisent pas pour la NALU, on revient à l'étape 139. Le dernier passage par l'étape 139 consiste à choisir le niveau de régulation fictif formant poubelle, et dans ce cas le test de l'étape 1310 qui suit est considéré comme vérifié et on passe donc à l'étape 1311.NALU is ranked in the N level and N level tokens are awarded. Then, we return to step 134. If the available tokens of the level N are not sufficient for the NALU, then in a step 139 the regulation level N + 1 is chosen, of lower priority than the N level. Then, in a step 1310, it is detected whether the available tokens of the N + 1 regulation level suffice for the NALU: if the available tokens of the N + 1 level are sufficient, then one goes on to the 1311 modification step of the dynamic ranking table (to take dependencies into account) before proceeding to step 138 so that the NALU is reclassified in the level N + 1 and the tokens of the level N + 1 are allotted to it; if the available tokens of the N + 1 regulation level are not sufficient for the NALU, one returns to the step 139. The last passage by the step 139 consists in choosing the level of fictitious regulation forming trash, and in this case the The following step 1310 is considered as verified and therefore, step 1311 is taken.
L'avantage de cette régulation simplifiée est la faible complexité de l'algorithme. Elle n'agit que sur les données arrivants dans le système et est uniquement basée sur la consultation et éventuellement une mise à jour des tables de classements. 5.4.3.2 Régulation complète La régulation complète mets en œuvre l'intégralité de la régulation. Lors de l'entrée d'une nouvelle AU, celle-ci est mise dans le MLTB à partir de la table de classement. La régulation se fait ensuite sur l'ensemble du contenu du MLTB en sélectionnant les NALUs les plus appropriées à un reclassement. En effet, lors d'un besoin de reclassement, il y a peut-être une NALU dans le système qui est plus à même d'être reclassée que la nouvelle AU.The advantage of this simplified regulation is the low complexity of the algorithm. It acts only on the incoming data in the system and is only based on the consultation and possibly an update of the ranking tables. 5.4.3.2 Complete control Complete control implements the entire control. When entering a new AU, it is put in the MLTB from the classification table. The regulation is then done on all the contents of the MLTB by selecting the most appropriate NALUs for a reclassification. In fact, when there is a need for reclassification, there may be a NALU in the system that is more likely to be reclassified than the new AU.
On présente maintenant, en relation avec l'organigramme de la figure 12, un mode de réalisation particulier de l'algorithme de régulation complète.We now present, in connection with the flowchart of Figure 12, a particular embodiment of the complete control algorithm.
Dans une étape 141, un événement provoque la sortie d'une AU du buffer de régulation. Dans une étape 142, les jetons qui étaient associés aux NALUs de cette AU redeviennent disponibles pour le MLTB. Dans une étape 143, une AU prise dans le buffer de réserve est importée dans le buffer de régulation.In a step 141, an event causes the output of an AU of the regulation buffer. In a step 142, the tokens that were associated with the NALUs of this AU become available again for the MLTB. In a step 143, an AU taken in the reserve buffer is imported into the regulation buffer.
Ensuite, dans une étape 144, on détecte si toutes les NALUs composant l'AU entrée ont été traitées. Dans l'affirmative, on passe à l'étape de fin 145. Sinon, dans une étape 146 on prend une NALU à traiter, puis dans une étape 147 on détecte si les jetons disponibles du niveau de régulation N demandé (d'après la table de classement dynamique) suffisent pour la NALU. Si les jetons disponibles du niveau N suffisent, alors dans une étape 148 la NALU est classée dans le niveau N et les jetons du niveau N lui sont attribués.Then, in a step 144, it is detected whether all the NALUs composing the AU input have been processed. If so, we go to the end step 145. Otherwise, in a step 146 we take a NALU to be processed, then in a step 147 we detect if the available tokens of the N regulation level requested (according to the dynamic classification table) suffice for the NALU. If the available tokens of the N level are sufficient, then in a step 148 the NALU is ranked in the N level and the tokens of the N level are assigned to it.
Si les jetons disponibles du niveau N ne suffisent pas pour la NALU, alors dans une étape 149 on effectue une régulation de l'ensemble des NALUs de tous les niveaux de régulation du MLTB, puis dans une étape 1410 on modifie la table de classement dynamique (afin de prendre en compte les dépendances) avant de revenir à l'étape 144.If the available tokens of the N level are not sufficient for the NALU, then in a step 149 a regulation of the set of NALUs of all the regulation levels of the MLTB is carried out, then in a step 1410 the dynamic classification table is modified. (in order to take dependencies into account) before returning to step 144.
On présente maintenant, en relation avec la figure 13, le détail de l'étape 149 d'ajustement des niveaux de régulation (régulation de l'ensemble des NALUs de tous les niveaux de régulation du MLTB). Dans une étape 151, la NALU en entrée est ajoutée au niveau N. Le nombre de jeton disponible dans ce niveau de régulation est alors susceptible de devenir négatif si, avant l'ajout, il n'y avait pas assez de jetons disponibles. La NALU est malgré tout ajoutée car elle doit être prise en compte dans la recherche à venir.With reference to FIG. 13, the detail of step 149 of adjustment of the regulation levels (regulation of the set of NALUs of all the MLTB regulation levels) is now presented. In a step 151, the input NALU is added to the N level. The number of tokens available in this level of regulation is then likely to become negative if, before the addition, there were not enough tokens available. NALU is nevertheless added because it must be taken into account in future research.
Ensuite, dans une étape 152, on détecte si tous les niveaux de régulation à traiter (à savoir le niveau N et les niveaux de priorité inférieure) l'ont été. Dans l'affirmative, on passe à l'étape de fin 153. Sinon, dans une étape 154 on prend un nouveau niveau de régulation courant à traiter (on commence par le niveau N puis à chaque itération on passe au niveau suivant N+l de priorité inférieure), puis dans une étape 155 on détecte si le nombre de jetons disponibles pour le niveau courant est correct (c'est-à-dire supérieur ou égal à zéro).Then, in a step 152, it is detected whether all the regulation levels to be processed (namely the level N and the lower priority levels) have been. If so, we go to the end step 153. If not, in a step 154 we take a new current regulation level to be processed (we start with the level N and then at each iteration we go to the next level N + 1 of lower priority), then in a step 155 it is detected whether the number of available tokens for the current level is correct (that is, greater than or equal to zero).
Si le nombre de jetons disponibles pour le niveau courant est correct, le niveau est considéré comme régulé et on revient à l'étape 152.If the number of chips available for the current level is correct, the level is considered to be regulated and it returns to step 152.
Si le nombre de jetons disponibles pour le niveau courant est incorrect, on passe à une étape 156 de sélection de la NALU, parmi celles classées dans le niveau de régulation courant, ayant le moins de dépendance. Un critère de sélection consiste à prendre la NALU ayant la pondération la plus élevée et le DTS le plus récent. Dans une étape 157, la NALU sélectionnée est reclassée au niveau N+l, libérant ainsi les jetons qui lui étaient associés. Puis on revient à l'étape 155, pour vérifier si le reclassement de cette NALU a suffi. Le dernier passage par l'étape 157 consiste en un reclassement dans le niveau de régulation fictif formant poubelle, et dans ce cas le test de l'étape 155 qui suit est considéré comme vérifié et on revient donc à l'étape 152.If the number of tokens available for the current level is incorrect, proceed to a step 156 of NALU selection, among those classified in the current regulation level, having the least dependence. A selection criterion is to take the NALU with the highest weighting and the most recent DTS. In a step 157, the selected NALU is reclassified at the N + 1 level, thus releasing the tokens associated with it. Then we return to step 155, to check if the reclassification of this NALU was sufficient. The last pass through step 157 consists of a reclassification into the dummy trash control level, and in this case the test of step 155 which follows is considered as checked, and therefore step 152 is returned.
La figure 14 présente un exemple de répartition des NALUs (représentés par des carrés noirs) dans trois niveaux de régulation possibles Nl, N2, N3 et un niveau de régulation fictif formant poubelle N4.Figure 14 shows an example of distribution of NALUs (represented by black squares) in three possible control levels N1, N2, N3 and a dummy trash control level N4.
Chaque AU est représentée par une colonne de NALUs pouvant avoir un nombre différent de NALUs. Lors de la régulation, les NALUs sont sélectionnées pour être affectées à un niveau de régulation. Le nombre de NALUs classés dans un niveau de régulation peut varier d'un DTS à l'autre, en fonction du débit affecté à ce niveau de régulation. Ainsi, dans cet exemple, on note une diminution du débit affecté au niveau Nl, entre les deuxième et troisième DTS (en partant de DTSo), puis une augmentation de ce débit entre les cinquième et sixième DTS. De façon complémentaire, on note une augmentation du débit affecté au niveau N2, entre les deuxième et troisième DTS, puis une diminution de ce débit entre les cinquième et sixième DTS. En revanche, le débit affecté au niveau N3 reste constant.Each AU is represented by a column of NALUs that may have a different number of NALUs. During regulation, the NALUs are selected to be assigned to a regulation level. The number of NALUs classified in one level of regulation may vary from one DTS to another, depending on the flow rate assigned to this level of regulation. Thus, in this example, there is a decrease in the flow rate assigned to the Nl level, between the second and third DTS (starting from DTSo), then an increase in this rate between the fifth and sixth DTS. Complementarily, there is an increase in the bit rate assigned to the N2 level, between the second and third SDRs, and then a decrease in this bit rate between the fifth and sixth SDRs. On the other hand, the flow rate assigned at level N3 remains constant.
Lors d'un changement de débit, les dépendances sont prises en comptes lors de la sélection des NALUs. Ainsi, une NALU n'aura pas de dépendance vis-à-vis d'une autre NALU placée dans un niveau supérieur (de priorité plus faible). La flèche en pointillé référencée 161 illustre l'ordre de parcours pour le reclassement des NALUs. Les NALUs reclassées en premier sont celles ayant la pondération la plus forte et le DTS le plus récent (proche de DTSi).When changing the rate, the dependencies are taken into account when selecting the NALUs. Thus, one NALU will not have a dependency on another NALU placed in a higher level (lower priority). The dashed arrow referenced 161 illustrates the order of travel for the reclassification of the NALUs. The NALUs reclassified first are those with the highest weighting and the most recent DTS (close to DTSi).
Chacune des flèches référencées 162 et 163 illustre la dépendance entre deux NALU. On rappelle qu'une NALU d'un niveau de régulation N ne peut dépendre que d'une NALU du même niveau de régulation N ou d'un niveau de régulation N' moins prioritaire (N '>N).Each of the arrows referenced 162 and 163 illustrates the dependence between two NALUs. It is recalled that a NALU of a regulation level N can only depend on a NALU of the same N regulation level or a N 'less priority regulation level (N'> N).
Cette figure 14 illustre également le (re)classement de deux NALUs, conformément à l'exemple de table de classement dynamique ci-dessus (voir les cinquième et douzième lignes), suite à une réduction du débit affecté au niveau Nl : - IaNALU référencée 164 est (re)classée dans le niveau 2 ; etThis figure 14 also illustrates the (re) classification of two NALUs, according to the example of dynamic classification table above (see the fifth and twelfth lines), following a reduction of the flow rate assigned to level N1: - IaNALU referenced 164 is (re) ranked in level 2; and
IaNALU référencée 165 est (re)classée dans le niveau 4 (poubelle). La complexité de l'algorithme de la régulation complète est accrue par rapport à celui de la régulation simplifiée, car il doit consulter, voire modifier, l'ensemble des NALUs contenues dans le buffer de régulation, et ce pour chaque introduction d'une nouvelle donnée. L'avantage de la régulation complète est la réactivité. En effet, toutes les données présentes dans le système sont régulées lors du changement des contraintes. Ainsi, la donnée transmise juste après le changement respectera déjà ces nouvelles contraintes.IaNALU referenced 165 is (re) classified in level 4 (trash). The complexity of the algorithm of the complete regulation is increased compared to that of the simplified regulation, because it must consult, or even modify, all the NALUs contained in the buffer of regulation, and this for each introduction of a new given. The advantage of the complete regulation is the reactivity. Indeed, all the data present in the system are regulated during the change of constraints. Thus, the data transmitted just after the change will already respect these new constraints.
Un autre avantage de cette régulation complète est de lisser la qualité du flux décodé, en régulant le classement des NALUS sur la totalité du buffer de régulation. L'ordre de sélection des NALUs reclassées optimise la qualité en suivant un ordre qui respecte les dépendances. Another advantage of this complete regulation is to smooth the quality of the decoded stream, by regulating the classification of NALUS over the entire regulation buffer. The order of selection of reclassified NALUs optimizes the quality in an order that respects dependencies.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'adaptation d'un flux de données scalable organisé en blocs d'unités de données comprenant chacun au moins une unité de données de base et au moins une unité de données de réhaussement, permettant de définir une pluralité de niveaux de qualité et de débit (Nl à N3) selon le nombre et le type d'unités de données utilisées, chaque unité de données étant initialement classée dans un niveau initial sélectionné parmi ladite pluralité de niveaux, caractérisé en ce qu'il met en œuvre un mécanisme de régulation (8) tel que, si une unité de données est reclassée dans un niveau de reclassement moins prioritaire que le niveau initial de ladite unité de données, toutes les unités de données qui dépendent au décodage de ladite unité de données reclassée sont également reclassées dans des niveaux de reclassement où toutes les unités de données indispensables à leur décodage sont accessibles.A method of adapting an organized scalable data stream into blocks of data units each comprising at least one basic data unit and at least one enhancement data unit, for defining a plurality of quality levels. and flow rate (N1-N3) according to the number and type of data units used, each data unit being initially classified in a selected initial level among said plurality of levels, characterized by implementing a mechanism control system (8) such that, if a data unit is reclassified to a reclassification level less priority than the initial level of said data unit, all data units that depend on the decoding of said reclassified data unit are also reclassified. in reclassification levels where all the data units necessary for their decoding are accessible.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque unité de données est dirigée (9) vers un moyen de transmission de données associé au niveau dans lequel ledit mécanisme de régulation a au final classé ou reclassé ladite unité de données, et en ce que M moyens de transmission différents sont utilisés, avec l≤M≤R, où R est le nombre de niveaux de qualité et de débit.Method according to claim 1, characterized in that each data unit is directed (9) to a data transmission means associated with the level at which said control mechanism has finally classified or reclassified said data unit, and that M different transmission means are used, with l≤M≤R, where R is the number of levels of quality and flow.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que au moins un des niveaux de reclassement est tel que les unités de données qui y sont reclassées ne sont pas transmises.3. Method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that at least one of the reclassification levels is such that the data units reclassified there are not transmitted.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une unité de données est reclassée si une ressource de débit disponible pour le niveau initial de ladite unité de données n'est pas suffisante. 4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a data unit is reclassified if a flow rate resource available for the initial level of said data unit is not sufficient.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit mécanisme de régulation effectue une régulation simplifiée comprenant les étapes suivantes si la ressource de débit disponible pour le niveau initial sélectionné n'est pas suffisante : a) on choisit un nouveau niveau de régulation sélectionné moins prioritaire que le précédent niveau de régulation sélectionné ; b) si la ressource de débit disponible pour le nouveau niveau sélectionné est suffisante, alors ladite unité de données est reclassée dans le nouveau niveau sélectionné ; c) sinon : si le nouveau niveau n'est pas le moins prioritaire parmi ladite pluralité de niveaux de qualité et de débit, on revient à l'étape a), sinon ladite unité de données est reclassée dans un niveau fictif formant poubelle.5. Method according to claim 4, characterized in that said regulation mechanism performs a simplified regulation comprising the following steps if the flow rate resource available for the initial level selected is not sufficient: a) a new regulation level is chosen selected less priority than the previous regulation level selected; b) if the available rate resource for the newly selected level is sufficient, then said data unit is reclassified to the new selected level; c) otherwise: if the new level is not the lowest of the said plurality of quality and flow levels, then step a) is returned, otherwise the said data unit is reclassified to a fictitious trash level.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite étape de sélection d'au moins une unité de données est effectuée avec le double critère suivant : la pondération la plus forte, parmi des pondérations affectées à chacune des unités de données ; et et pour une même pondération, la référence temporelle la plus récente.6. Method according to claim 5, characterized in that said step of selecting at least one data unit is performed with the following double criterion: the strongest weight, among weights assigned to each of the data units; and for the same weighting, the most recent time reference.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit flux de données scalable est un flux vidéo scalable, et en ce que le classement initial de chaque unité de données dans un niveau initial est fonction d'au moins une information de marquage portée par ladite unité de données et comprenant un n-uplet d'au moins deux indicateurs parmi les indicateurs appartenant au groupe comprenant : un indicateur de priorité (P) ; un indicateur de dépendance (D), relatif à une résolution spatiale ; un indicateur de résolution temporelle (T) ; et - un indicateur de qualité et/ou de complexité (Q).7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said scalable data stream is a scalable video stream, and in that the initial classification of each unit of data in an initial level is a function of minus marking information carried by said data unit and comprising a tuple of at least two indicators among the indicators belonging to the group comprising: a priority indicator (P); a dependency indicator (D), relating to a spatial resolution; a time resolution indicator (T); and an indicator of quality and / or complexity (Q).
8. Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon au moins une des revendications 1 à 7, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.8. Computer program product downloadable from a communication network and / or recorded on a computer-readable medium and / or executable by a processor, characterized in that it comprises program code instructions for the execution of the steps method according to at least one of claims 1 to 7, when said program is run on a computer.
9. Dispositif d'adaptation d'un flux de données scalable organisé en blocs d'unités de données comprenant chacun au moins une unité de données de base et au moins une unité de données de réhaussement, permettant de définir une pluralité de niveaux de qualité et de débit selon le nombre et le type d'unités de données utilisées, chaque unité de données étant initialement classée dans un niveau initial sélectionné parmi ladite pluralité de niveaux, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de régulation tels que, si une condition de reclassement est vérifiée pour une unité de données, alors ladite unité de données est reclassée dans un niveau de reclassement moins prioritaire que le niveau initial de ladite unité de données, et toutes les unités de données qui dépendent au décodage de ladite unité de données reclassée sont également reclassées dans des niveaux de reclassement où toutes les unités de données indispensables à leur décodage sont accessibles. A device for adapting a scalable data stream organized into blocks of data units each comprising at least one basic data unit and at least one enhancement data unit, for defining a plurality of quality levels. and bit rate according to the number and type of data units used, each data unit being initially ranked in a selected initial level among said plurality of levels, characterized by comprising regulating means such that, if a reclassification condition is satisfied for a data unit, then said data unit is reclassified to a reclassification level lower priority than the initial level of said data unit , and all data units that depend on the decoding of said reclassified data unit are also reclassified to reclassification levels where all the data units necessary for their decoding are accessible.
10. Equipement réseau, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'adaptation selon la revendication 9. 10. Network equipment, characterized in that it comprises an adaptation device according to claim 9.
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