FR2899419A1 - Procede de restitution d'un flux numerique, terminal de restitution, et produit programme d'ordinateur correspondants - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de restitution de flux numériques par un terminal client au sein d'un réseau de communication interconnectant au moins un équipement de réseau et au moins un terminal client, comprenant :- une première étape de demande d'acheminement, par ledit terminal, d'un premier flux présentant un premier niveau de qualité, dit flux nominal ; et- une première étape de restitution dudit premier flux, transmis par un desdits équipements de réseau.Selon l'invention, un tel procédé comprend également :- une deuxième étape de demande d'acheminement, par ledit terminal, d'au moins un deuxième flux numérique, dit flux dégradé et correspondant chacun à une version dégradée d'un flux distinct dudit premier flux, présentant un second niveau de qualité, inférieur audit premier niveau de qualité ;- une deuxième étape de restitution d'au moins un desdits flux dégradés, transmis par un desdits équipements de réseau.
Description
Procédé de restitution d'un flux numérique, terminal de restitution, et
produit programme (l'ordinateur correspondants. 1 DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui de la transmission de signaux numériques à destination d'un équipement terminal, encore appelé par la suite terminal client . Plus précisément, l'invention concerne la transmission d'un signal audiovisuel, audio, et/ou encore textuel, par le biais de tout type de réseau d'accès dont les ressources en bande passante sont limitées. Ces réseaux peuvent par exemple être du type xDSL ( Digital Line Subscriber pour ligne d'abonné numérique ) ou encore WiFi ( Wireless Fidelity identifiant une norme conduisant à la construction de réseaux locaux sans fil ) et référencée 802.11 au sein de l'IEEE ( Institute of Electrical and Electronics Engineers pour Institut d'ingénierie en électricité et électronique ).
L'invention s'applique notamment à la transmission de flux audiovisuels vers des équipements terminaux d'utilisateurs. En effet, les récents développements des lignes à haut débit ont entraîné l'émergence de nouveaux modes de diffusion de l'information à destination des clients par les opérateurs de télécommunication. Ces nouveaux modes de diffusion passent par la mise en place d'équipements terminaux chez les utilisateurs. Ces équipements, communément appelés Set Top Box ( Boîtier Décodeur ), permettent de recevoir et de décoder des programmes audiovisuels (également: appelés canaux). 2 SOLUTIONS DE L'ART ANTERIEUR 2.1 Art antérieur 2.1.1 Diffusion des programmes audiovisuels La diffusion des programmes audiovisuels vers des terminaux est généralement réalisée en utilisant le protocole IP ( Internet Protocol pour Protocole Internet ) sous la forme de flux de données. Les signaux des flux audiovisuels sur xDSL sont alors découpés en paquets 30 IP (ou datagrammes) comprenant chacun une partie des données d'un signal. Les paquets sont diffusés en utilisant une adresse de destination particulière, dite multicast . Un flux multicast est caractérisé par son adresse source (S) et par son adresse de groupe (G). Chaque flux peut donc être représenté par un couple (S, G) unique. Deux flux distincts peuvent cependant avoir la même adresse source S ou la même adresse de groupe G. Une particularité des flux IP multicast est que ces données sont transmises au terminal à la demande de ce dernier. Une demande de réception de flux (ou une demande d'arrêt de réception) s'effectue par le protocole IGMP, ( Internet Group Management Protocol pour Protocole de gestion des groupes Internet (RFC 1112, RFC 2236, RFC 3376)). Ce protocole permet de gérer les déclarations d'appartenance à un ou plusieurs groupes auprès de routeurs Multicast . Les inscriptions sont soit spontanées, soit réalisées après une requête du routeur. Pour cela, un hôte (par exemple le terminal) envoie une trame IGMP destinée à un des groupes.
La réception des flux peut encore s'effectuer selon le protocole MLD ( Multicast Listener Discovery pour Découverte des Auditeurs Multicast ) (RFC 2710, RFC 3810). Le protocole MLD est un équivalent du protocole IGMP pour le protocole IPv6 ( Internet Protocol version 6 ). Dans le cadre de ce protocole, sur réception d'un message de type "Membership report" précisant l'adresse de diffusion souhaitée, le premier équipement de l'opérateur capable d'interpréter ce message transmet le flux de données multicast correspondant sur le réseau (par exemple une ligne xDSL) d'où provient la requête. Dans le contexte d'une réception de flux audiovisuel, un terminal situé chez un utilisateur envoie un ou plusieurs messages IGMF' ou MLD lorsque l'utilisateur souhaite changer le programme en cours de visualisation (plus généralement, de restitution), permettant à l'équipement de l'opérateur de télécommunication de : - stopper l'envoi du flux de données précédent, le cas échéant, afin de ne pas occuper inutilement la bande passante de la ligne xDSL de l'utilisateur ; -envoyer le nouveau flux de données correspondant au programme audiovisuel souhaité par l'utilisateur. Les protocoles IGMP et MLD permettent d'envoyer plusieurs ordres (demande de réception, arrêt de réception) dans un seul message. 2.1.2 Décodage des programmes audiovisuels La bande passante disponible sur une ligne xDSL (par exemple) est limitée. Il est donc nécessaire d'activer un mécanisme de compression des données entre la source audiovisuelle et le terminal de réception de l'utilisateur. Ces mécanismes (tels que prévus par exemples dans les normes MPEG-2 et/ou MPEG-4) sont déjà utilisés pour les flux audiovisuels transmis par le câble ou par le satellite. Ils le sont également pour la transmission sur les lignes xDSL et Wi-Fi. Les flux audiovisuels sont donc compressés avant d'être transmis aux terminaux. Ces terminaux se chargent donc de recevoir les flux mais également de les décompresser et de les restituer à l'utilisateur. 2.2 Inconvénients de l'art antérieur Un inconvénient de ces techniques de l'art antérieur est la lenteur de restitution des canaux par les décodeurs. En effet, les données formant le signal audiovisuel sont soumises à des perturbations dans la fluidité de transmission sur toute la chaîne de communication entre la source et l'équipement récepteur, c'est-à-dire le terminal client.
Afin de lisser ces perturbations temporelles et qu'elles n'affectent pas la qualité de restitution chez l'utilisateur, on utilise couramment des techniques de mise en cache des données dans le terminal. La mise en cache, encore appelée bufferisation en anglais, est également utilisée car le terminal à besoin d'une certaine quantité de données pour pouvoir commencer une restitution de qualité.
La conséquence visuelle de cette mise en cache apparaît lors d'un changement de flux (typiquement, un changement de chaîne). Le cache doit alors se remplir à un niveau suffisant avant que le terminal effectue la restitution audiovisuelle. Cette technique de l'art antérieur altère donc la rapidité de changement de programme telle qu'elle est perçue par l'utilisateur. En effet, il peut se produire plusieurs secondes entre le moment où l'utilisateur change de canal et le moment où la restitution de ce canal débute. Ceci induit un désagrément important pour l'utilisateur. De plus, il est possible que ce dernier change encore de chaîne sans avoir pu obtenir une visualisation du programme audiovisuel, augmentant encore cette perception de mauvais fonctionnement.
Un autre inconvénient de cette technique de l'art antérieur est que les protocoles utilisés pour transmettre les ordres de changement de canal (IGMP et MLD) imposent que chaque ordre de changement de canal soit remonté jusqu'au premier équipement de l'opérateur capable de faire la réplication multicast et de traiter les requêtes IGMP, appelé par la suite équipement opérateur . Ainsi, lors de la réception d'un message de type Membership report précisant l'adresse de diffusion souhaitée, le premier équipement de l'opérateur capable d'interpréter ce message transmet le flux de données multicast correspondant sur le réseau (par exemple une ligne ADSL) d'où provient la requête. Ceci signifie qu'une demande de changement de chaîne d'un utilisateur doit être relayée jusqu'à l'opérateur ou le fournisseur d'accès Internet pour que celui-ci effectue le changement demandé et émette le canal choisi par l'utilisateur : cette émission est réalisée par l'opérateur en associant le terminal de l'utilisateur à un flux numérique multicast (repéré par l'adresse multicast de destination) qui reçoit le canal demandé par l'utilisateur.
De plus, à partir d'un certain seuil de sollicitation, l'équipement de l'opérateur peut mettre un certain temps pour réagir à l'ordre de changement de canal (à savoir faire l'association d'une adresse multicast avec le terminal de l'utilisateur). Ce temps augmente encore la phase de changement de canal tout en augmentant la perception de mauvais fonctionnement.
Encore un autre inconvénient de ces techniques de l'art antérieur est l'impossibilité, pour les utilisateurs, de visualiser le contenu de plusieurs canaux simultanément. En effet, les limitations de bande passante entre le terminal et les équipements de l'opérateur ne permettent pas la transmission de deux (voire plus) canaux. Il est donc impossible d'avoir accès à des mécanismes d'incrustation ou de mire tels que ceux disponibles dans les terminaux satellitaires ou pour la réception par réseau câblé. 3 RESUME DE L'INVENTION La solution proposée par l'invention permet de pallier ces inconvénients de l'art antérieur, grâce à un procédé de restitution de flux numériques par un terminal client au sein d'un réseau de communication interconnectant au moins un équipement de réseau et au moins un terminal client, comprenant : - une première étape de demande d'acheminement, par ledit terminal, d'un premier flux présentant un premier niveau de qualité, dit flux nominal ; et - une première étape de restitution dudit premier flux, transmis par un desdits équipements de réseau. Selon l'invention, le procédé comprend également : - une deuxième étape de demande d'acheminement, par ledit terminal, d'au moins un deuxième flux numérique, dit flux dégradé et correspondant chacun à une version dégradée d'un flux distinct dudit premier flux, présentant un second niveau de qualité, inférieur audit premier niveau de qualité ; et -une deuxième étape de restitution d'au moins un desdits flux dégradés, transmis par un desdits équipements de réseau.
Ainsi, l'invention se base sur une approche nouvelle et inventive de la restitution des flux numériques, allant à contre courant des techniques de l'art antérieur. En effet, le procédé selon l'invention permet de restituer de façon quasi-instantanée un nouveau flux (correspondant à un nouveau programme), suite à une 25 requête de changement de programme. Dans un premier temps, ce nouveau flux est présenté dans une version dégradée, mais il est visible (plus généralement audible ou lisible) et l'utilisateur n'a pas à attendre un laps de temps donné avant d'accéder au résultat de sa demande de changement de flux. Ceci est possible du fait que, en plus du flux numérique nominal, un deuxième flux numérique, présentant un second niveau de qualité, est disponible. Dans certains cas particuliers (si la bande passante, entre le terminal et les équipements du réseau, est disponible en quantité suffisante, par exemple), le second niveau de qualité peut être égal au premier niveau de qualité. C'est par exemple le cas lorsque la bande passante, entre le terminal et ]les équipements du réseau, est disponible en quantité suffisante. Selon une caractéristique particulière, ladite deuxième étape de restitution est mise en oeuvre dans une procédure de changement de flux restitué, suite à une 10 requête de changement de flux. Une procédure de changement de flux permet notamment de remplacer la restitution d'un flux par un autre. C'est le cas notamment en cas de "zapping" d'un utilisateur. Dans un mode de réalisation particulier, ladite procédure de changement 15 de flux restitué comprend les étapes suivantes : - réception d'une requête de changement de flux, pour passer dudit premier flux à un desdits deuxièmes flux, dit flux sélectionné ; - restitution dudit flux sélectionné avec ledit second niveau de qualité, pendant une phase transitoire ; 20 -demande d' acheminement dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité ; - restitution dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité, dès que disponible. Il est alors possible de proposer, dans un laps de temps très court, la 25 restitution d'un desdits second flux, suite à une requête de changement de flux de la part d'un utilisateur du terminal. En effet, dès réception de la requête de changement de flux, le terminal est en mesure de restituer le flux sélectionné car ce dernier était déjà reçu par le terminal dans le second niveau de qualité. Le terminal présente donc ce flux sélectionné avec le second niveau de qualité, le 30 temps nécessaire à la réception du flux sélectionné présentant le premier niveau de qualité. Le terminal offre alors la possibilité d'effectuer des changements de flux très rapides. Selon un aspect particulier de l'invention, ladite procédure de changement de flux restitué comprend une étape d'activation d'au moins une temporisation de 5 contrôle de ladite procédure. Ainsi, il est possible de réaliser des opérations de contrôle temporel des étapes de la procédure de changement de flux. Ces contrôles permettent, par exemple, de déterminer des conditions temporelles à la réalisation des étapes de la procédure de changement de flux. 10 Dans un mode de réalisation particulier, ladite étape d'activation initialise au moins une des temporisations à l'expiration de laquelle on met en oeuvre au moins une des étapes appartenant au groupe comprenant : - révocation dudit premier flux numérique ; - révocation d'au moins un desdits flux dégradés ; 15 demande d'acheminement d'au moins un flux numérique dégradé ; - demande d'acheminement dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité ; - révocation dudit flux sélectionné présentant ledit second niveau de qualité. Les temporisations autorisent donc l'ordonnancement des révocations et 20 des demandes d'acheminement des flux. Elles permettent de mettre en oeuvre des opérations de zapping rapides, évitant au terminal d'avoir à réaliser des demandes d'acheminement successives quand les requêtes de changement de flux vers un nouveau flux sélectionné sont très rapprochées les unes des autres. En effet, en temporisant les demandes d'acheminement et les révocations de flux, il est 25 possible d'éviter l'envoi de requêtes inutiles sur le réseau. Ainsi, quand un utilisateur passe du canal 1 au canal 2, la procédure de changement de flux est mise en oeuvre et l'initialisation des temporisations intervient. Si, dès le début de la restitution du canal 2, l'utilisateur passe du canal 2 au canal 3, alors les temporisations mises en place lors du passage du canal 1 au canal 2 permettent d'éviter, par exemple, les demandes d'acheminement de flux qui ne sont pas désirées lors de la restitution du canal 3. Selon une caractéristique particulière, ladite deuxième étape de restitution comprend une étape d'insertion d'au moins une image de taille réduite correspondant à au moins un desdits flux dégradés, dans une image de taille standard correspondant audit premier flux. Ainsi, il est également possible d'offrir la restitution simultanée de plusieurs flux numériques. Ces restitutions multiples sont réalisées au travers d'incrustation de flux.
Dans un mode de réalisation particulier, ledit procédé de restitution met en oeuvre au moins une table de correspondance associant au moins un premier flux à au moins un deuxième flux, en fonction d'au moins un critère prédéterminé. Selon une caractéristique particulière, le ou lesdits critères prédéterminés appartiennent au groupe comprenant : - au moins un flux précédemment requis par ledit terminai client ; - des critères définis dans un abonnement souscrit par ledit terminal client ; des critères de similitudes entre des programmes portés par lesdits flux, tels que : o des similitudes de domaines thématiques ; o des similitudes d'origine des programmes ; o des similitudes de langue ; - des liens définis entre des programmes par un fournisseur de programmes ; - une appartenance à une liste de flux prédéfinie ; - une appartenance à une liste de flux les plus requis.
Il est donc possible d'associer des ensembles de flux au sein d'une table de correspondance selon des critères particuliers. Ces critères permettent de mettre en oeuvre la restitution de flux suivant une notion de proximité. Ainsi, il est possible d'associer les flux par ordonnancement (1, 2, .3,...), suivant les abonnements souscrits par l'utilisateur, des thématiques, etc. La définition de ces critères permet d'accélérer encore les procédures de changement de flux en se basant sur des informations objectives de constitution de bouquets de flux. L'invention concerne également un terminal de restitution de flux numériques au sein d'un réseau de communication interconnectant au moins un équipement de réseau et au moins un terminal client, comprenant : - des premiers moyens de demande d'acheminement d'un premier flux présentant un premier niveau de qualité, dit flux nominal ; et - des premiers moyens de restitution dudit premier flux, transmis par un desdits équipements de réseau, Selon l'invention, un tel terminal comprend : - des deuxièmes moyens de demande d'acheminement, par ledit terminal, d'au moins un deuxième flux numérique, dit flux dégradé et correspondant chacun à une version dégradée d'un flux distinct dudit premier flux, présentant un second niveau de qualité, inférieur audit premier niveau de qualité ; - des deuxièmes moyens de restitution d'au moins un desdits flux dégradés, transmis par un desdits équipements de réseau. Un tel terminal est notamment adapté à mettre en oeuvre les étapes du procédé de restitution décrit précédemment.
Ainsi le terminal client est à même de réaliser des opérations de demande d'acheminement de multiples flux numériques conjointement à la restitution d'un premier flux numérique. Dans un mode de réalisation particulier lesdits deuxièmes moyens de restitution comprennent des moyens de changement de flux restitué comprenant : 25 - des moyens de réception d'au moins une requête de changement de flux pour passer dudit premier flux à un desdits deuxièmes flux, dit flux sélectionné, comprenant : - des moyens de restitution dudit flux sélectionné avec ledit second niveau de qualité, pendant une phase transitoire ; 30 - des moyens de demande d'acheminement dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité ; - des moyens de restitution dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité, dès que disponible. Le terminal dispose ainsi de solutions lui permettant de restituer un des flux pour lequel il a préalablement fait une demande d'acheminement. Dans un premier temps, cette restitution est réalisée dans une version présentant le second niveau de qualité. Puis dans un deuxième temps, cette restitution présente le premier niveau de qualité, quand le terminal reçoit ce flux. La requête de changement de flux provient d'une intervention d'un utilisateur, par exemple sous la forme d'une pression sur une touche d'une télécommande ou par tout autre moyen permettant à un utilisateur de commander un changement tel qu'une pression sur un bouton se trouvant sur le terminal. Selon une caractéristique particulière, lesdits deuxièmes moyens de restitution comprennent des moyens d'insertion d'au moins une image de taille réduite correspondant à au moins un desdits flux dégradés, dans une image de taille standard correspondant audit premier flux. Ainsi, le terminal est à même de réaliser des opérations d'incrustation de flux. Dans un autre mode de réalisation, l'invention concerne enfin un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur. Selon l'invention, dans au moins un mode de réalisation, un tel produit programme d'ordinateur comprend des instructions de code cle programme pour 25 l'exécution du procédé de restitution de flux numériques tel que décrit précédemment. 4 LISTE DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 présente un diagramme de blocs présentant l'initialisation de la diffusion des canaux numériques selon l'invention. - la figure 2 illustre les mécanismes mis en oeuvre lors d'un changement de canal de l'utilisateur, selon l'invention. - la figure 3 illustre, de façon schématique, la structure matérielle d'un terminal. 5 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 5.1 Définitions des notations On définit ci-dessous les abréviations et les termes utilisés par la suite : canal : programme audiovisuel ; - canal nominal P : programme audiovisuel n P, présentant un premier niveau de qualité (nominal) ; - canal dégradé P' : programme audiovisuel identique au canal nominal P correspondant, mais présentant un deuxième niveau de qualité, inférieur au premier niveau de qualité, et consommant donc moins de bande passante grâce à un encodage différent de celui du canal nominal P (compression plus forte, diminution de la dimension de l'image, diminution de la qualité de l'image, correspondance à un sous ensemble d'un flux nominal, etc.) ; - terminal : équipement connecté à la ligne xDSL de l'utilisateur, capable de restituer les données reçues sous forme audiovisuelle (ex : Set Top Box, encore appelé terminal client ) ; -demande d'acheminement : requête émise par le terminal client à destination de l'équipement opérateur. Les demandes d'acheminement peuvent être des requêtes de restitution de canal ou des requêtes de révocation de canal ou une combinaison de ces deux types de requête. - canaux adjacents : canaux annexes au canal restitué par le terminal. La notion d'adjacence peut être définie selon plusieurs critères : proximité des canaux dans un ordre de référencement établi par un diffuseur de contenu, appartenance à une liste de canaux préférés, canaux les plus fréquemment demandés par l'utilisateur, etc. En considérant un numéro de canal P, l'ensemble des canaux considérés comme adjacents à une profondeur n (avec n supérieur ou égal à 1) peut être caractérisé ainsi : Padj représente l'ensemble des canaux P i (i étant compris entre 1 et n) , ou Padj représente l'ensemble des canaux P + i (i étant compris entre 1 et n) ; ou 'adj représente l'ensemble des canaux P - i (i étant compris entre 1 et n) ; ou Padj représente l'ensemble de canaux prédéterminés (sous forme de liste). Ainsi, on peut remarquer que, par définition, le canal P n'est pas élément de l'ensemble des canaux l'adj. On note également P' adj l'ensemble des canaux en mode dégradé correspondant à Padj (le canal P' correspond au canal dégradé du canal P). On utilise une notation similaire pour le numéro de canal Q, l'ensemble des canaux adjacents correspondants Qa.dj, le flux dégradé Q', et l'ensemble Q' adj des canaux adjacents dégradés correspondants à Qadj. Le canal Q désigne un canal différent du canal P (P étant en cours de restitution par le terminal). Notamment, le canal P peut correspondre à un premier flux présentant un premier niveau de qualité et P' adj, l'ensemble des canaux adjacents à P et présentant un second niveau de qualité. De même, le canal Q peut correspondre à un deuxième flux présentant un premier niveau de qualité et Q' adj, l'ensemble des canaux adjacents à Q et présentant un second niveau de qualité 5.2 Rappel du principe de l'invention L'invention propose d'effectuer une diffusion de flux numériques multiples à destination d'un terminal utilisateur. A ce titre ce terminal effectue des requêtes à destination du réseau, lui permettant de recevoir un ensemble de flux numériques multiples présentant plusieurs niveaux de qualité, de façon notamment à accélérer la restitution d'un flux numérique par le terminal client.
Le principe général de l'invention repose donc sur la demande d'acheminement, par le terminal client, de flux numériques connexes (adjacents) à celui qu'il a sélectionné (nominal) et sur la restitution d'une version dégradée de ces flux connexes. Cette opération peut intervenir tant à l'initialisation du terminal que lors d'une demande de changement de canal, voire à tout moment, à la demande de l'utilisateur. Ces versions dégradées sont alors restituées, par le terminal tout le temps nécessaire à l'équipement opérateur pour effectuer le changement vers le nouveau canal nominal du flux numérique demandé. Après changement du canal nominal, le terminal continue à recevoir les canaux adjacents du nouveau canal nominal. Ainsi, dans le cadre de la transmission de flux audiovisuels sur une ligne à bande passante limitée (type xDSL), l'invention permet un changement de programme rapide selon la perception de l'utilisateur. Pour cela, la technique mise en oeuvre consiste à restituer immédiatement ou quasi-immédiatement, suite à une demande de changement de flux, le flux requis dans une version dégradée, pendant une phase transitoire pendant laquelle on prépare la restitution du flux requis dans sa version nominale. Pour cela, le terminal a préalablement requis, auprès d'un équipement opérateur, un ou plusieurs flux audiovisuels supplémentaires dégradés correspondant, par exemple, aux canaux adjacents au canal restitué par le terminal de l'utilisateur. La notion de canaux adjacents fait référence aux canaux proches du canal nominal restitué par le terminal. L'adjacence peut être définie selon plusieurs critères : une proximité des canaux dans l'ordre de référencement établi par le diffuseur de contenu (canal 1, 2, 3, etc.), une appartenance à une liste de canaux préférés (dans ce cas on a un ordre de classement des préférences), des canaux les plus fréquemment demandés par l'utilisateur, des classements par thèmes, langues, origines, etc. L'invention ne s'applique pas uniquement à la phase transitoire de 30 changement de flux. Une autre application particulière de ce mécanisme peut également être de proposer un affichage de type PiP ( Picture-In-Picture pour Image dans l'Image ) d'un ou plusieurs canaux adjacents, ou encore de proposer l'affichage d'une mire (proposant un ensemble de canaux restituables). En effet, comme le terminal reçoit en permanence plusieurs canaux (un du premier niveau de qualité, correspondant au flux nominal, et au moins un canal présentant un deuxième niveau de qualité inférieur au premier niveau, correspondant au(x) flux dégradé(s)), il est possible d'afficher simultanément un ou plusieurs des canaux dégradés en même temps que les canaux nominaux sous la forme d'images incrustées, de bandeaux déroulants (type pelliculaires).
Par la suite, on présente plus en détail, à titre d'exemple, le cas de flux audio-visuels, et notamment le cas de l'accélération de la restitution d'un flux audiovisuel lors d'un changement de canal ( zapping en anglais). Il est clair cependant que l'invention peut également être mise en oeuvre dans de nombreux autres domaines, et par exemple dans le cas de la transmission des flux audio, tels que ceux des stations de radio ou encore dans le cadre de la diffusion numérique d'informations textuelles et plus généralement dans tous les cas où les objectifs listés dans ce document sont intéressants. 5.3 Description d'un mode de réalisation On présente, dans ce mode de réalisation, la mise en oeuvre du mécanisme de changement rapide de canal dans le cadre d'un réseau ADSL et d'un client équipé d'un terminal de type Set Top Box , en utilisant le protocole IGMP. Préalablement à la mise en oeuvre de la technique de restitution selon l'invention, il est nécessaire de configurer les différents canaux dans le terminal client. Cette configuration est par exemple effectuée lors de l'initialisation du terminal client. Ainsi, afin de permettre un changement rapide du canal visualisé sur le terminal audiovisuel de l'utilisateur, les données codant les canaux adjacents sont envoyées par l'opérateur vers le terminal dans la limite de la bande passante disponible. Par exemple, cette limite sera prise en compte par lechoix de la profondeur d'adjacence désirée (le nombre de canaux supplémentaires), ainsi que par le sens de l'adjacence désirée (positive pour les canaux suivants le canal nominal de référence, négative pour les canaux précédant le canal nominal de référence, ou les deux). Tous les canaux (nominaux et dégradés) sont envoyés dans des flux multicast distincts. Pour rappel, un flux multicast est caractérisé par son adresse source et par son adresse de groupe. Chaque flux pourra donc être représenté par un couple (S, G) distinct des autres. Deux flux distincts peuvent cependant avoir la même adresse source S ou la même adresse de groupe G. La connaissance des flux (S, G) correspondant aux canaux nominaux et aux canaux dégradés est mise à disposition du terminal client sous la forme d'une table associant les identifiants de canaux, les flux (S, G), une association directe entre le flux (Slno, Glno) d'un canal nominal et le flux (Slde, Glde) du canal dégradé correspondant. Le terminal client possède donc une table de correspondance du type : Numéro de Canal Flux nominal Flux dégradé Pi (Slno, Glno) (Slde, Glde) Pn (Snno, Gnno) (Snde, Gnde) Selon une variante, la table de correspondance peut être composée de canaux issus de préférences définies par l'utilisateur. Ainsi, une base de données d'utilisateur (et/ou d'équipements terminaux) peut être définie afin de recueillir les préférences des utilisateurs en fonction, par exemple, des heures de la journée, afin que le terminal puisse prédire les canaux qui sont susceptibles d'être interrogés par l'utilisateur et de fournir en priorité le contenu de ces canaux. Il est alors possible pour le terminal client de choisir un niveau de dégradation des canaux offerts par les fournisseurs de contenus en fonction d'une table statistique : par exemple, le terminal utilisateur demande une version moins dégradée des canaux plus demandés. Le mécanisme décrit ci-dessus se base sur un seul niveau de dégradation.
Cela signifie qu'à un canal donné, seul un niveau de dégradation est disponible. Cependant, dans des variantes de réalisation, il est envisageable de disposer de plusieurs canaux proposant des niveaux de dégradation différents d'un même programme audiovisuel et de souscrire à ces différentes versions dégradées en fonction de la distance séparant un canal dégradé du canal nominal. La configuration des canaux adjacents dans le terminal client peut être : - effectuée par transmission venant de l'équipement opérateur pour l'ensemble du bouquet de chaînes disponibles, à l'initialisation et/ou à tout moment ; - effectuée par transmission venant de l'équipement opérateur pour chaque chaîne du bouquet, à l'initialisation et/ou à tout moment ; calculée en temps réel par le terminal client en fonction du canal P visualisé et d'un paramètre de profondeur n (paramètre pouvant être configuré statiquement dans le terminal ou dynamiquement par un équipement de l'opérateur ou du fournisseur) ; - calculée en temps réel par le terminal client en fonction des canaux précédemment demandés par l'utilisateur ; - configurée statiquement dans le terminal ; Dans ce mode de réalisation décrit, le terminal envoie un ordre de diffusion du canal nominal P et des canaux adjacents dégradés correspondants à une partie de l'ensemble Pâdj (ensemble des canaux adjacents dégradés) lors de l'initialisation du terminal client ou lors d'un changement de programme audiovisuel (zapping). L'invention consiste alors à envoyer la signalisation nécessaire permettant de commander des flux audiovisuels supplémentaires à celui déjà restitué par le terminal client, afin de permettre un changement de programme rapide selon la perception de l'utilisateur. Pour cela, l'invention consiste à demander à l'équipement opérateur des flux audiovisuels supplémentaires dégradés correspondant aux canaux adjacents au canal restitué par le terminal de l'utilisateur. On décrit, en relation avec la figure 1, les étapes de demande d'acheminement et de restitution des canaux à la suite de l'initialisation du terminal client 10 : 1. Le terminal client 10 envoie une requête 11 (demande d'acheminement), à l'équipement opérateur 20 par l'intermédiaire de sa connexion réseau (ligne xDSL, par exemple) 30, afin de recevoir un canal nominal P, et envoie également une ou plusieurs requêtes 12 afin de recevoir au moins un canal adjacent en mode dégradé élément de P'adj. La demande de réception des flux peut faire l'objet de plusieurs messages IGMP (plusieurs demandes d'acheminement), mais ces différents flux peuvent également être intégrés dans un seul message (une seule demande d'acheminement), selon l'implémentation choisie au sein du terminal client ; 2. L'équipement opérateur 20 reçoit les requêtes IGMP (11, 12) comportant la demande de réception du canal nominal et du ou des canaux adjacents ; 3. L'équipement opérateur 20 interprète les requêtes (11, 12) et met en correspondance les requêtes avec les flux reçus (21, 22;) en provenance du fournisseur de contenu par l'intermédiaire du réseau. Les flux reçus sont des flux nominaux (21) et des flux dégradés (22). 4. L'équipement opérateur 20 fait parvenir les flux nominaux (13), présentant un premier niveau de qualité et les flux dégradés correspondants (14) présentant un second niveau de qualité par l'intermédiaire de sa connexion réseau 30, reliant le terminal client 10.
Le terminal du client reçoit donc en permanence plusieurs canaux, dont un canal nominal, correspondant à un premier flux numérique présentant un premier niveau de qualité et au moins un canal dégradé adjacent de qualité moindre, correspondant à au moins un deuxième flux numérique présentant un second niveau de qualité.
A la réception des flux, le terminal client pourra alors restituer le programme audiovisuel porté par le canal P. Il est également prêt à restituer un canal dégradé de P'adj, notamment dans le cas du zapping. Selon une variante de réalisation, le terminal client pourra également restituer le programme audiovisuel porté par la canal P et un ou plusieurs canaux dégradés de P'adj, par exemple, sous forme d'images incrustées, ce mode étant appelé PiP de l'anglais Picture in Picture pour Image dans l'Image . Lors d'une commande de changement de programme initialisée par l'utilisateur, si le nouveau programme demandé Q est élément de Padj (l'ensemble des programmes adjacents au programme P), alors le terminal client pourra restituer immédiatement le programme demandé Q' en mode dégradé (car Q' est un élément de P'adj. Dès que la demande de changement de programme est enregistrée par le terminal client, des requêtes sont émises pour ne plus recevoir : - les canaux adjacents P'adj dégradés ne faisant plus partie du nouvel ensemble Qadj, à l'exception du canal adjacent Q' dégradé en cours de restitution. Si le canal Q demandé n'est pas élément de Padj, alors Q' n'existe pas. - le canal nominal P.
Des requêtes sont également émises à destination de l'équipement opérateur afin de recevoir : - le nouveau canal nominal Q ; - les canaux Qadj correspondants. Dès que le terminal a reçu suffisamment de données du nouveau canal nominal (Q), il peut remplacer la restitution du canal dégradé Q' par la restitution du canal nominal Q. Dès que le terminal restitue ce canal nominal Q, il envoie un message IGMP vers l'équipement opérateur afin de révoquer le canal Q'. On décrit donc, en relation avec la figure 2, les étapes du procédé de restitution ayant lieu lors d'un changement de programme : 1. L'utilisateur change de programme (canal P vers canal Q). Le terminal client 10 restitue immédiatement le canal Q' dégradé (si Q est un élément de l'ensemble Padj), et envoie des requêtes IGMP 11 (les demandes d'acheminement) à l'équipement opérateur 20, par l'intermédiaire de sa connexion réseau (ligne xDSL, par exemple) 30, afin de demander : - la révocation des canaux correspondant à l'ensemble P'adj - Qadj - Q' (avec Q' éventuellement vide si Q n'est pas élément de Padj) ; - la révocation du canal P ; - la réception du canal Q ; - la réception des canaux Qadj correspondants encore non reçus, c'est-à-dire Qadj -P'adj. 2. L'équipement opérateur 20 reçoit les requêtes IGMP 11 comportant les demandes de révocation et de réception du canal nominal et du ou des canaux adjacents décrites précédemment ; 3. L'équipement opérateur interprète les requêtes et fait correspondre ces demandes 11 avec les flux (21, 22) qu'il reçoit du coeur de réseau ; 4. L'équipement opérateur envoie le canal Q nominal 12 et les canaux adjacents Qadj 13 dégradés ; 5. A la réception des flux, le terminal client 10 pourra restituer le programme audiovisuel porté par le canal Q. Le terminal client pourra également restituer le programme audiovisuel porté par le ou les canaux adjacents dégradés Qadj, par exemple lors d'un nouveau changement de canal ou sous forme d'image incrustée ; 6. Dès restitution du canal Q, le terminal client 10 envoie un message IGMP 14 de révocation du canal Q' (seulement si Q était un élément de l'ensemble Padj) ; 7. L'équipement opérateur stoppe l'émission du canal Q' vers le terminal client (sous condition de réalisation de l'étape 6). La structure matérielle du terminal est décrite, de manière très simplifiée, en relation avec la figure 3. Elle comprend une mémoire 31 (comprenant une table de correspondance de canaux), et une unité de traitement 30 équipée d'un microprocesseur, qui est piloté par un programme d'ordinateur (ou application) 32, chargée entre autre de l'émission des demandes d'acheminement (requêtes de réception et de révocation) de flux numériques, du décodage et de la restitution des flux numériques. L'unité de traitement 30 reçoit en entrée, via un module d'interface d'entrée réseau 33, des flux numériques multicast 34 et des données de configuration 34b, que le microprocesseur traite, selon les instructions du programme 32, en réponse à des requêtes de demande d'acheminement de flux numériques 36, qui sont transmises via un module d'interface de sortie réseau 35. Elle comprend également une sortie 35b vers un équipement de restitution audiovisuel, comme par exemple une télévision, délivrant (36b) les flux numériques à restituer. Les requêtes de changement de flux 38 sont réceptionnées par un module d'interface 37 qui transmet les ordres de changement de flux à l'unité de traitement 30. Ces requêtes de changement de flux 38 peuvent provenir par exemple d'une télécommande ou d'un module de réception de télécommande 5.4 Autres caractéristiques optionnelles et avantages Dans un mode de réalisation particulier, il est possible de définir des temporisations distinctes pour rythmer l'envoi des messages de commande vers l'équipement opérateur définis dans l'étape 1 décrite au paragraphe précédent lors d'un changement de canal : 1. Lors du changement de programme P vers Q, le terminal commence par restituer le canal Q'. Puis, le terminal initialise une suite de temporisateurs de restitution : tempo l , tempo2 , tempo3 , tempo4 . 2. A l'expiration du temporisateur tempo1 , le terminal révoque le canal P, en faisant parvenir une demande à l'équipement opérateur. 3. A l'expiration du temporisateur tempo2 , le terminal révoque les canaux correspondants à l'ensemble [P'adj - Qadj -Q'] (Si le canal Q ne fait pas partie de l'ensemble Padj, alors Q' a la valeur nulle). 4. A l'expiration du temporisateur tempo3 , le terminal demande à recevoir les canaux adjacents Q'adj complémentaires, c'est-à-dire l'ensemble des canaux constitués de [QQadj - P'adj]. 5. A l'expiration du temporisateur tempo4 , demande de réception du canal Q. 6. Dès restitution du canal Q par le terminal client, celui-ci initialise un cinquième temporisateur de restitution tempo5 (seulement si le canal Q est un élément de l'ensemble Padj). 7. A l'expiration du temporisateur tempos , le terminal révoque le canal Q' (sous condition de réalisation de l'étape 6), en faisant parvenir une demande à l'équipement opérateur. Dans ce mode de réalisation complémentaire, les valeurs de tempo! , tempo2 , tempo3 et tempo4 ne dépendent pas nécessairement les unes des autres. Ceci permet notamment une liberté de séquençage des opérations. Seul tempos est dépendant de l'expiration de tempo4 . Une temporisation peut avoir une valeur nulle ou infinie. Lorsqu'un changement de programme intervient, les temporisations peuvent être réarmées même si elles n'ont pas expiré. Ce mode de réalisation est intéressant dans le cas où l'utilisateur, après être passé au programme Q décide, avant expiration du tempol de revenir au programme P. Il dispose alors immédiatement du programme P dans sa version de restitution optimale. L'invention peut être combinée avec des mécanismes de type Diffserv pour Architecture à différenciation de service (mécanismes permettant de garantir une qualité de service dans le cadre de la différentiation de service) en marquant à la source les flux multicast des canaux nominaux (non dégradés) de façon à ce qu'ils soient traités de façon prioritaire dans le réseau jusqu'à l'utilisateur. Ceci permet notamment de se prémunir contre des dégradations visuelles qui pourraient intervenir en cas d'utilisation intensive de la bande passante disponible par le canal nominal. Ainsi, ce sont les canaux adjacents qui sont pénalisés, et le canal nominal visualisé reste privilégié.
Claims (12)
1. Procédé de restitution de flux numériques par un terminal client au sein d'un réseau de communication interconnectant au moins un équipement de réseau et au moins un terminal client, comprenant : - une première étape de demande d'acheminement, par ledit terminal, d'un premier flux présentant un premier niveau de qualité, dit flux nominal ; et - une première étape de restitution dudit premier flux, transmis par un desdits équipements de réseau, caractérisé en ce qu'il comprend également: - une deuxième étape de demande d'acheminement, par ]ledit terminal, d'au moins un deuxième flux numérique, dit flux dégradé et correspondant chacun à une version dégradée d'un flux distinct dudit premier flux, présentant un second niveau de qualité, inférieur audit premier niveau de qualité ; une deuxième étape de restitution d'au moins un desdits flux dégradés, transmis par un desdits équipements de réseau.
2. Procédé de restitution selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite deuxième étape de restitution est mise en oeuvre dans une procédure de changement de flux restitué, suite à une requête de changement de flux.
3. Procédé de restitution selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite procédure de changement de flux restitué comprend les étapes suivantes : - réception d'une requête de changement de flux, pour passer dudit premier flux à un desdits deuxièmes flux, dit flux sélectionné ; -restitution dudit flux sélectionné avec ledit second niveau de qualité, 25 pendant une phase transitoire ; - demande d'acheminement dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité ; - restitution dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité, dès que disponible. 30
4. Procédé de restitution selon l'une quelconque des revendications 2 et 3,caractérisé en ce que ladite procédure de changement de flux restitué comprend une étape d'activation d'au moins une temporisation de contrôle de ladite procédure.
5. Procédé de restitution selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite étape d'activation initialise au moins une des temporisations à l'expiration de laquelle on met en oeuvre au moins une des étapes appartenant au groupe comprenant : - révocation dudit premier flux numérique ; - révocation d'au moins un desdits flux dégradés ; - demande d'acheminement d'au moins un flux numérique dégradé ; - demande d'acheminement dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité ; - révocation dudit flux sélectionné présentant ledit second niveau de qualité.
6. Procédé de restitution selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite deuxième étape de restitution comprend une étape d'insertion d'au moins une image de taille réduite correspondant à au moins un desdits flux dégradés, dans une image de taille standard correspondant audit premier flux.
7. Procédé de restitution selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre au moins une table de correspondance associant au moins un premier flux à au moins un deuxième flux, en fonction d'au moins un critère prédéterminé.
8. Procédé de restitution selon la revendication 7, caractérisé en ce que le ou lesdits critères prédéterminés appartiennent au groupe comprenant : - au moins un flux précédemment requis par ledit terminal client ; - des critères définis dans un abonnement souscrit par ledit terminal client ; -des critères de similitudes entre des programmes portés par lesdits flux, tels que : o des similitudes de domaines thématiques ; o des similitudes d'origine des programmes ;o des similitudes de langue ; - des liens définis entre des programmes par un fournisseur de programmes ; - une appartenance à une liste de flux prédéfinie ; - une appartenance à une liste de flux les plus requis.
9. Terminal de restitution de flux numériques au sein d'un réseau de communication interconnectant au moins un équipement de réseau et au moins un terminal client, comprenant : - des premiers moyens de demande d'acheminement d'un premier flux présentant un premier niveau de qualité, dit flux nominal ; et - des premiers moyens de restitution dudit premier flux, transmis par un desdits équipements de réseau, - caractérisé en ce qu'il comprend également : - des deuxièmes moyens de demande d'acheminement, par ledit terminal, d'au moins un deuxième flux numérique, dit flux dégradé et correspondant chacun à une version dégradée d'un flux distinct dudit premier flux, présentant un second niveau de qualité, inférieur audit premier niveau de qualité ; - des deuxièmes moyens de restitution d'au moins un desdits flux dégradés, transmis par un desdits équipements de réseau.
10. Terminal de restitution d'un flux numérique selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens de restitution comprennent des moyens de changement de flux restitué comprenant : - des moyens de réception d'au moins une requête de changement de flux pour passer dudit premier flux à un desdits deuxièmes flux, dit flux 25 sélectionné, comprenant : - des moyens de restitution dudit flux sélectionné avec ledit second niveau de qualité, pendant une phase transitoire ; - des moyens de demande d'acheminement dudit flux sélectionné avec ledit premier niveau de qualité ; 30 - des moyens de restitution dudit flux sélectionné avec ledit premierniveau de qualité, dès que disponible.
11. Terminal de restitution selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes moyens de restitution comprennent des moyens d'insertion d'au moins une image de taille réduite correspondant à au moins un desdits flux dégradés, dans une image de taille standard correspondant audit premier flux.
12. Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour l'exécution du procédé de restitution selon l'une au moins des revendications 1 à 8, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur.
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