FR2992809A1 - Procede d'estimation de la qoe d'un utilisateur sur un terminal dudit utilisateur - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination d'un modèle de QoE d'un utilisateur, le procédé étant mis en oeuvre sur un terminal de l'utilisateur, le terminal étant configuré pour recevoir un service multimédia par l'intermédiaire d'un réseau de communication.

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne le domaine des communications et plus particulièrement un procédé pour déterminer la qualité d'expérience d'un utilisateur utilisant un terminal configuré pour recevoir et jouer un service multimédia.

ETAT DE LA TECHNIQUE Avec l'arrivée des téléphones intelligents (en anglais, « smartphone ») leurs utilisateurs ont accès à un grand nombre de services multimédias (visionnage de vidéo en temps réel, écoute de morceaux de musique en temps réel, téléchargement de services multimédias, etc.).

Afin que les services multimédias puissent être joués dans de bonnes conditions, le concept de qualité de service (en anglais, « Quality of Service », (QoS)) a été développé. La QoS est une métrique qui a pour but d'optimiser les ressources d'un réseau de communication et de garantir de bonnes performances en fonction du service. Toutefois la QoS est une métrique orientée réseau de communication qui peut différer de ce que l'utilisateur peut ressentir lorsqu'un service multimédia est joué. Ainsi, la notion de qualité d'expérience (en anglais, « Quality of Experience », (QoE)) a été introduite. La qualité d'expérience (en anglais, « Quality of Experience », (QoE)) est la mesure, de la qualité d'un service multimédia joué sur le terminal d'un utilisateur, perçue par l'utilisateur.

Ainsi en fonction de la QoE un fournisseur de services multimédias peut être informé du ressenti des utilisateurs et le cas échéant il peut ajuster la QoS du réseau de communication. Les solutions connues pour mesurer la QoE peuvent être regroupées en deux catégories : objectives et subjectives. Dans la catégorie objective, les paramètres de QoS du réseau sont rassemblés et représentés comme indicateurs de performances du réseau et ensuite mis en correspondance avec la QoE. A ce titre, on peut se référer au document Z. Qia : "Smarter Phone Based Live QoE Measurement," ICIN, Berlin, Germany, October 2011, qui décrit un procédé de mesure de la QoE fondé sur l'acquisition et le traitement de paramètres de QoS au niveau du terminal de l'utilisateur et sur une mesure objective de la QoE, les paramètres de QoS et la QoE étant transmis au fournisseur de services à des fins d'analyse. Toutefois, ce type de solution objective est peut précis car la QoE n'est pas issue directement de ce que l'utilisateur perçoit. En outre, ce type de solution nécessite la transmission d'un grand volume de données au fournisseur de services. Dans la catégorie subjective, la QoE est demandée à un utilisateur après qu'un service multimédia a été joué sur son terminal, puis est transmise au fournisseur de contenu. Le fournisseur de service interroge de cette façon plusieurs utilisateurs et traite les données à des fins d'analyse. A ce titre on peut se référer au document : Katrien De Moor, Toon De Pessemier, Adrin Juan Verdejo, Kris Vanhecke, Wout Joseph, Luc Martens, and Lieven De Marez. 2010 : "QoE measurement of mobile YouTube video streaming" - In Proceedings of the 3rd workshop on Mobile video delivery (MoViD '10) - ACM, New York, NY, USA, 27-32. Toutefois, cette solution n'est pas personnalisée à chaque utilisateur et les utilisateurs doivent communiquer au fournisseur de services des informations d'ordre privé.

PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention permet de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention propose un procédé d'estimation d'une QoE d'un utilisateur vis-à-vis d'une utilisation de services multimédias mis à disposition de l'utilisateur par un fournisseur de services, le procédé étant mis en oeuvre sur un terminal de l'utilisateur, le terminal étant configuré pour recevoir une application relative à un service multimédia par l'intermédiaire d'un réseau de communication, le terminal comprenant une mémoire, le procédé comprenant, après qu'une application relative à un service multimédia i a été exécutée afin de jouer sur le terminal ledit service multimédia i, les étapes suivantes : - acquisition de données relatives au service multimédia i, lesdites données comprenant un score y' de QoE associé audit service multimédia i et un vecteur de paramètres X' relatif au contexte et à une QoS de réception et d'exécution de l'application relative au service multimédia i ; - stockage dans la mémoire des données acquises ; - estimation, à partir des données acquises, d'un modèle h(x) de QoE associé à l'utilisateur, ledit modèle étant fonction d'un vecteur de paramètres X courant, paramètres relatifs au contexte et à une QoS de connexion du terminal de l'utilisateur au réseau indépendant d'un service mutimédia i. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : - l'étape d'estimation est mise en oeuvre après qu'un nombre N déterminé de scores y' et de paramètres X' ont été acquis ; - le modèle de QoE s'exprime par la fonction linéaire suivante : y 'tmié= h(X) = 00x0 + 0 lx1+0 2x2 + -- - + ONxN avec X un vecteur des paramètres courant de QoS et ej est un poids associé aux composantes x; du vecteur X; - on détermine chaque poids O du modèle de QoE selon un algorithme itératif d'optimisation à direction de descente selon lequel : 01 := 0.1- a * L* l(h(Xj)- yi) * xf avec a une constante représentant la vitesse de descente de l'algorithme ; - un serveur d'un fournisseur de services multimédias envoie, au terminal de l'utilisateur, une requête pour récupérer un score de QoE de l'utilisateur, le terminal déclenchant une acquisition d'un vecteur de paramètres x courant relatif au contexte et à une QoS de connexion du terminal de l'utilisateur au réseau, le terminal déterminant, à partir du modèle de QoE estimé une estimation d'un score y''mé de QoE de l'utilisateur ; - le terminal transmet au serveur du fournisseur de services l'estimation du score y''mé de QoE de l'utilisateur ; - il comprend un affichage d'une interface utilisateur sur l'écran du terminal de l'utilisateur pour que l'utilisateur renseigne le score de QoE après que le service multimédia a été joué. - les paramètres de QoS et de contexte comprennent : le taux de perte de paquets, le débit disponible, la gigue, la localisation du terminal de l'utilisateur. L'invention concerne également un terminal utilisateur comprenant un processeur pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention. Et l'invention concerne un produit programme d'ordinateur sur un support de données comprenant des instructions logicielles pour commander l'exécution des étapes d'un procédé selon l'invention, lorsque le programme d'ordinateur est exécuté par un ordinateur. Les avantages de l'invention sont multiples.

L'invention est fondée sur une mesure subjective de la QoE. L'invention permet de contrôler la QoE directement sur le terminal de l'utilisateur. L'invention ne nécessite pas d'envoyer un grand nombre de données à un serveur pour traitement à des fins d'analyse.

PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 illustre une architecture de communication conforme à un mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 illustre schématiquement une architecture d'une application pour mettre en oeuvre un procédé selon un mode de réalisation de l'invention ; la figure 3 illustre un diagramme séquentiel d'un procédé selon un mode de réalisation de l'invention.

Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En relation avec la figure 1 une architecture de communication, conforme à un mode de réalisation de l'invention, comprend un terminal 1 d'un utilisateur connecté à un serveur 2 d'un fournisseur de services par l'intermédiaire d'un réseau 3 de communication. Le réseau 3 de communication est par exemple un réseau mobile (par exemple, Edge, 3G, 3G+, 4G) ou un réseau sans fil (par exemple Wi-Fi).

Le terminal 1 est par exemple un smartphone ou une tablette et est configuré pour recevoir, du serveur 2 du fournisseur de services, une application multimédia à exécuter par le terminal 1 à partir d'un contenu multimédia reçu du serveur 2 du fournisseur de services, l'utilisateur étant abonné au fournisseur de services. A ce titre, le terminal 1 comprend un écran (non représenté) et un hautparleur (non représenté). Le service multimédia peut être une vidéo en temps réel (utilisant le protocole RSTP (en anglais, « Real Time Streaming Protocol »), un morceau de musique en temps réel, etc. Le terminal 1 de l'utilisateur est programmé pour déterminer un modèle de QoE de l'utilisateur et comprend à ce titre une application chargée dans le terminal 1.

La figure 2 illustre schématiquement l'architecture de l'application chargée dans le terminal 1. L'application comprend un gestionnaire MC qui est le composant principal de l'application ; le gestionnaire MC assure l'interface entre d'une part un utilisateur U du terminal 1 et l'application et d'autre part entre le terminal 1 et le serveur 2 du fournisseur de services. Il assure en outre la gestion des différents composants électroniques du terminal 1. L'application comprend également une unité d'acquisition DCC pour acquérir des données relatives aux paramètres de QoS (gigue, taux de perte paquet, bande passante, type de connexion (par exemple WiFi)) et des données relatives aux paramètres relatifs au contexte d'acquisition (position du terminal, niveau de batterie du terminal, etc.).

Le terminal 1 comprend une mémoire cache CC pour stocker temporairement les données acquises par l'unité d'acquisition DCC et pour stocker un modèle de QoE déterminé au cours d'un procédé d'estimation d'un modèle de QoE (voir ci-après). L'application comprend une unité de traitement et de mise à jour PUC pour traiter les différentes données et déterminer le modèle de QoE et/ou mettre à jour des paramètres du modèle de QoE déterminé. L'unité de traitement et de mise à jour PUC présente deux modes de fonctionnements : un mode d'apprentissage et un mode automatique. Dans le mode apprentissage, cette unité met en oeuvre un algorithme d'apprentissage supervisé (par exemple une régression linéaire) pour générer un modèle personnalisé de QoE et le stocker dans la mémoire cache du terminal 1. Lorsqu'un modèle de QoE est estimé, ce dernier est stocké dans la mémoire cache CC et ce modèle peut être mis à jour, par exemple, lorsque des nouvelles données sont acquises. Dans le mode automatique, cette unité permet, à partir du modèle de QoE généré d'estimer une valeur de QoE qui peut par exemple être transmise au serveur 2 du fournisseur de services à des fins d'analyse (afin par exemple de suggérer ensuite un certain type de service à l'utilisateur). On décrit maintenant un procédé pour estimer un modèle de QoE d'un utilisateur U, selon un mode de réalisation de l'invention, et l'estimation de la QoE résultante.

On a illustré sur la figure 3 un diagramme séquentiel d'un procédé de détermination de la QoE d'un utilisateur U conforme à un mode de réalisation de l'invention. Le terminal 1 ayant reçu une application relative à un service multimédia, exécute l'application afin de jouer sur le terminal 1 le service multimédia. On entend par « jouer le service multimédia », la diffusion soit d'une vidéo, soit d'un morceau musicale, etc. Après l'exécution de l'application, le gestionnaire MC lance l'acquisition S1, par l'unité d'acquisition DCC des données relatives au service multimédia, ces données comprennent un score de QoE associé au service multimédia i et un vecteur de paramètres xi relatifs au contexte et à une QoS de réception et d'exécution de l'application relative au service multimédia i. Le score de y' est renseigné par l'utilisateur après que le service multimédia a été joué sur le terminal. A ce titre, le terminal 1 comprend une interface utilisateur via laquelle l'utilisateur renseigne le score de QoE. Le score de QoE est par exemple une note que l'utilisateur attribue au service multimédia qui vient d'être joué.

Le vecteur de paramètres xi comprend plusieurs composantes, par exemple xi, est la bande passante, xj est le type de connexion, etc. De manière non limitative, les paramètres de QoS et de contexte comprennent : le taux de perte de paquets, le débit disponible, la gigue, la localisation du terminal de l'utilisateur. Bien entendu on peut envisager d'autres types de paramètres pour représenter la QoS et le contexte.

L'unité d'acquisition DCC stocke S2 ensuite dans la mémoire cache CC le vecteur de paramètres xi acquis. Comme on le comprend, le score de QoE du service multimédia est un score subjectif. Suite à l'acquisition des paramètres, et de préférence, après l'acquisition d'un nombre N déterminé de paramètres xi, l'unité PUC de traitement et de mise à jour détermine S3 un modèle h(X) de QoE de l'utilisateur. Le modèle de QoE h(x) ainsi obtenu est alors stocké S4 dans la mémoire cache CC. De manière complémentaire, à l'issue de la détermination du modèle h(x) de QoE, les paramètres stockés dans la mémoire cache CC sont effacés. De cette façon on évite d'encombrer la mémoire du terminal 1.

Le modèle de QoE ainsi estimé, ce dernier est stocké S4 dans la mémoire cache CC du terminal 1. De manière complémentaire, le modèle ainsi estimé permet au fournisseur de services de récupérer un score de QoE estimé à partir du modèle. Pour ce faire, il envoie S5 une requête en demande d'un score de QoE au terminal 1 de l'utilisateur. C'est le gestionnaire MC qui traite la requête et la transmet S6 à l'unité de traitement et de mise à jour PUC. L'unité de traitement et de mise à jour PUC envoie S7 alors une requête à l'unité d'acquisition DCC pour qu'elle déclenche l'acquisition d'un vecteur de paramètres x courants. Une fois le vecteur de paramètres x courants acquis, l'unité d'acquisition DCC les transmet S8 à l'unité de traitement et de mise à jour PUC afin que cette dernière applique ce vecteur de paramètres x courants au modèle h(x) pour estimer un score yestimé de QoE de l'utilisateur. Pour ce faire, l'unité de traitement et de mise à jour PUC récupère S9, S10 dans la mémoire cache CC le modèle de QoE. Le score yestimé de QoE est alors transmis S11 au gestionnaire MC qui le transmet S12 à son tour au serveur 2 du fournisseur de services. De cette façon, le fournisseur de services peut, quand il le désire, demander au terminal 1 d'un utilisateur un score de QoE qui dépendra de la QoS et du contexte effectifs au moment de la 10 demande. Selon un mode de réalisation, l'estimation du modèle h(x) de QoE est basée sur une régression linéaire à variables multiples dont les paramètres d'entrées sont les paramètres xi de QoS et de contexte, et où la sortie est le score de QoE. Selon ce mode de réalisation, le modèle h(x) de QoE s'exprime en fonction des 15 paramètres xi de QoS et de contexte, par la fonction linéaire suivante : y'timé = h(X) = Box() + 01x1+02x2 + --- + ONxN, Avec xj désignant les composantes du vecteur x de QoS et de contexte, et O un poids associé aux paramètres xj. La détermination du modèle h(x) consiste à estimer les variable O permettant de 20 minimiser la différence entre l'estimation y'timé de la QoE et les valeurs de QoE acquises lorsqu'on applique les paramètres xi acquis au modèle ainsi déterminé. Une fois la minimisation effectuée, on dispose de plusieurs variables O qui permettent ensuite d'estimer un score de QoE pour un vecteur de paramètres x courant acquis à un instant 25 quelconque (l'absence d'indice i associé au vecteur x indiquant que ce dernier n'est pas dépendant d'une exécution particulière d'un service multimédia). De manière préférée, la détermination des variables O consiste à minimiser la fonction de coût suivante : m 1(0) = 2,Tni I(ho(xl) - yl)2 1=1 ho est un vecteur de valeurs représentant les paramètres du modèle de QoE construit. Ce 30 vecteur comprend les valeurs que l'on souhaite optimiser. ho signifie que les paramètres de la fonction h prennent leur valeur du vecteur O. La minimisation de cette fonction de coût met en oeuvre un algorithme décrit ci-après. L'étape de détermination du modèle h(x) de QoE de l'utilisateur consiste à déterminer chaque poids 0.1 du modèle de QoE selon un algorithme itératif d'optimisation à direction de 35 descente. A titre d'exemple, on pourra se référer au document : Ian T. Nabney, "NetLab: Algorithms for Pattern Recognition", Springer 2002, décrit un tel algorithme.

Cet algorithme consiste à déterminer itérativement les variables ej de la manière définie par l'expression suivante : m 1 -= - a * Dh(xj)- yi) * - j=1 Avec, outre les paramètres mentionnés précédemment : - a une constante représentant la vitesse de descente de l'algorithme ; - m le nombre de composante ; - yi le score de QoE acquis à l'étape S1 ; De manière avantageuse, la fonction de coût précédemment décrite est une fonction convexe de sorte qu'elle ne possède qu'un seul minimum et par conséquent ne retourne qu'une seule possibilité quant aux variables Comme mentionné, précédemment, le procédé ci-dessus décrit est implémenté dans le terminal. Ainsi, l'invention concerne également un terminal utilisateur comprenant un processeur pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. Et elle concerne également un produit programme d'ordinateur sur un support de données comprenant des instructions logicielles pour commander l'exécution des étapes d'un procédé selon l'invention, lorsque le programme d'ordinateur est exécuté par un ordinateur. De manière avantageuse, le programme est stocké sur un support de données tel qu'un CD-ROM un support USB, un disque dur, etc.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'estimation d'une QoE d'un utilisateur vis-à-vis d'une utilisation de services multimédias mis à disposition de l'utilisateur par un fournisseur de services, le procédé étant mis en oeuvre sur un terminal (1) de l'utilisateur (U), le terminal (1) étant configuré pour recevoir une application relative à un service multimédia par l'intermédiaire d'un réseau (3) de communication, le terminal comprenant une mémoire (CC), le procédé comprenant, après qu'une application relative à un service multimédia i a été exécutée afin de jouer sur le terminal (1) ledit service multimédia i, les étapes suivantes : - acquisition (51) de données relatives au service multimédia i, lesdites données comprenant un score y' de QoE associé audit service multimédia i et un vecteur de paramètres X' relatif au contexte et à une QoS de réception et d'exécution de l'application relative au service multimédia i ; - stockage (S2) dans la mémoire (CC) des données acquises ; - estimation (S3), à partir des données acquises, d'un modèle h(x) de QoE associé à l'utilisateur (U), ledit modèle étant fonction d'un vecteur de paramètres X courant, paramètres relatifs au contexte et à une QoS de connexion du terminal (1) de l'utilisateur au réseau indépendant d'un service mutimédia i.
2. 2. Procédé d'estimation selon la revendication 1 dans lequel, l'étape d'estimation est mise en oeuvre après qu'un nombre N déterminé de scores y' et de paramètres X' ont été acquis.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le modèle de QoE s'exprime par la fonction linéaire suivante : y 'tmié= h(X) = 00x0 + 01x1+02x2 + -- - + ONxN avec X un vecteur des paramètres courant de QoS et ej est un poids associé aux composantes x, du vecteur x.
4. 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on détermine chaque poids O du modèle de QoE selon un algorithme itératif d'optimisation à direction de descente selon lequel : 01 := - a* 7* E7L1(h(xj) - yi)*xf avec a une constante représentant la vitesse de descente de l'algorithme.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant une étape selon laquelle un serveur (2) d'un fournisseur de services multimédias envoie (S5), au terminal (1) de l'utilisateur, une requête pour récupérer un score de QoE de l'utilisateur, le terminal déclenchant (S6, S7) une acquisition d'un vecteur de paramètres x courant relatif au contexte et à une QoS de connexion duterminal (1) de l'utilisateur au réseau, le terminal (1) déterminant, à partir du modèle de QoE estimé une estimation d'un score y''mé de QoE de l'utilisateur.
6. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le terminal transmet (S10) au serveur du fournisseur de services l'estimation du score y''mé de QoE de l'utilisateur.
7. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comprenant un affichage d'une interface utilisateur sur l'écran du terminal (1) de l'utilisateur pour que l'utilisateur renseigne le score de QoE après que le service multimédia a été joué.
8. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les paramètres de QoS et de contexte comprennent : le taux de perte de paquets, le débit disponible, la gigue, la localisation du terminal de l'utilisateur.
9. 9. Terminal utilisateur comprenant un processeur pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une des revendications précédentes.
10. 10. Produit programme d'ordinateur sur un support de données comprenant des instructions logicielles pour commander l'exécution des étapes d'un procédé selon l'une des revendications1 à 8, lorsque le programme d'ordinateur est exécuté par un ordinateur.