FR3079095A1 - REDUCTION OF THE TRIGGER AFFECTING A VIDEO STREAM DIFFUSE IN CONTINUOUS. - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un procédé de réduction d'une gigue affectant un flux de données vidéo diffusé en continu, qui comprend : - une identification (S3) d'un flux de données vidéo diffusé en continu comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue ; - une activation d'au moins un mécanisme de priorisation dudit flux de données vidéo identifié ; - une configuration d'une profondeur de mémoire tampon au sein d'un terminal de restitution (4) dudit flux de données vidéo identifié, ladite mémoire tampon étant dédiée au stockage temporaire dudit flux avant restitution par ledit terminal (4).A jitter reduction method for a streaming video data stream includes: - an identification (S3) of a streaming video data stream as belonging to a high service class jitter constraint; an activation of at least one prioritization mechanism of said identified video data stream; a configuration of a buffer depth within a rendering terminal (4) of said identified video data stream, said buffer memory being dedicated to the temporary storage of said stream before rendering by said terminal (4).

Description

Réduction de la gigue affectant un flux de données vidéo diffusé en continu.Reduced jitter affecting a streamed video data stream.

1. Domaine de l'invention1. Field of the invention

Le domaine de l'invention est celui de la diffusion de flux de données vidéo en mode continu, encore appelé en anglais « streaming », i.e. la transmission en temps réel de données vidéo sur un réseau par flux de paquets. Plus précisément, l'invention concerne la diffusion de tels flux vidéo dans un réseau de communication local, par exemple un réseau domestique, lorsqu'ils sont soumis à une forte contrainte de temps de latence, ou gigue.The field of the invention is that of the streaming of video data streams in continuous mode, also called in English “streaming”, i.e. the real-time transmission of video data over a network by packet stream. More specifically, the invention relates to the broadcasting of such video streams in a local communication network, for example a home network, when they are subjected to a strong latency constraint, or jitter.

2. Art antérieur et ses inconvénients2. Prior art and its drawbacks

Dans un réseau de transmission de données, la latence (ou délai de transit, ou retard) correspond au délai de transmission des données, et désigne le temps nécessaire à un paquet de données pour passer de la source à la destination au travers du réseau. La variation de cette latence au fil du temps est appelée gigue, ou en anglais « jitter ».In a data transmission network, the latency (or transit delay, or delay) corresponds to the data transmission delay, and designates the time necessary for a data packet to pass from the source to the destination across the network. The variation of this latency over time is called jitter, or in English "jitter".

Cette variation de la latence peut résulter de plusieurs phénomènes alternatifs ou cumulatifs, tels que le niveau de priorité accordé aux différents flux de données reçus par un point d'accès à un réseau local, d'éventuelles perturbations ou priorisations liées à la technologie Wi-Fi® de transmission radio sans fil au sein de ce réseau local, ou encore la mise en mémoire temporaire des paquets de données reçus avant leur restitution à l'utilisateur.This variation in latency can result from several alternative or cumulative phenomena, such as the level of priority granted to the different data streams received by an access point to a local network, possible disturbances or prioritizations linked to Wi- Fi® wireless radio transmission within this local network, or the temporary storage of data packets received before their return to the user.

En effet, afin de compenser les effets néfastes de la gigue pour l'utilisateur, il est connu de placer une mémoire tampon (ou en anglais « buffer ») dans le terminal de restitution des flux de données reçus, dans laquelle sont stockées un certain nombre de paquets de données, avant le début de leur restitution à l'utilisateur. Ce tampon de gigue induit donc un délai détectable au début de la restitution du flux.In fact, in order to compensate for the harmful effects of jitter for the user, it is known to place a buffer memory (or in English "buffer") in the terminal for restoring the received data streams, in which a certain amount is stored. number of data packets, before the start of their delivery to the user. This jitter buffer therefore induces a detectable delay at the start of the restitution of the stream.

Pour un service de diffusion vidéo (par exemple des signaux de télévision), ce léger décalage de restitution par rapport au temps réel ne pose pas de problème à l'utilisateur. En revanche, il peut s'avérer problématique pour certains services de diffusion en continu (en anglais « streaming »), tels que, par exemple, les jeux vidéo.For a video broadcasting service (for example television signals), this slight shift in reproduction with respect to real time poses no problem for the user. However, it can be problematic for certain streaming services, such as, for example, video games.

En effet, considérons le cas d'un utilisateur qui accède à un service de streaming de jeux vidéo, depuis une console de jeux connectée en Wi-Fi® à une passerelle résidentielle constituant le point d'accès au réseau local domestique de l'utilisateur. Lorsque la console de jeux stocke en mémoire temporaire un grand nombre de paquets de données associés au jeu vidéo, avant leur restitution à l'utilisateur, ce dernier va faire l'expérience d'un décalage temporel potentiellement gênant entre l'instant où il lance une action via la manette de sa console (par exemple, le déplacement d'un personnage), et l'instant où le résultat de cette action s'affiche effectivement sur l'écran de son ordinateur ou de son téléviseur.Indeed, consider the case of a user who accesses a video game streaming service, from a game console connected via Wi-Fi® to a residential gateway constituting the access point to the user's local home network. . When the game console stores in temporary memory a large number of data packets associated with the video game, before their restitution to the user, the latter will experience a potentially annoying time difference between the moment when he launches an action via the joystick of his console (for example, the movement of a character), and the instant when the result of this action is actually displayed on the screen of his computer or television.

De tels services de diffusion vidéo en continu nécessitent donc un temps de réponse très court, et une gigue de bout en bout la plus faible possible.Such video streaming services therefore require a very short response time, and the lowest possible end-to-end jitter.

Afin d'atteindre cet objectif de réactivité, certaines consoles de jeux vidéo proposent d'ores et déjà de réduire la profondeur de la mémoire tampon dans laquelle sont stockés les flux vidéo avant restitution. Cependant, en fonction de l'état du trafic entre la source et le terminal de restitution du flux vidéo, notamment au sein du réseau local de l'utilisateur, il arrive que cette mémoire tampon se vide totalement des paquets de données qu'elle contient, ce qui entraîne un phénomène dit de « starving », qui se traduit, sur l'écran de l'utilisateur, par une vidéo qui se fige.In order to achieve this reactivity objective, some video game consoles already offer to reduce the depth of the buffer memory in which the video streams are stored before playback. However, depending on the state of traffic between the source and the terminal for rendering the video stream, in particular within the user's local network, it sometimes happens that this buffer memory is completely emptied of the data packets it contains. , which leads to a phenomenon known as "starving", which results, on the user's screen, in a video that freezes.

Il existe donc un besoin d'une technique de diffusion en continu de flux de données vidéo qui ne présente pas ces inconvénients de l'art antérieur. Notamment, il existe un besoin d'une telle technique, qui permette de réduire la gigue affectant de tels flux de données vidéo, tout en offrant une qualité de restitution adéquate pour l'utilisateur.There is therefore a need for a technique for streaming video data streams which does not have these drawbacks of the prior art. In particular, there is a need for such a technique, which makes it possible to reduce the jitter affecting such video data streams, while offering an adequate quality of reproduction for the user.

Il existe également un besoin d'une telle technique qui soit particulièrement bien adaptée à la diffusion en mode « streaming » de services de jeux vidéo, notamment dans un contexte de réseau local domestique, dans lequel le terminal de restitution du flux vidéo est connecté en WiFi® à une passerelle résidentielle formant point d'accès au réseau local.There is also a need for such a technique which is particularly well suited to the broadcasting mode of video game services, in particular in the context of a local home network, in which the terminal for rendering the video stream is connected by WiFi® to a residential gateway forming an access point to the local network.

3. Exposé de l'invention3. Statement of the invention

L'invention répond à ce besoin en proposant un procédé de réduction d'une gigue affectant un flux de données vidéo diffusé en continu, qui comprend :The invention meets this need by proposing a method for reducing a jitter affecting a stream of video data broadcast, which comprises:

une identification d'un flux de données vidéo diffusé en continu comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue ;an identification of a streamed video data stream as belonging to a class of services with high jitter constraint;

une activation d'au moins un mécanisme de priorisation dudit flux de données vidéo identifié ;an activation of at least one prioritization mechanism of said identified video data stream;

une configuration d'une profondeur de mémoire tampon au sein d'un terminal de restitution dudit flux de données vidéo identifié, ladite mémoire tampon étant dédiée au stockage temporaire dudit flux avant restitution par ledit terminal.a configuration of a buffer memory depth within a terminal for restoring said identified video data stream, said buffer memory being dedicated to the temporary storage of said stream before restitution by said terminal.

Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la diffusion de flux vidéo en mode « streaming », notamment au sein d'un réseau local de type réseau domestique. En effet, elle repose sur un procédé, mis en oeuvre dans le point d'accès au réseau local, par exemple la passerelle résidentielle de l'utilisateur, qui permet d'agir conjointement sur deux leviers importants, à savoir, d'une part, une configuration de la profondeur de la mémoire tampon du terminal de restitution, la configuration consistant en une réduction ou une augmentation de la profondeur de la mémoire tampon ; et d'autre part, améliorer la qualité de service (QoS) associée au flux, par activation d'un ou plusieurs mécanismes de priorisation, au niveau de la passerelle résidentielle.Thus, the invention is based on a completely new and inventive approach to the broadcasting of video streams in “streaming” mode, in particular within a local network of the home network type. Indeed, it is based on a process, implemented in the local network access point, for example the user's residential gateway, which makes it possible to act jointly on two important levers, namely, on the one hand a configuration of the depth of the buffer of the playback terminal, the configuration consisting in reducing or increasing the depth of the buffer memory; and secondly, improve the quality of service (QoS) associated with the flow, by activating one or more prioritization mechanisms, at the residential gateway level.

Précisons que configurer une profondeur de mémoire tampon d'un terminal de restitution consiste à définir une taille de mémoire tampon à utiliser pour un flux donné. L'actionnement de ces deux leviers principaux se fait après que le flux vidéo diffusé en continu a été tout d'abord identifié comme étant à forte contrainte de gigue, par opposition aux flux vidéos classiques, tels que les flux vidéo diffusés en direct (live), les flux issus de magnétoscope en ligne (nPVR pour « Network Personal Video Recorder »), la vidéo à la demande (VOD pour « Video On Demand »), les flux vidéo diffusés en différé (replay), etc. C'est le cas notamment des flux vidéo correspondant à des services de jeux vidéo, accessibles depuis une console de jeux ou des services de jeux en mode Cloud (en français, nuage) depuis un boîtier décodeur de télévision (en anglais « set-top box »).Note that configuring a buffer depth of a rendering terminal consists of defining a buffer size to be used for a given stream. The actuation of these two main levers is done after the video stream streamed has first been identified as having a strong jitter constraint, as opposed to conventional video streams, such as video streams broadcast live (live ), streams from online video recorder (nPVR for “Network Personal Video Recorder”), video on demand (VOD for “Video On Demand”), delayed streamed video streams (replay), etc. This is particularly the case for video streams corresponding to video game services, accessible from a game console or game services in Cloud mode (in French, cloud) from a television set-top box (in English "set-top" box ”).

Selon un premier aspect, la configuration de la profondeur de mémoire tampon comprend une réduction de la profondeur de mémoire tampon, par rapport à une profondeur de mémoire tampon classiquement utilisée pour la diffusion d'un flux vidéo du type différé, ou VOD.According to a first aspect, the configuration of the buffer memory depth comprises a reduction in the buffer memory depth, compared to a buffer memory depth conventionally used for broadcasting a video stream of the deferred type, or VOD.

Selon un aspect, l'identification d'un flux de données vidéo comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue résulte d'un accès du terminal de restitution du flux de données vidéo à une interface de contrôle par laquelle il déclare le flux de données vidéo comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue. Ainsi, une API de contrôle (« Application Programming Interface ») est installée sur la passerelle résidentielle. Le terminal de restitution, par exemple la console de jeux, peut y accéder pour indiquer que les flux vidéo qu'elle reçoit sont à contrainte de temps très forte, et doivent être priorisés par la passerelle résidentielle.According to one aspect, the identification of a video data stream as belonging to a class of services with high jitter constraint results from access by the terminal for rendering the video data stream to a control interface by which it declares the video data stream as belonging to a class of services with strong jitter constraints. Thus, a control API ("Application Programming Interface") is installed on the residential gateway. The playback terminal, for example the game console, can access it to indicate that the video streams it receives are very time-constrained, and must be prioritized by the residential gateway.

Selon un autre aspect, cette identification résulte d'une détermination d'une adresse d'une source du flux de données vidéo diffusé en continu. Ainsi, en fonction par exemple de l'URL (en anglais « Uniform Resource Locator ») sur laquelle on vient lire le flux vidéo, la passerelle résidentielle identifie qu'il s'agit d'un flux à prioriser, car à forte contrainte de gigue. On peut en effet imaginer que la passerelle ait à sa disposition une liste d'URLs, correspondant à des fournisseurs de jeux vidéo « streamés » (diffusés en continu), qui se seraient déclarés au préalable auprès du fournisseur d'accès comme diffusant des contenus à forte contrainte de gigue.According to another aspect, this identification results from a determination of an address of a source of the stream of video data broadcast continuously. Thus, based for example on the URL (in English "Uniform Resource Locator") on which we just read the video stream, the residential gateway identifies that it is a stream to be prioritized, because with high constraint of jitter. One can indeed imagine that the gateway has at its disposal a list of URLs, corresponding to providers of “streamed” video games (streamed), who would have declared themselves beforehand with the access provider as broadcasting content with strong jitter constraints.

Selon un aspect de l'invention, la configuration d'une profondeur de mémoire tampon comprend une transmission au terminal de restitution de la profondeur de mémoire tampon, déterminée en fonction d'un débit de transmission du flux de données vidéo identifié, et d'un délai maximum de latence autorisé.According to one aspect of the invention, the configuration of a buffer memory depth comprises a transmission to the terminal for rendering the buffer memory depth, determined as a function of a transmission rate of the identified video data stream, and of a maximum latency period allowed.

Ainsi, la passerelle résidentielle détermine la profondeur optimale de la mémoire tampon du terminal de restitution (par exemple un ordinateur, une tablette ou une console de jeux), en fonction du débit de transmission du flux de données vidéo au sein du réseau domestique, et d'un délai maximum de latence autorisé. Ce délai maximum de latence, entre l'action d'un utilisateur sur une manette de jeu par exemple, et la visualisation de cette action sur un écran de restitution du flux, ne doit généralement pas excéder 25 ms, pour un confort de jeu adéquat de l'utilisateur.Thus, the residential gateway determines the optimal depth of the buffer of the playback terminal (for example a computer, a tablet or a game console), as a function of the transmission rate of the video data stream within the home network, and a maximum latency period allowed. This maximum latency period, between the action of a user on a joystick for example, and the visualization of this action on a screen for restitution of the flow, must generally not exceed 25 ms, for adequate playing comfort of the user.

Selon un premier aspect de la priorisation, le mécanisme de priorisation met en oeuvre une réservation de bande passante dédiée au flux de données vidéo identifié, sur un canal de transmission radio sans fil vers le terminal de restitution. Ainsi, la passerelle résidentielle réserve une bande passante Wi-Fi® dans le réseau domestique pour le jeu vidéo « streamé ».According to a first aspect of the prioritization, the prioritization mechanism implements a bandwidth reservation dedicated to the identified video data stream, on a wireless radio transmission channel to the playback terminal. Thus, the residential gateway reserves Wi-Fi® bandwidth in the home network for “streamed” video games.

Selon un autre aspect de la priorisation, le mécanisme de priorisation met en oeuvre une priorisation du flux de données au niveau d'une couche IP/TCP (« Internet Protocol/ Transmission Control Protocol») par marquage d'un champ ToS/DSCP («Type of Service/Differentiated Services Code Point ») d'un en-tête de paquets de données du flux.According to another aspect of the prioritization, the prioritization mechanism implements a prioritization of the data flow at the level of an IP / TCP layer (“Internet Protocol / Transmission Control Protocol”) by marking a ToS / DSCP field ( "Type of Service / Differentiated Services Code Point") of a data packet header for the stream.

Selon un autre aspect de la priorisation, le mécanisme de priorisation met en oeuvre une réservation d'un espace temporel dédié au flux de données vidéo identifié, sur un canal de transmission radio sans fil vers le terminal de restitution.According to another aspect of the prioritization, the prioritization mechanism implements a reservation of a time space dedicated to the identified video data stream, on a wireless radio transmission channel to the playback terminal.

Selon encore un autre aspect de la priorisation, le mécanisme de priorisation met en oeuvre une association du flux de données identifié à une catégorie d'accès à haute priorité de transmission radio sans fil.According to yet another aspect of prioritization, the prioritization mechanism implements an association of the identified data stream with a high-priority access category of wireless radio transmission.

Ces différents mécanismes de priorisation peuvent être combinés, ou sélectionnés indépendamment, par la passerelle résidentielle, pour assurer une diffusion du flux vidéo garantissant la lecture en continu de la vidéo par le terminal de restitution avec une profondeur de mémoire tampon minimale.These different prioritization mechanisms can be combined, or selected independently, by the residential gateway, to ensure broadcasting of the video stream guaranteeing the continuous playback of the video by the playback terminal with a minimum buffer depth.

Selon un autre aspect, un tel procédé comprend également une affectation temporaire d'un niveau de priorité réduit à au moins un flux de données qui n'est pas identifié comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue. En effet, pour permettre de prioriser ce flux vidéo identifié comme à forte contrainte temporelle, la passerelle résidentielle peut, en contrepartie, augmenter temporairement la latence des autres services vidéo, tels que la vidéo à la demande ou la diffusion en différé.According to another aspect, such a method also comprises a temporary assignment of a reduced priority level to at least one data stream which is not identified as belonging to a class of services with high jitter constraint. In fact, in order to prioritize this video stream identified as having a high time constraint, the residential gateway can, in return, temporarily increase the latency of other video services, such as video on demand or delayed broadcasting.

Selon encore un autre aspect, un tel procédé comprend au moins une actualisation de la configuration de la profondeur de la mémoire tampon, en fonction d'une évolution du débit de transmission du flux vidéo identifié. Ainsi, la passerelle peut détecter une augmentation ou une diminution du débit dans le réseau local, ou à l'entrée dans le point d'accès, et demander en conséquence au terminal de restitution d'ajuster dynamiquement la profondeur de son buffer, pour maintenir une qualité de lecture vidéo en continu satisfaisante pour l'utilisateur.According to yet another aspect, such a method comprises at least an update of the configuration of the depth of the buffer memory, as a function of a change in the transmission rate of the identified video stream. Thus, the gateway can detect an increase or a decrease in the flow in the local network, or at the entry in the access point, and consequently ask the restitution terminal to dynamically adjust the depth of its buffer, to maintain a quality of video playback satisfactory for the user.

L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé tel que décrit précédemment, lorsqu'il est exécuté par un processeur.The invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for implementing a method as described above, when executed by a processor.

L'invention vise également un support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de réduction de gigue selon l'invention tel que décrit ci-dessus.The invention also relates to a recording medium readable by a computer on which a computer program is recorded comprising program code instructions for the execution of the steps of the jitter reduction method according to the invention as described below. -above.

Un tel support d'enregistrement peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une clé USB ou un disque dur.Such a recording medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the support may include a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording means, for example a USB key or a hard disk.

D'autre part, un tel support d'enregistrement peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens, de sorte que le programme d'ordinateur qu'il contient est exécutable à distance. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau par exemple le réseau Internet.On the other hand, such a recording medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which can be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means, so that the program of computer it contains is executable remotely. The program according to the invention can in particular be downloaded from a network, for example the Internet.

Alternativement, le support d'enregistrement peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé de contrôle d'affichage précité.Alternatively, the recording medium can be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the aforementioned display control method.

L'invention concerne également une passerelle résidentielle et un terminal de restitution d'un flux de données vidéo diffusé en continu présentant en combinaison tout ou partie des caractéristiques exposées dans l'ensemble de ce document.The invention also relates to a residential gateway and a terminal for restoring a stream of video data broadcast continuously having all or part of the characteristics described throughout this document.

Notamment, la passerelle résidentielle (HGW) comprend un processeur apte à mettre en oeuvre les étapes du procédé de réduction de gigue tel que décrit précédemment.In particular, the residential gateway (HGW) comprises a processor capable of implementing the steps of the jitter reduction method as described above.

Le terminal de restitution d'un flux de données vidéo diffusé en continu comprend des moyens d'accès à une interface de contrôle d'une passerelle résidentielle et des moyens de déclaration du flux de données vidéo comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue; il comprend également des moyens de configuration d'une profondeur de mémoire tampon, cette mémoire tampon étant dédiée au stockage temporaire du flux avant restitution par le terminal.The terminal for reproducing a stream of video data streamed comprises means for accessing a control interface of a residential gateway and means for declaring the video data stream as belonging to a class of highly constrained services jitter; it also includes means for configuring a depth of buffer memory, this buffer memory being dedicated to the temporary storage of the stream before restitution by the terminal.

Selon un aspect de l'invention, un tel terminal de restitution comprend des moyens d'observation d'un taux de remplissage de la mémoire tampon, et des moyens de transmission, vers la passerelle résidentielle, d'une requête de modification du mécanisme de priorisation activé, en fonction du taux de remplissage observé.According to one aspect of the invention, such a restitution terminal comprises means for observing a filling rate of the buffer memory, and means for transmitting, to the residential gateway, a request for modification of the prioritization activated, depending on the filling rate observed.

La passerelle résidentielle, le terminal et le programme d'ordinateur correspondants précités présentent au moins les mêmes avantages que ceux conférés par le procédé de réduction de gigue selon la présente invention.The aforementioned residential gateway, terminal and computer program have at least the same advantages as those conferred by the jitter reduction method according to the present invention.

4. Liste des figures4. List of figures

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre de simple exemple illustratif, et non limitatif, en relation avec les figures, parmi lesquelles :Other objects, characteristics and advantages of the invention will appear more clearly on reading the following description, given by way of simple illustrative example, and not limiting, in relation to the figures, among which:

la figure 1 présente un schéma de principe du procédé de réduction de gigue, dans un réseau local domestique, selon un mode de réalisation de l'invention;FIG. 1 presents a block diagram of the jitter reduction method, in a local home network, according to an embodiment of the invention;

la figure 2 est un schéma illustratif de la structure matérielle d'une passerelle résidentielle du réseau local domestique de la figure 1;Figure 2 is an illustrative diagram of the hardware structure of a residential gateway of the home local area network of Figure 1;

la figure 3 illustre la structure matérielle d'un terminal de restitution d'un flux vidéo en mode continu du réseau local domestique de la figure 1.FIG. 3 illustrates the hardware structure of a terminal for rendering a video stream in continuous mode of the domestic local area network of FIG. 1.

5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention5. Detailed description of embodiments of the invention

Le principe général de l'invention repose sur un mécanisme double de priorisation d'un flux vidéo diffusé en continu, au niveau d'une passerelle d'accès à un réseau local, et de configuration de la profondeur de la mémoire tampon d'un terminal de restitution de ce flux, afin de permettre au flux vidéo d'être lu en continu sans blocage au niveau du terminal de restitution, et ainsi améliorer l'expérience de l'utilisateur.The general principle of the invention is based on a dual mechanism for prioritizing a video stream broadcast continuously, at a gateway to a local network, and for configuring the depth of the buffer memory of a playback terminal of this stream, in order to allow the video stream to be played continuously without blocking at the level of the playback terminal, and thus improve the user experience.

L'activation dynamique de telles techniques de priorisation des flux vidéo permet à la fois de réduire et de stabiliser le temps de latence (de préférence en dessous de 25ms pour les flux de jeux vidéo). En outre, elle permet de limiter la gigue, i.e. les fluctuations du temps de latence, qui est ainsi réduite au minimum de variations, et permet un excellent confort de jeu pour les jeux vidéo « streamés » (i.e. diffusés en continu).The dynamic activation of such techniques for prioritizing video streams makes it possible to both reduce and stabilize the latency time (preferably below 25 ms for video game streams). In addition, it limits jitter, i.e. fluctuations in latency, which is thus reduced to a minimum of variations, and allows excellent playing comfort for "streamed" video games (i.e. streamed).

A titre d'exemple illustratif, on présente désormais, en relation avec la figure 1, le principe général de ce mécanisme dans un réseau local domestique (LAN pour « Local Area Network ») référencé 6. Une passerelle résidentielle HGW 1 (HGW pour l'anglais «Home Gateway ») constitue le point d'accès à ce réseau local LAN 6, depuis le réseau de communication étendu WAN (pour « Wide Area Network »). Divers équipements sont connectés au réseau local 6, par exemple un ordinateur personnel PC 2, un décodeur vidéo, ou set-top box STB 3, une console de jeux PS 4, et un téléviseur TV 5. Comme symbolisé schématiquement sur la figure 1, la liaison entre la passerelle résidentielle HGW 1 et l'ordinateur PC 2 est de nature filaire (câble RJ45 par exemple), tandis que la console de jeux PS 4 et le décodeur STB 3 sont connectés à la passerelle résidentielle HGW 1 par une liaison radio sans fil de type Wi-Fi®. Ceci ne constitue bien sûr qu'un exemple illustratif, et l'on pourrait imaginer par exemple que tous les équipements du réseau local 6 soient reliés en Wi-Fi® à la passerelle résidentielle HGW 1.By way of illustrative example, we now present, in relation to FIG. 1, the general principle of this mechanism in a local home network (LAN for "Local Area Network") referenced 6. A residential gateway HGW 1 (HGW for l 'Home Gateway') is the access point to this local LAN 6 network, from the WAN (for Wide Area Network) communication network. Various pieces of equipment are connected to the local network 6, for example a personal computer PC 2, a video decoder, or set-top box STB 3, a game console PS 4, and a TV set 5. As symbolized schematically in FIG. 1, the link between the HGW 1 residential gateway and the PC 2 computer is of a wired nature (RJ45 cable for example), while the PS 4 game console and the STB 3 decoder are connected to the HGW 1 residential gateway by a radio link Wi-Fi® type wireless. This is of course only an illustrative example, and one could imagine for example that all the equipment of the local network 6 are connected by Wi-Fi® to the residential gateway HGW 1.

Comme symbolisé par la flèche pointillée SI, un contenu vidéo est diffusé depuis le réseau étendu WAN sur le décodeur STB 3, au travers de la passerelle résidentielle HGW 1. Ce contenu vidéo est par exemple de type VOD (vidéo à la demande), ou un contenu télévisuel, en direct (live) ou en différé (replay). Ce flux vidéo n'a donc pas une contrainte de gigue forte, et peut être diffusé de façon classique, selon les techniques de l'art antérieur. La profondeur de buffer (le plus souvent exprimée en kilo octets ou Ko), ou mémoire tampon, sur le décodeur STB 3, peut donc être importante, de façon à garantir la lecture en continu du continu vidéo, sans apparition de phénomène de « starving », et ce, même en cas de perturbations réseau importantes. Après décodage par le décodeur STB 3, le flux vidéo peut être visualisé sur le téléviseur TV 5. On notera que, par souci de simplification, la liaison entre le décodeur STB 3 et le téléviseur TV 5 n'a pas été représentée sur la figure 1, bien qu'elle existe.As symbolized by the dotted arrow SI, video content is broadcast from the wide area network WAN on the STB 3 decoder, through the residential gateway HGW 1. This video content is for example of VOD (video on demand) type, or television content, live (live) or delayed (replay). This video stream therefore does not have a strong jitter constraint, and can be broadcast in a conventional manner, according to the techniques of the prior art. The buffer depth (most often expressed in kilobytes or KB), or buffer memory, on the STB 3 decoder, can therefore be significant, so as to guarantee the continuous playback of video streaming, without the appearance of "starving" phenomenon. », Even in the event of major network disturbances. After decoding by the STB 3 decoder, the video stream can be viewed on the TV set 5. It will be noted that, for the sake of simplification, the connection between the STB 3 decoder and the TV set 5 has not been shown in the figure. 1, although it exists.

En parallèle, ou à l'issue de cette diffusion, un utilisateur décide de lancer un jeu vidéo, qui est « streamé » sur la console de jeu PS 4, comme symbolisé par la flèche pointillée S2, depuis le réseau étendu WAN, au travers de la passerelle résidentielle HGW 1. En variante, ce jeu vidéo pourrait également être diffusé, non pas sur la console de jeu PS 4, mais sur le décodeur STB 3, par exemple depuis l'URL d'un fournisseur de jeux vidéo diffusés en continu, du type Gcluster®.In parallel, or at the end of this broadcast, a user decides to launch a video game, which is "streamed" on the PS 4 game console, as symbolized by the dotted arrow S2, from the WAN wide area network, through of the HGW 1 residential gateway. As a variant, this video game could also be broadcast, not on the PS 4 game console, but on the STB 3 decoder, for example from the URL of a provider of video games broadcast in continuous, of the Gcluster® type.

Ce service de jeu vidéo est à forte contrainte de gigue, en ce sens qu'il nécessite une gigue très faible, pour un agrément de jeu optimal de l'utilisateur.This video game service is subject to strong jitter constraints, in the sense that it requires very low jitter, for optimal user enjoyment of the game.

Comme symbolisé par la flèche pointillée S3, la console de jeux PS 4 accède alors à l'API de contrôle présente sur la passerelle résidentielle HGW 1, afin d'initialiser le mécanisme destiné à contrôler la gigue du flux vidéo, qui est ainsi mis en oeuvre de manière dynamique au lancement du jeu. Cette API de contrôle, exposée par la passerelle résidentielle HGW 1, est accessible à l'ensemble des équipements du réseau local LAN 6 (décodeur STB 3, console de jeux PS 4, TV connectée, ordinateur PC 2, ...). Cette API permet de sélectionner la classe de service à utiliser pour le flux vidéo.As symbolized by the dotted arrow S3, the game console PS 4 then accesses the control API present on the residential gateway HGW 1, in order to initialize the mechanism intended to control the jitter of the video stream, which is thus set up works dynamically at the launch of the game. This control API, exposed by the residential gateway HGW 1, is accessible to all the equipment on the local LAN 6 network (STB 3 decoder, PS 4 game console, connected TV, computer PC 2, ...). This API allows you to select the class of service to use for the video stream.

La console de jeux PS 4 accède donc à l'API de la passerelle résidentielle HGW 1, ce qui lui permet d'identifier le flux vidéo à recevoir comme appartenant à une classe de service à forte contrainte de gigue. La console de jeux PS4 configure alors une profondeur de mémoire tampon très faible, soit de sa propre initiative, soit sur réception d'un message de commande de la passerelle résidentielle HGW 1. La profondeur de cette mémoire tampon (« buffer») peut être calculée par la passerelle résidentielle, en fonction du débit de transmission mesuré pour le flux vidéo diffusé en continu sur la console de jeux PS 4, et d'un temps de latence maximum autorisé pour cette classe de service.The PS 4 game console therefore accesses the API of the HGW 1 residential gateway, which allows it to identify the video stream to be received as belonging to a class of service with strong jitter constraints. The PS4 game console then configures a very small buffer depth, either on its own initiative or on receipt of a command message from the HGW 1 residential gateway. The depth of this buffer memory can be calculated by the residential gateway, based on the transmission rate measured for the video stream streamed on the PS 4 game console, and a maximum latency time authorized for this class of service.

Cette profondeur de « buffer » peut être fournie par la passerelle résidentielle HGW 1 à la console de jeux PS 4 lors de l'appel à l'API de contrôle, et également de manière régulière, en fonction de l'évolution des conditions réseau.This depth of “buffer” can be provided by the residential gateway HGW 1 to the game console PS 4 during the call to the control API, and also on a regular basis, depending on the evolution of network conditions.

Le flux vidéo requis par la console de jeux PS 4 étant identifié comme appartenant à une classe de service à forte contrainte de gigue, la passerelle résidentielle configure alors pour ce flux différents paramètres de priorisation, qui vont permettre d'assurer une diffusion du flux garantissant la lecture en continu de la vidéo par la console de jeux, en dépit de la bufferisation minimale.The video stream required by the PS 4 game console being identified as belonging to a class of service with strong jitter constraints, the residential gateway then configures for this stream different prioritization parameters, which will make it possible to ensure a broadcast of the stream guaranteeing streaming of the video by the game console, despite the minimal buffering.

Parmi ces paramètres de priorisation, la passerelle résidentielle HGW 1 peut agir sur le scheduling (en français « ordonnancement ») réseau, la priorisation du trafic à l'aide du champ ToS (« Type of Service »), le type de service Wi-Fi® ou encore la réservation de bande passante Wi-Fi®.Among these prioritization parameters, the HGW 1 residential gateway can act on network scheduling (in French "scheduling"), traffic prioritization using the ToS field ("Type of Service"), the type of Wi-Fi service Fi® or even Wi-Fi® bandwidth reservation.

En effet, la passerelle résidentielle HGW 1 peut exploiter de nombreux mécanismes différents pour gérer dynamiquement la priorisation d'une session temporaire d'un jeu diffusé en continu. Pour commencer, le flux vidéo associé à ce jeu peut être identifié au moyen d'un marquage au niveau de la couche IP/TCP, en utilisant le champ ToS/DSCP («Type of Service/Differentiated Services Code Point »). Ce champ ToS/DSCP, dans l'en-tête des paquets de données transmis, définit la classe de service du flux auquel appartiennent les paquets. Il est ainsi possible de prioriser le flux au niveau du routeur IP, avec un ordonnancement différent. En effet, le champ « Type of Service » (TOS) (Type de service en français) dans l'entête IPv4 a eu plusieurs fonctions au cours de l'évolution de la standardisation IP, mais est actuellement utilisé en deux parties; 6 bits sont utilisés pour le champ « Differentiated Services Code Point » (DSCP) et 2 bits pour le champ « Explicit Congestion Notification ».Indeed, the HGW 1 residential gateway can use many different mechanisms to dynamically manage the prioritization of a temporary session of a game broadcast continuously. To begin with, the video stream associated with this game can be identified by marking at the IP / TCP layer, using the ToS / DSCP ("Type of Service / Differentiated Services Code Point") field. This ToS / DSCP field, in the header of the transmitted data packets, defines the class of service of the stream to which the packets belong. It is thus possible to prioritize the flow at the level of the IP router, with a different scheduling. Indeed, the “Type of Service” (TOS) field in the IPv4 header has had several functions during the evolution of IP standardization, but is currently used in two parts; 6 bits are used for the “Differentiated Services Code Point” (DSCP) field and 2 bits for the “Explicit Congestion Notification” field.

La valeur des six bits du champ DSCP de l'en-tête IP détermine la gestion des priorités du trafic, appelée « per-hop behaviour » (PHB), par les routeurs du domaine. Cette gestion des priorités (PHB) s'effectue selon les différents types de flux (Voix sur IP VoIP, multimédia, etc.). Par défaut le PHB est en priorité minimum (« b est-effort delivery », bits de valeur 000000), et peut aller jusqu'au real-time (temps réel). Ainsi, l'utilisation de ce champ DSCP spécifie un mécanisme pour classer et contrôler le trafic tout en fournissant de la qualité de service (QoS), en différenciant les services des données.The value of the six bits of the DSCP field of the IP header determines the management of traffic priorities, called "per-hop behavior" (PHB), by the routers in the domain. This priority management (PHB) is carried out according to the different types of flows (Voice over IP VoIP, multimedia, etc.). By default, the PHB has minimum priority (“b est-effort delivery”, bits of value 000000), and can go up to real-time. Thus, the use of this DSCP field specifies a mechanism to classify and control traffic while providing quality of service (QoS), differentiating services from data.

Pour prioriser le flux, la passerelle résidentielle HGW 1 peut également utiliser les catégories d'accès (ACs pour « access categories »), i.e. les niveaux de priorité de la méthode d'accès au canal EDCA (« Enhanced Distributed Channel Access » pour « accès au canal distribué amélioré ») définie dans la norme IEEE 802.11e. Cette dernière définit des mécanismes de qualité de service (QoS), principalement au niveau de la couche MAC (Couche liaison de données du modèle OSI) du standard, dans les réseaux 802.11, i.e. les réseaux numériques locaux à liaison sans fil.To prioritize the flow, the residential gateway HGW 1 can also use the access categories (ACs for “access categories”), ie the priority levels of the access method to the EDCA channel (“Enhanced Distributed Channel Access” for “ improved distributed channel access ”) defined in the IEEE 802.11e standard. The latter defines quality of service (QoS) mechanisms, mainly at the level of the MAC layer (Data link layer of the OSI model) of the standard, in 802.11 networks, i.e. digital local wireless link networks.

Avec la méthode EDCA, le trafic à haute priorité a une probabilité plus élevée d'être envoyé que le trafic à basse priorité : un terminal dont le trafic est de priorité haute attend un peu moins longtemps, avant l'envoi de ses paquets, en moyenne, par rapport à un terminal dont le trafic est de priorité faible.With the EDCA method, high priority traffic has a higher probability of being sent than low priority traffic: a terminal with high priority traffic waits a little less time before sending its packets, medium, compared to a terminal with low priority traffic.

Les catégories d'accès ACs définies dans cette méthode EDCA définissent les niveaux de priorité associés aux classes de service ci-dessousThe ACs access categories defined in this EDCA method define the priority levels associated with the service classes below

Priorité Priorité 802.IP > Désignation 802.IPPriority Priority 802.IP> Designation 802.IP

La plus Most 11 1 1 | BK - Background | BK - Background faible low I I 2 2 -Spare -Spare 0 0 BE - Best Effort BE - Best Effort 3 3 EE - Excellent Effort EE - Excellent Effort : 4 : 4 CL - Controlled Load CL - Controlled Load 5 5 VI - Video VI - Video 6 6 VO - Voice VO - Voice La plus Most : 7 : 7 NC - Network NC - Network élevée high Control Control

Catégorie d'accès (Access Category (AC)) Access category (Access Category (AC)) Désignation WMM (Wi- 1 1 f Fi® Multimedia) j 1 1 1 1 WMM designation (Wi- 1 1 f Fi® Multimedia) j 1 1 1 1 AC_BK AC_BK 1 j I i ï l i Background 1 day I i he i background AC_BE AC_BE l 1 | Best Effort | 1 1 1 I l 1 | Best Effort | 1 1 1 I AC_VI AC_VI r1..........................................................................................................................................................................................i [Video j 1 1r 1 ................................................ .................................................. .................................................. ...................................... i [Video j 1 1 AC_VO AC_VO Voice j 1 1 1 1 1 1 Voice j 1 1 1 1 1 1

TABLEAU 1TABLE 1

Il est ainsi possible de passer en très haute priorisation sur Wi-Fi®, en paramétrant, au niveau de la passerelle résidentielle HGW 1, le flux vidéo à diffuser en continu sur la console de jeux PS 4, en priorité la plus haute, à savoir AC_VO.It is thus possible to switch to very high prioritization on Wi-Fi®, by configuring, at the level of the residential gateway HGW 1, the video stream to be streamed continuously on the game console PS 4, with the highest priority, at know AC_VO.

Un autre paramétrage de priorisation possible du flux vidéo consiste, pour la passerelle résidentielle HGW 1, à forcer une réservation d'un espace temporel (« time slot ») spécifique sur le canal Wi-Fi® qui la relie à la console de jeux PS 4, par le mécanisme « Add Traffic Stream » (ADDTS TSPEC (Traffic Spécification)) de la norme IEEE 802.11.Another possible prioritization setting for the video stream consists, for the HGW 1 residential gateway, of forcing a reservation of a specific time slot on the Wi-Fi® channel which connects it to the PS game console. 4, by the “Add Traffic Stream” (ADDTS TSPEC (Traffic Specification)) mechanism of the IEEE 802.11 standard.

D'autres mécanismes de priorisation, permettant d'activer le procédé de réduction de gigue spécifiquement vers un terminal du réseau local l'ayant initié par identification d'un flux vidéo à haute priorité, peuvent également être mis en œuvre.Other prioritization mechanisms, making it possible to activate the jitter reduction method specifically towards a terminal of the local network having initiated it by identification of a high priority video stream, can also be implemented.

A titre d'exemple, il est possible de créer un identifiant de service BSSID dédié à la réduction de gigue. Pour mémoire, on désigne par BSS (pour « Basic Service Set ») l'ensemble des terminaux sans fil qui peuvent communiquer les uns avec les autres au niveau de la couche PHY. Chaque ensemble BSS a un identifiant (ID), appelé BSSID, qui est l'adresse MAC du point d'accès desservant cet ensemble BSS. Ainsi, la passerelle résidentielle HGW 1 peut provoquer une déconnexion de la MAC de la console de jeux PS 4, pour la reconnecter plutôt en mode P2P (« Peer-to-Peer », i.e. Wi-Fi® direct) sur un autre BSSID Wi-Fi® associé au même ESSID (« Extended Service Set ID », où un ESS est un ensemble de BSS connectés) et avec les mêmes paramètres de sécurité.For example, it is possible to create a BSSID service identifier dedicated to the reduction of jitter. As a reminder, BSS (for "Basic Service Set") designates all of the wireless terminals which can communicate with each other at the PHY layer. Each BSS set has an identifier (ID), called BSSID, which is the MAC address of the access point serving that BSS set. Thus, the residential gateway HGW 1 can cause a disconnection of the MAC from the PS 4 game console, in order to reconnect it rather in P2P mode (“Peer-to-Peer”, ie Wi-Fi® direct) on another BSSID Wi -Fi® associated with the same ESSID (“Extended Service Set ID”, where an ESS is a set of connected BSS) and with the same security parameters.

Le procédé de réduction de gigue selon un mode de réalisation de l'invention consiste donc, au niveau du point d'accès ou de la passerelle résidentielle HGW 1, à « casser » volontairement et temporairement la configuration QoS statique, au risque de dégrader les autres services pendant cette session anti-gigue. Ainsi, les autres stations Wi-Fi® du réseau local LAN 6 (par exemple le décodeur STB 3 ou l'ordinateur PC 2) pourront subir l'impact temporaire de la priorisation du flux de jeu vidéo vers la console de jeux PS 4, sur la priorisation de leur flux, dont le niveau de priorité pourra être provisoirement abaissé.The jitter reduction method according to an embodiment of the invention therefore consists, at the access point or the residential gateway HGW 1, in voluntarily and temporarily "breaking" the static QoS configuration, at the risk of degrading the other services during this anti-jitter session. Thus, the other Wi-Fi® stations of the local LAN 6 network (for example the STB 3 decoder or the PC 2 computer) may be subject to the temporary impact of the prioritization of the video game flow to the PS 4 game console, on the prioritization of their flow, the priority level of which may be temporarily lowered.

On présente désormais, en relation avec la figure 2, la structure matérielle d'une passerelle résidentielle HGW 1 selon un mode de réalisation de l'invention, dans lequel la passerelle intègre une unité de réduction de la gigue affectant un flux vidéo diffusé en continu, au sein du réseau local auquel la passerelle forme point d'accès.We now present, in relation to FIG. 2, the hardware structure of a residential gateway HGW 1 according to an embodiment of the invention, in which the gateway incorporates a unit for reducing jitter affecting a video stream broadcast continuously , within the local network to which the gateway forms an access point.

Le terme unité peut correspondre aussi bien à un composant logiciel qu'à un composant matériel ou un ensemble de composants matériels et logiciels, un composant logiciel correspondant lui-même à un ou plusieurs programmes ou sous-programmes d'ordinateur ou de manière plus générale à tout élément d'un programme apte à mettre en œuvre une fonction ou un ensemble de fonctions.The term unit can correspond as well to a software component as to a hardware component or a set of hardware and software components, a software component corresponding itself to one or more computer programs or subroutines or more generally to any element of a program capable of implementing a function or a set of functions.

Plus généralement, une telle passerelle résidentielle HGW comprend une mémoire vive 23 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 22 équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur, représentatif de l'unité de réduction de la gigue, stocké dans une mémoire morte 21 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 23 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 22. La mémoire vive 23 contient notamment les paramètres de priorisation affectés aux différents flux de données en transit par la passerelle résidentielle vers le réseau local LAN 6, ainsi que les classes de service associées à ces différents flux, et la profondeur de mémoire tampon calculée pour les terminaux de restitution de ces flux prioritaires. Le processeur de l'unité de traitement 22 pilote les différents mécanismes de priorisation des flux décrits ci-avant, la transmission aux terminaux de restitution du réseau local de la profondeur de mémoire tampon à configurer, ainsi que l'API de contrôle accessible à l'ensemble des terminaux du réseau local LAN 6 (décodeur STB 3, ordinateur PC 2, console de jeux PS 4, TV connectée, etc.).More generally, such a residential gateway HGW comprises a random access memory 23 (for example a RAM memory), a processing unit 22 equipped for example with a processor, and controlled by a computer program, representative of the reduction unit of the jitter, stored in a read only memory 21 (for example a ROM memory or a hard disk). On initialization, the code instructions of the computer program are for example loaded into the RAM 23 before being executed by the processor of the processing unit 22. The RAM 23 contains in particular the assigned prioritization parameters to the different data flows in transit through the residential gateway to the local LAN 6 network, as well as the classes of service associated with these different flows, and the buffer depth calculated for the terminals for rendering these priority flows. The processor of the processing unit 22 controls the various mechanisms for prioritizing the flows described above, the transmission to the playback terminals of the local network of the depth of the buffer memory to be configured, as well as the control API accessible to the user. '' all the LAN 6 network terminals (STB 3 decoder, PC 2 computer, PS 4 game console, connected TV, etc.).

La figure 2 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser la passerelle résidentielle HGW, afin qu'elle effectue les étapes du procédé détaillé cidessus, en relation avec la figure 1. En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).22FIG. 2 illustrates only one particular way, among several possible, of producing the residential gateway HGW, so that it performs the steps of the detailed process above, in relation to FIG. 1. In fact, these steps can be carried out indifferently on a reprogrammable calculation machine (a PC computer, a DSP processor or a microcontroller) executing a program comprising a sequence of instructions, or on a dedicated calculation machine (for example a set of logic gates such as an FPGA or an ASIC, or any other hardware module) .22

Dans le cas où la passerelle résidentielle HGW est réalisée avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CDROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.In the case where the HGW residential gateway is made with a reprogrammable computing machine, the corresponding program (i.e. the sequence of instructions) can be stored in a removable storage medium (such as for example a floppy disk , CDROM or DVD-ROM) or not, this storage medium being partially or totally readable by a computer or a processor.

Les différents modes de réalisation ont été décrits ci-avant en relation avec une passerelle résidentielle de type Livebox®, mais peuvent plus généralement être mis en oeuvre dans toutes les passerelles ou routeurs...The different embodiments have been described above in relation to a residential gateway of the Livebox® type, but can more generally be implemented in all gateways or routers ...

On présente désormais, en relation avec la figure 3, la structure matérielle d'un terminal de restitution d'un flux vidéo diffusé en continu selon un mode de réalisation de l'invention, par exemple la console de jeux PS 4 de la figure 1. Un tel terminal comprend notamment une unité de contrôle de la profondeur d'une mémoire tampon, dans laquelle sont provisoirement stockés les paquets du flux de données vidéo avant leur restitution à l'utilisateur.We now present, in relation to FIG. 3, the hardware structure of a terminal for rendering a streaming video stream according to an embodiment of the invention, for example the game console PS 4 of FIG. 1 Such a terminal notably comprises a control unit for the depth of a buffer memory, in which the packets of the video data stream are temporarily stored before their restitution to the user.

Le terme unité peut correspondre aussi bien à un composant logiciel qu'à un composant matériel ou un ensemble de composants matériels et logiciels, un composant logiciel correspondant lui-même à un ou plusieurs programmes ou sous-programmes d'ordinateur ou de manière plus générale à tout élément d'un programme apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonctions.The term unit can correspond as well to a software component as to a hardware component or a set of hardware and software components, a software component corresponding itself to one or more computer programs or subroutines or more generally to any element of a program capable of implementing a function or a set of functions.

Le terminal de restitution 30 de la figure 3 comprend un processeur 31, une unité de stockage 32, un dispositif d'entrée 33, un dispositif de sortie 34 et une unité d'interface 34, qui sont connectés les uns aux autres par un bus 36. Bien sûr, les éléments constitutifs du terminal de restitution 30 peuvent être reliés les uns aux autres par tout autre type de connexion, en lieu et place du bus 36. Un tel terminal de restitution 30 est par exemple une console de jeux PS 4, ou un décodeur STB 3, ou encore un ordinateur PC 2.The rendering terminal 30 of FIG. 3 comprises a processor 31, a storage unit 32, an input device 33, an output device 34 and an interface unit 34, which are connected to each other by a bus 36. Of course, the components of the rendering terminal 30 can be connected to each other by any other type of connection, instead of the bus 36. Such a rendering terminal 30 is for example a PS 4 game console , or an STB 3 decoder, or a PC 2 computer.

Le processeur 31 contrôle le fonctionnement du terminal de restitution 30. L'unité de stockage 32 mémorise au moins un programme informatique, destiné à être exécuté par le processeur 31, et diverses données, dont la profondeur réduite de mémoire tampon transmise par la passerelle résidentielle HGW 1, ainsi que divers paramètres nécessaires aux opérations réalisées par le processeur 31. L'unité de stockage 32 peut notamment contenir la mémoire tampon, dont la profondeur est configurable selon un mode de réalisation de l'invention, et qui est destinée à stocker temporairement les paquets du flux de données vidéo reçus de la passerelle résidentielle HGW 1, avent leur restitution à l'utilisateur.The processor 31 controls the operation of the rendering terminal 30. The storage unit 32 stores at least one computer program, intended to be executed by the processor 31, and various data, including the reduced depth of buffer memory transmitted by the residential gateway HGW 1, as well as various parameters necessary for the operations carried out by the processor 31. The storage unit 32 can in particular contain the buffer memory, the depth of which is configurable according to an embodiment of the invention, and which is intended to store temporarily packets of the video data stream received from the residential gateway HGW 1, before their restitution to the user.

Le processeur 31 peut être réalisé sous forme matérielle, logicielle, ou sous forme d'une combinaison matérielle et logicielle. Par exemple, le processeur 31 peut être conçu sous la forme d'un composant matériel dédié, tel qu'un circuit intégré, ou d'une unité de traitement programmable du type CPU (« Central Processing Unit » pour unité de traitement central) qui exécute un programme d'ordinateur stocké en mémoire.The processor 31 can be produced in hardware, software form, or in the form of a hardware and software combination. For example, the processor 31 can be designed in the form of a dedicated hardware component, such as an integrated circuit, or of a programmable processing unit of the CPU type ("Central Processing Unit" for central processing unit) which runs a computer program stored in memory.

L'unité de stockage 32 peut prendre toute forme adaptée au stockage d'un programme ou de données lisibles par ordinateur, par exemple un moyen de stockage lisible par ordinateur tel qu'une mémoire à semi-conducteurs, ou un moyen d'enregistrement magnétique, optique ou magnéto-optique chargé dans une unité accessible en lecture/écriture.The storage unit 32 can take any form suitable for storing a program or computer-readable data, for example a computer-readable storage means such as a semiconductor memory, or a magnetic recording means. , optical or magneto-optical loaded in a read / write accessible unit.

Le programme provoque l'exécution par le processeur 21 de différentes actions, dont :The program causes the processor 21 to execute various actions, including:

l'accès à l'API de contrôle de la passerelle résidentielle HGW 1, pour y identifier le flux de données vidéo à diffuser en continu comme appartenant à une classe de service à forte contrainte de gigue ;access to the HGW 1 residential gateway control API, to identify the video data stream to be streamed as belonging to a class of service with high jitter constraints;

la configuration de la profondeur de la mémoire tampon contenue dans l'unité de stockage 82, en fonction des consignes reçues de la passerelle résidentielle HGW 1 ;the configuration of the depth of the buffer memory contained in the storage unit 82, according to the instructions received from the residential gateway HGW 1;

la surveillance du taux de remplissage de cette mémoire tampon, et la transmission, le cas échéant, vers la passerelle résidentielle HGW 1, d'une requête de modification du mécanisme de priorisation activé, en fonction du taux de remplissage observé.monitoring the filling rate of this buffer memory, and transmitting, if necessary, to the residential gateway HGW 1, a request to modify the activated prioritization mechanism, as a function of the filling rate observed.

Le dispositif d'entrée 33 peut prendre la forme d'un clavier, d'une manette de jeux, d'une souris, ou toute autre forme permettant à un utilisateur la saisie de commandes ou d'actions relatives au flux vidéo diffusé en continu. Le dispositif de sortie 34 peut prendre la forme d'un écran de visualisation du flux vidéo restitué, ou d'un écran de contrôle des commandes saisies par l'utilisateur.The input device 33 can take the form of a keyboard, a game controller, a mouse, or any other form allowing a user to enter commands or actions relating to the streaming video stream. . The output device 34 can take the form of a screen for viewing the restored video stream, or a screen for controlling the commands entered by the user.

L'unité d'interface 35 fournit une interface entre le terminal de restitution 30 et un appareil externe, tel que la passerelle résidentielle HGW 1 ou le téléviseur 5 par exemple. L'unité d'interface 35 peut être en liaison filaire ou sans fil avec l'appareil externe (par exemple, en liaison Wi-Fi® avec la passerelle résidentielle HGW 1, mais en liaison par câble avec le téléviseur TV 5). Dans un exemple de réalisation, le terminal de restitution peut être la console de jeux PS 4. Dans ce cas, des paquets de données du flux vidéo diffusé en continu peuvent être reçus par le terminal de restitution 30, en provenance de la passerelle résidentielle HGW 1, au travers de l'unité d'interface 35, puis stockés dans la mémoire tampon de l'unité de stockage 32, avant d'être restitués, par exemple sur l'écran du téléviseur TV 5.The interface unit 35 provides an interface between the rendering terminal 30 and an external device, such as the residential gateway HGW 1 or the television 5 for example. The interface unit 35 can be wired or wireless with the external device (for example, in Wi-Fi® connection with the residential gateway HGW 1, but in cable connection with the television set TV 5). In an exemplary embodiment, the playback terminal can be the PS 4 game console. In this case, data packets of the video stream streamed can be received by the playback terminal 30, coming from the residential gateway HGW 1, through the interface unit 35, then stored in the buffer memory of the storage unit 32, before being restored, for example on the screen of the television set TV 5.

Bien qu'un unique processeur 31 ait été représenté sur la figure 3, ce processeur peut comprendre différents modules et unités, mettant en œuvre les fonctions du terminal de restitution 30, selon les modes de réalisation de la présente demande de brevet, telles que :Although a single processor 31 has been shown in FIG. 3, this processor can include different modules and units, implementing the functions of the rendering terminal 30, according to the embodiments of the present patent application, such as:

une unité d'accès à l'API de contrôle de la passerelle résidentielle HGW 1, pour identifier la classe de service du flux vidéo reçu, au lancement du jeu vidéo ;an access unit to the control API of the residential gateway HGW 1, to identify the class of service of the video stream received, at the launch of the video game;

un module de configuration de la profondeur de la mémoire tampon ;a buffer depth configuration module;

une unité d'observation du taux de remplissage de cette mémoire tampon, et de transmission d'une requête d'adaptation de la priorité associée au flux, en fonction du taux de remplissage observé ;a unit for observing the filling rate of this buffer memory, and for transmitting a request to adapt the priority associated with the stream, as a function of the filling rate observed;

une unité de décodage du flux vidéo avant restitution ;a unit for decoding the video stream before restitution;

un module de transmission, dans le réseau, des commandes reçues de l'utilisateur, par exemple via une manette de jeu.a transmission module, in the network, of commands received from the user, for example via a joystick.

Ces différents modules et unités peuvent aussi être embarqués dans plusieurs processeurs 31 communicant et coopérant les uns avec les autres.These different modules and units can also be embedded in several processors 31 communicating and cooperating with each other.

La figure 3 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le terminal de restitution 30, afin qu'il effectue les étapes du procédé détaillé ci-dessus, en relation avec la figure 1. En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).FIG. 3 illustrates only one particular way, among several possible, of producing the rendering terminal 30, so that it performs the steps of the method detailed above, in relation to FIG. 1. In fact, these steps can be carried out indifferently on a reprogrammable computing machine (a PC computer, a DSP processor or a microcontroller) executing a program comprising a sequence of instructions, or on a dedicated computing machine (for example a set of logic gates such as an FPGA or an ASIC , or any other hardware module).

Dans le cas où le terminal de restitution 30 est réalisé avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CDROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.In the case where the rendering terminal 30 is produced with a reprogrammable calculation machine, the corresponding program (that is to say the sequence of instructions) may be stored in a removable storage medium (such as for example a diskette, CDROM or DVD-ROM) or not, this storage medium being partially or totally readable by a computer or a processor.

Claims (16)

REVENDICATIONS 1. Procédé de réduction d'une gigue affectant un flux de données vidéo diffusé en continu, caractérisé en ce qu'il comprend :1. Method for reducing a jitter affecting a stream of video data broadcast continuously, characterized in that it comprises: une identification (S3) d'un flux de données vidéo diffusé en continu comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue ;an identification (S3) of a streamed video data stream belonging to a class of services with high jitter constraints; une activation d'au moins un mécanisme de priorisation dudit flux de données vidéo identifié ;an activation of at least one prioritization mechanism of said identified video data stream; une configuration d'une profondeur de mémoire tampon au sein d'un terminal (4 ; 30) de restitution dudit flux de données vidéo identifié, ladite mémoire tampon étant dédiée au stockage temporaire dudit flux avant restitution par ledit terminal (4 ; 30).a configuration of a buffer memory depth within a terminal (4; 30) for restoring said identified video data stream, said buffer memory being dedicated to the temporary storage of said stream before restitution by said terminal (4; 30). 2. Procédé de réduction de gigue selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite configuration d'une profondeur de mémoire tampon comprend une réduction de ladite profondeur de mémoire tampon.2. A jitter reduction method according to claim 1, characterized in that said configuration of a buffer depth comprises a reduction of said buffer depth. 3. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite identification résulte d'un accès dudit terminal de restitution (4; 30) dudit flux de données vidéo à une interface de contrôle par laquelle il déclare ledit flux de données vidéo comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue.3. A jitter reduction method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said identification results from access of said reproduction terminal (4; 30) of said video data stream to a control interface by which it declares said video data stream as belonging to a class of services with strong jitter constraints. 4. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite identification résulte d'une détermination d'une adresse d'une source dudit flux de données vidéo diffusé en continu.4. A method of reducing jitter according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said identification results from a determination of an address of a source of said stream of video data streamed. 5. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite configuration comprend une transmission audit terminal de restitution de ladite profondeur de mémoire tampon, déterminée en fonction d'un débit de transmission dudit flux de données vidéo identifié, et d'un délai maximum de latence autorisé.5. A jitter reduction method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said configuration comprises a transmission to said terminal for restoring said depth of buffer memory, determined as a function of a transmission rate of said stream of identified video data, and a maximum latency period allowed. 6. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit mécanisme de priorisation met en oeuvre une réservation de bande passante dédiée audit flux de données vidéo identifié, sur un canal de transmission radio sans fil vers ledit terminal de restitution.6. Jitter reduction method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said prioritization mechanism implements a bandwidth reservation dedicated to said identified video data stream, on a wireless radio transmission channel to said rendering terminal. 7. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit mécanisme de priorisation met en oeuvre une priorisation dudit flux de données au niveau d'une couche IP/TCP (« Internet Protocol/ Transmission Control Protocol ») par marquage d'un champ ToS/DSCP (« Type of Service/Differentiated Services Code Point ») d'un en-tête de paquets de données dudit flux.7. A jitter reduction method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said prioritization mechanism implements prioritization of said data flow at an IP / TCP layer ("Internet Protocol / Transmission" Control Protocol ”) by marking a ToS / DSCP (“ Type of Service / Differentiated Services Code Point ”) field of a data packet header of said stream. 8. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit mécanisme de priorisation met en oeuvre une réservation d'un espace temporel dédié audit flux de données vidéo identifié, sur un canal de transmission radio sans fil vers ledit terminal de restitution.8. Jitter reduction method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said prioritization mechanism implements a reservation of a time space dedicated to said identified video data stream, on a radio transmission channel wirelessly to said rendering terminal. 9. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit mécanisme de priorisation met en oeuvre une association dudit flux de données identifié à une catégorie d'accès à haute priorité de transmission radio sans fil.9. Jitter reduction method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said prioritization mechanism implements an association of said identified data stream with a high priority access category of wireless radio transmission . 10. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend également une affectation temporaire d'un niveau de priorité réduit à au moins un flux de données qui n'est pas identifié comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue.10. A method of reducing jitter according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it also comprises a temporary assignment of a reduced priority level to at least one data stream which is not identified as belonging to a class of services with strong jitter constraints. 11. Procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une actualisation de ladite configuration, en fonction d'une évolution dudit débit de transmission dudit flux vidéo identifié.11. A jitter reduction method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises at least one update of said configuration, as a function of an evolution of said transmission rate of said identified video stream. 12. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, lorsqu'il est exécuté par un processeur.12. Computer program product comprising program code instructions for implementing a method according to any one of claims 1 to 11, when executed by a processor. 13. Support d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.13. A computer-readable recording medium on which a computer program is recorded comprising program code instructions for executing the steps of the method according to any one of claims 1 to 11. 14. Passerelle résidentielle (HGW 1), caractérisée en ce qu'elle comprend un processeur (21) apte à mettre en oeuvre les étapes du procédé de réduction de gigue selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.14. Residential gateway (HGW 1), characterized in that it comprises a processor (21) capable of implementing the steps of the jitter reduction method according to any one of claims 1 to 11. 15. Terminal (30) de restitution d'un flux de données vidéo diffusé en continu, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'accès à une interface de contrôle d'une passerelle résidentielle (HGW 1) et des moyens de déclaration dudit flux de données vidéo comme appartenant à une classe de services à forte contrainte de gigue et en ce qu'il comprend également des moyens de configuration d'une profondeur de mémoire tampon, ladite mémoire tampon étant dédiée au stockage temporaire dudit flux avant restitution par ledit terminal.15. Terminal (30) for rendering a stream of video data broadcast continuously, characterized in that it comprises means of access to a control interface of a residential gateway (HGW 1) and means of declaration of said video data stream as belonging to a class of services with high jitter constraint and in that it also comprises means for configuring a depth of buffer memory, said buffer memory being dedicated to the temporary storage of said stream before restitution by said terminal. 16. Terminal de restitution selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'observation d'un taux de remplissage de ladite mémoire tampon, et des moyens de transmission, vers ladite passerelle résidentielle, d'une requête de modification dudit mécanisme de priorisation activé, en fonction dudit taux de remplissage observé.16. Restitution terminal according to claim 15, characterized in that it comprises means for observing a filling rate of said buffer memory, and means for transmitting, to said residential gateway, a modification request. said activated prioritization mechanism, as a function of said observed filling rate.
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