Travaux d’adaptation multimédia

Nombreux sont les travaux d’adaptation qui ont vu le jour depuis l’avènement des documents multimédia sur le Web [Bulterman, 1998][Boll et al., 1999][Villard et al., 2000][Ossenbruggen et al., 2001][Libsie et al., 2002][Bilasco et al., 2005a][Benbernou et al., 2005]. Cette effervescence autour des documents multimédia, gourmands en ressource, a été intensifiée lors de l’ouverture du Web aux dispositifs d’accès caractérisés par des ressources limitées en termes de capacités de calcul, taille d’affichage et d’autonomie [Mohan et al., 1999][Hoi et al., 2003][Lauf et al., 2005][Raento et al., 2005].

Ces propositions offrent des informations pertinentes sur les besoins relatifs à l’émergence d’une solution d’adaptation générique, valable indépendamment du type de support spécifique 2D ou 3D. Parmi celles-ci, nous notons : la prise en compte du profil utilisateur et du contexte de diffusion dans l’élaboration d’une stratégie d’adaptation, l’importance de la sémantique et le besoin de l’utilisateur, en termes d’information visuelle ou autres, etc.

Dans cet état de l’art, consacré plus spécifiquement aux documents 3D, nous présentons uniquement deux propositions issues du domaine 2D qui mettent en avant des plates-formes d’adaptation facilement transposables à l’adaptation de scènes 3D.

4.1.1. NAC [Lemlouma, 2004]

L’architecture Negociation and Adaptation Core (NAC) [Lemlouma, 2004] vise le déploiement adapté de documents multimédia, en s’appuyant sur des proxies capables de transformer le document afin qu’ils satisfassent les contraintes de diffusion. L’architecture s’appuie sur une modélisation du contexte de diffusion au moyen de descriptions CC/PP. L'organisation sémantique des contraintes de l'environnent, en utilisant des modèles de description tels que CC/PP, permet d'automatiser le traitement des contraintes et, par conséquent, d'automatiser l'exécution des règles et des processus d'adaptation qui dépendent des caractéristiques du client et de son contexte global.

L'architecture générale de NAC est illustrée dans la Figure 4.1. Cette architecture est composée de cinq entités qui coopèrent. Le proxy de communication assure la communication entre le client et le serveur. Les réponses du serveur doivent être adaptées ou modifiées avant

qu'elles soient délivrées à leur destinataire. Pour cela, le proxy de communication assure également la communication orientée négociation avec un module côté client (le module UCM). Le module UCM (User Context Model) renseigne l’architecture sur les capacités du terminal et le profil de l’utilisateur, ce qui permet de mettre en œuvre des négociations en vue d’obtenir un contenu accommodant les spécificités du terminal. Le module d'adaptation et de négociation

(ANM) assure l'adaptation et la négociation du contenu. Cela est effectué grâce à l'application d'un ensemble de méthodes de transformation structurelle et d'adaptation de contenu. L'adaptation est dans la majorité des cas dynamique et dépend des valeurs que prennent les dimensions du contexte (l'application cliente utilisée, les formats acceptés, la taille d'écran, etc.). Ce module communique avec les autres entités de l'architecture afin de prendre la meilleure décision de négociation : choix de version de contenu, choix de méthode d'adaptation, choix de méthode de transmission du contenu, etc. Le protocole de négociation définit un modèle d’interaction entre le module UCM et le processus de négociation du module ANM. Le système de gestion de profils assure l'analyse et la gestion des descriptions du client, du contenu et des méthodes d'adaptation supportées, au profit de l'adaptation de la réponse du serveur.

Figure 4.1 Architecture NAC d’après [Lemlouma, 2004].

L'objectif des mécanismes de négociation est de trouver un consensus entre l'utilisateur et le serveur concernant le contenu demandé. L'approche de négociation de l'architecture NAC évite que l'application de tels mécanismes soit de la responsabilité de l'application cliente, qui n’a qu’une vision partielle du contexte de diffusion. La stratégie de négociation de NAC s'appuie sur l'ensemble des déclarations de profils des différents éléments de l'environnement et sur les méthodes d’adaptation disponibles.

Parmi les techniques d’adaptation mises en œuvre par le module ANM nous notons :

• la transformation de contenu SMIL,

• le filtrage des documents SMIL,

• la substitution de variants SMIL,

• la conversion de format image (JPEG, WMP),

• la réduction de la taille d’une image,

• la réduction du nombre de couleurs,

• la réduction du débit des vidéo MPEG,

• l’adaptation de protocole de communication (HTML, WAP).

L’intérêt de cette architecture est qu’elle présente une grande capacité d’adaptation aux différents types de documents multimédia. La stratégie de négociation de NAC peut être appliquée dans n’importe quel cadre incluant : un ensemble de méthodes d'adaptation qui peuvent transformer le contenu ; un processeur d'adaptation qui permet à tout moment d'interpréter les règles d'adaptation ; une description en termes de profil du contenu du serveur afin d'assurer une bonne qualité d'adaptation, la description des caractéristiques et des préférences relatives au client. De plus, les techniques d’adaptation que nous avons marquées en gras dans la liste ci-dessus, peuvent être directement utilisées dans une solution visant l’adaptation des textures des objets dans une scène 3D.

4.1.2. La plate-forme MPEG-21 Digital Item Adaptation

L’initiative MPEG-21 Multimedia Framework [Bormans et al., 2003][Burnett et al., 2003] propose des solutions pour l’utilisation de ressources multimédia à travers une large variété de réseaux et de dispositifs d’accès. Afin d’aboutir à cela, MPEG-21 s’attaque à l’uniformisation de la gestion de contenus, de la réutilisation de contenu dans de nouveaux contextes d’utilisation, de la protection des droits, de la protection de la vie privée des consommateurs et des fournisseurs de contenus multimédia, etc.

MPEG-21 est construit au-dessus de la famille des standards MPEG (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7) en s’appuyant plus particulièrement sur MPEG-4 en ce qui concerne la partie diffusion de l’information et sur MPEG-7 pour la description sémantique des contenus.

MPEG-21 est organisé en plusieurs parties pouvant évoluer indépendamment. Chaque partie couvre un des aspects liés à la gestion et la diffusion d’information multimédia. À ce jour, il y a douze parties qui composent la plate-forme MPEG-21, parmi lesquelles on retient :

• ^{Digital Item Declaration (DID)}[Burnett et al., 2005] – munit la plate-forme d’une notation homogène et flexible pour la déclaration de ressources média.

• ^{Digital Item Identification (DII)} [Burnett et al., 2005]– permet d’identifier une entité au sein de la plate-forme indépendamment de sa nature, son type, son niveau de granularité.

• ^{Digital Item Adaptation (DIA)} [Vetro et al., 2005] – définit des outils pour la description de l’environnement d’utilisation et des propriétés des ressources média qui peuvent influer sur le processus de diffusion (notamment les terminaux, les réseaux, les utilisateurs et l’environnement naturel que l’utilisateur et le dispositif d’accès partagent).

• ^{Digital Item Processing (DIP)} [De Keukelaere et al., 2005] – définit des mécanismes assurant la standardisation et l’interopérabilité des processus d’exploitation des informations caractérisant les ressources média.

Les concepts de base de MPEG-21 mettent en relation les ressources média et le public auquel elles s’adressent (utilisateurs, créateurs, communautés, etc.). Les ressources média sont introduites à travers le concept de Digital Item (DI). Un DI peut être composé de plusieurs

ressources média : des images, des vidéo, des textes, des objets 3D, etc. Le DI est l’unité fondamentale pour la diffusion et les opérations au sein de la plate-forme MPEG-21.

MPEG-21 DIA [Vetro et al., 2005] définit les outils pour l’adaptation des DI. Un des buts visé par MPEG-21 est de rendre le processus d’adaptation des DI transparent vis-à-vis des utilisateurs, des dispositifs d’accès et des canaux de communication. Comme indiqué dans l’architecture conceptuelle présentée dans la Figure 4.2, un DI peut être assujetti à plusieurs types d’adaptation :

• adaptation qui vise une ressource du DI,

• adaptation qui vise un descripteur spécifique du DI,

• adaptation qui vise le DI lui-même, ce qui corrspond à la génération d’un DI adapté. Du point de vue de l’adaptation, il est nécessaire de disposer, en plus du contenu à adapter, des descriptions relatives à son format et à l’environnement de diffusion afin de trouver la meilleure solution de transformation.

Figure 4.2 Architecture du processus d’adaptation d’un DI en MPEG-21 d’après [Burnett et al., 2005].

DIA inclut également des concepts permettant de caractériser le processus et les différents acteurs intervenant dans la diffusion de l’information. L’environnement de diffusion est caractérisé par :

• les caractéristiques des dispositifs d’accès (Terminal Capabilities – caractéristiques matérielles : vitesse du processeur, mémoire disponible, taille de l’écran ; et logicielles : formats supportés, système d’opérations, etc.),

• les caractéristiques des canaux de communication (Physical network condition – bande passante, variations de la bande passante, etc.),

• les caractéristiques de diffusion (Delivery Capabilities – types de protocoles impliqués dans la diffusion MPEG-2, TCP/IP, RTP, etc.),

• les préférences utilisateur (User preferences – préférences de navigation, préférences de filtrage, âge, sexe, etc.),

• les caractéristiques de l’environnement physique dans lequel la transaction a lieu (Natural environment characteristics – localisation, environnement intérieur/extérieur, vitesse de déplacement, etc.) et

• les caractéristiques de service (Service Capabilities – rôle de l’utilisateur, type de service, négociation des droits de diffusion, etc.).

La plate-forme d’adaptation impose un codage unique de description des contenus d’un DI nommée Bitstream Syntax Description (BSD). BSD se présente comme un format XML qui décrit le flux associé à une ressource média. L’encodage XML de la description permet d’envisager facilement la mise en place des adaptations en utilisant des langages de transformation XML tels que XSLT [Clark, 1999] ou STX [Cimprich et al., 2007]. Des illustrations dans ce sens sont disponibles dans [Panis et al., 2003], [Kim et al., 2006] et [Devillers et al., 2005]. Dans la Figure 4.3 est illustrée l’architecture d’adaptation introduite par [Vetro et al., 2005]. En filtrant ou en modifiant la description BSD associée à un DI lors de la diffusion, la construction du flux résultat se fait sur la base de la nouvelle description BSD. Afin de maîtriser la construction de descriptions BSD et de s’assurer de la validité des opérations subies par une description BSD, un langage nommée Bitstream Syntax Description Language

(BSDL) est spécifié dans la partie DIA du MPEG-21. BSDL est construit au-dessus de XML Schema et définit les futures restrictions et/ou extensions qui serviront à décrire les différents flux multimédia.

Figure 4.3 Architecture d’adaptation basée sur BSD d’après [Vetro et al., 2005].

Après avoir passé en revue ces deux propositions auxquelles nous attachons une attention spéciale vis-à-vis de leur généricité, nous présentons dans la section suivante quelques notions spécifiques à l’adaptation portant sur les données 3D.