Contrôle de qualité optimal d'applications multimédia
Optimal QoS control for multimedia applications
Résumé
We present a method of fine grain QoS control for multimedia applications. The method allows the control of application software whose actions are parameterized by a quality level parameter and whose execution times are unknown. The method allows the construction of a Controller which computes adequate action schedules and corresponding quality levels, so as to meet safety and optimality for a given platform. In other words, we want to have a maximal utilization of the available time budget without exceed it. The Controller uses a quality management policy for choosing, for each action, a schedule and quality levels meeting the QoS requirements. We extend and improve results of previous into two directions. We propose a symbolic quality management method using speed diagrams, a representation of the controlled system's dynamics. From this representation we propose a method allowing relaxing the number of call to the Controller with respect to the QOS requirements. In a second time, we developed a stochastic approach based on probability distribution functions for the execution time of actions. Our method is parameterized according to the importance attributed to deadline misses. This means that the user is given the possibility to express how hard the real time constraints are. Besides, given a value of the parameter, we can compute the expected deadline miss ratio for the controlled application. We present experimental results including the implementation of the method and benchmarks for a video MPEG4 encoder running on a bare machine.
Ce manuscrit présente une méthode de contrôle de qualité de service à grain fin d'applications multimédia. Celle-ci permet le contrôle d'applications dont les actions sont paramétrées par des niveaux de qualité et dont les durées d'exécution ne sont pas connues. Le contrôle consiste en la construction d'un ordonnancement et le choix des niveaux de qualité respectant des propriétés de sûreté et d'optimalité. C'est-à-dire que l'on cherche à maximiser l'utilisation du budget de temps sans pour autant le dépasser tout en ayant un choix de qualité régulier. Le contrôleur utilise une politique de gestion de qualité permettant de choisir pour chaque action l'ordonnancement et le niveau de qualité respectant les contraintes de qualité de service. Nous étendons et améliorons les résultats précédents dans deux directions. La première propose une approche symbolique de la politique de gestion de qualité. Celle-ci utilise un diagramme de vitesses qui est une représentation graphique du comportement de l'application contrôlée. À partir de cette représentation, nous avons proposé une technique de contrôle permettant de relâcher le nombre d'appels au contrôleur tout en respectant les propriétés de sûreté et d'optimalité. Nous avons ensuite proposé une approche stochastique du problème basée sur des fonctions de distribution de probabilités pour les durées d'exécution des actions. Notre méthode donne la possibilité à l'utilisateur de fixer la criticité des contraintes temps-réel. Elle permet aussi de calculer à priori le taux attendu de dépassement des échéances. Ces résultats théoriques ont été appuyés par des expériences réalisées sur un encodeur vidéo s'exécutant sur machine nue.
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