Une archietecture orientée services pour la fourniture de documents multimédia composés adaptables

• Main Author: Kazi Aoul, Zakia Aoul
• Published: Télécom ParisTech 2008
• Subjects: Adaptation; Documents multimédia composés; Web services distribués
• Online Access: http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004172; http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/50/09/25/PDF/these-version-finale_KAZI.pdf

L'échange de documents multimédia composés de plusieurs médias élémentaires tels que des vidéos, des images ou du texte, est l'une des applications les plus populaires d'Internet. Idéalement, tout usager d'Internet devrait pouvoir accéder à ces contenus et les recevoir dans un format adapté au contexte dans lequel il travaille. Un contexte utilisateur peut être défini par les caractéristiques personnelles de l'utilisateur (ex : sa langue parlée, son handicap et ses centres d'intérêt), ses préférences de présentation des contenus multimédia (ex : son lecteur multimédia préféré ou la taille d'image souhaitée), les capacités de son terminal (ex : la taille de l'écran du terminal ou les lecteurs multimédia présents) et les caractéristiques de son réseau d'accès (ex : la bande passante). Compte tenu de la combinatoire des éléments de contexte, il n'est pas envisageable de fournir autant de versions des documents multimédia que de contextes possibles : l'adaptation des contenus est donc nécessaire. L'accroissement des utilisateurs des terminaux à capacités réduites tels que les assistants personnels (par ex. PDA) exclut une adaptation côté client (ou utilisateur final). L'adaptation, côté source du document multimédia, nécessite l'implémentation de modules supplémentaires qui n'est pas toujours possible et qui peut créer une charge supplémentaire indésirable. L'adaptation par un ou plusieurs intermédiaires répond le mieux aux besoins de passage à l'échelle et d'extensibilité. Une machine intermédiaire est un nœud inséré entre le client et le serveur et dédié, par exemple, à la découverte ou à l'adaptation de services (ex : réduction de la taille d'une image ou traduction et insertion de sous-titres au sein d'une vidéo). L'intermédiation ainsi réalisée apporte une valeur ajoutée en évitant de charger l'utilisateur final et la source du document de tâches spécifiques consommatrices de ressources sans rapport direct avec le service final offert. Cette approche est celle qui est prise dans la plupart des solutions existantes. Celles-ci utilisent des intermédiaires dédiés. Il en résulte une configuration d'adaptation figée ne garantissant pas la gestion de nouvelles techniques d'adaptation (ex : les adaptations relatives à l'handicap) et ne passant pas à l'échelle. Certaines solutions, basées sur ce même modèle, intègrent l'adaptation distribuée en répartissant la charge entre les intermédiaires qui réalisent l'adaptation. Elles ne traitent cependant pas la gestion dynamique des adaptateurs qui consiste à aller chercher des adaptateurs dans le réseau, les composer et les recomposer dynamiquement en cas de disparition. Elles ne traitent pas non plus l'adaptation des documents multimédia composés qui demande un effort supplémentaire d'analyse du document et de synchronisation des médias élémentaires le composant. La première contribution de cette thèse est la conception d'une architecture appelée PAAM (pour Architecture for the Provision of AdAptable Multimedia composed documents) qui a pour but d'adapter des documents multimédia composés au contexte des usagers. L'une des originalités de cette architecture est de mettre en place une adaptation distribuée sur différents nœuds du réseau en évitant de confier l'adaptation à un serveur ou à un intermédiaire dédié. La plate-forme d'adaptation de PAAM intègre aussi bien des fournisseurs de services d'adaptation que des particuliers qui se porteraient volontaires pour exécuter des fonctions d'adaptation en donnant un peu de leurs ressources matérielles et logicielles. Les principaux éléments fonctionnels de PAAM sont : le gestionnaire du contexte utilisateur, le gestionnaire des documents multimédia composés, le planificateur et le gestionnaire d'adaptation. Le gestionnaire du contexte utilisateur et le gestionnaire des documents multimédia composés récupèrent, analysent et agrégent respectivement les informations contextuelles de l'utilisateur et les informations descriptives des documents multimédia. Le planificateur implémente un algorithme de prise de décision reposant sur des politiques d'adaptation. Ce planificateur produit un graphe d'adaptation, c'est-à-dire un ensemble d'adaptateurs organisés en parallèle ou en séquence. Ce graphe est utilisé en entrée du gestionnaire d'adaptation qui recherche ces adaptateurs là où ils se trouvent, les instancie, les compose, si nécessaire, et les recompose si un ou plusieurs adaptateurs disparaissent. Nous avons choisi d'utiliser les services Web pour implémenter PAAM afin qu'elle soit distribué, extensible, modulable, tolérante aux fautes et passant à l'échelle, répondant ainsi aux limitations des autres architectures d'adaptation. Cette solution technologique permet à PAAM de décrire des ressources d'adaptation, de les publier, de les rechercher et les instancier. Dans le cadre de la composition et de l'orchestration des services Web, nous présentons BPEL (Business Process Execution Language) et son éventuelle intégration au sein d'un gestionnaire d'adaptation pour gérer l'exécution d'un graphe d'adaptation. La seconde contribution de cette thèse est la gestion des adaptateurs (description, recherche et instanciation). Nous proposons, pour cela, une nomenclature incluant un grand nombre d'adaptateurs. Nous proposons aussi une description d'adaptateurs qui étend WSDL, et qui facilite la recherche, l'instanciation et la composition de ces ressources d'adaptation. Nous exposons par la suite le protocole de négociation et d'acceptation établi entre un gestionnaire d'adaptation et un adaptateur permettant de déterminer si cet adaptateur peut réaliser l'adaptation ou non. PAAM gérant l'adaptation distribuée sur différents nœuds du réseau, susceptibles de se déconnecter à chaque instant, nous proposons des solutions pour gérer les déconnexions dans PAAM afin de lui procurer un aspect dynamique. Afin de démontrer la faisabilité de notre architecture, nous implémentons une chaîne d'adaptation complète incluant les principales fonctionnalités de PAAM : le gestionnaire du contexte utilisateur, le gestionnaire des documents multimédia composés, le planificateur et le gestionnaire d'adaptation. Nous présentons, par la suite, une étude des coûts induits par notre implémentation de PAAM et des tests de performances qui montrent que l'utilisation des services Web n'introduit pas de surcoûts significatifs par rapport au gain obtenu en distribuant l'adaptation sur différents nœuds. Pour conclure, parce qu'elle permet de gérer une grande variété d'adaptateurs de manière distribuée, l'architecture PAAM répond bien aux limitations des architectures d'adaptation basées sur une configuration client/serveur. L'intérêt de cette approche est la possibilité d'étendre et d'enrichir le système d'adaptation et de le déployer à large échelle tout en garantissant sa robustesse.