Les besoins en puissance de calcul des processeurs sont en constante augmentation en raison de l'importance croissante des applications multimédia dans la vie courante. Ces applications requièrent de nombreux calculs avec des données de faible précision généralement issues des pixels. Le moyen le plus efficace pour exploiter le parallélisme de données de ces applications est le parallélisme dit de sous-mots (SWP pour \textit{subword parallelism}). Les opérations sont effectuées en parallèle sur des données de faible précision regroupées ce qui permet d'utiliser au mieux les ressources disponibles dimensionnées pour traiter des mots. Dans cette thèse, la conception de différents opérateurs SWP pour les applications multimédia est proposée. Une bonne adéquation entre largeur des sous-mots et largeur des données manipulées permet une meilleure utilisation des ressources et conduit ainsi à améliorer l'efficacité de l'exécution de l'application sur le processeur. Les opérateurs arithmétiques de base développés sont ensuite utilisés dans un opérateur SWP reconfigurable. Ce dernier peut être configuré pour effectuer diverses opérations multimédia avec différentes largeurs de données. L'opérateur reconfigurable peut être utilisé comme unité spécialisée ou comme co-processeur dans un processeur multimédia afin d'en améliorer les performances. La vitesse interne des différentes unités de traitement est également améliorée en représentant les nombres en système redondant plutôt qu'en système binaire. Le système redondant permet entre autre d'augmenter la vitesse des opérations arithmétiques en évitant une propagation de retenue couteuse lors d'opérations d'addition. Les résultats obtenus montrent l'intérêt en terme de performances d'utiliser des opérateurs SWP lors de l'exécution d'applications multimédia.

Les systèmes embarqués sont des dispositifs électroniques et informatiques autonomes, dédiés à une tâche bien précise. Leur utilisation s'est désormais démocratisée à de nombreux domaines d'applications et en particulier au multimédia. Ce type d'application est caractérisé par un besoin important en puissance de calcul et en échange de données. Les architectures matérielles au cœur de ces systèmes sont généralement dotées d'accélérateurs chargés de l'exécution des noyaux de calcul intensif. Les architectures reconfigurables à gros grain (CGRA) sont particulièrement adaptées à l'accélération d'applications multimédia car elles répondent au mieux aux contraintes de performance, d'efficacité énergétique, de flexibilité et de coût de conception. En effet, ce type d'architecture est un compromis entre les processeurs à usage général, les architectures dédiées et celles reconfigurables à grain fin. Cette thèse traite de certains aspects liés aux problématiques de conception et de compilation d'applications pour CGRA. Nos travaux s'inscrivent dans une démarche d'adéquation applications multimédia / CGRA / conception et compilation basées sur la programmation par contraintes (CP). Notre méthodologie nous a permis, grâce à la CP, de modéliser et de résoudre un ensemble de problèmes combinatoires complexes. Le premier modèle présenté a trait à la fusion d'unités fonctionnelles reconfigurables sous contraintes architecturales et technologiques. Les deux autres modèles abordent les problèmes de : placement, ordonnancement et routage des données pour le déploiement d'une application sur CGRA. Notre approche permet, dans la majorité des cas, de prouver l'optimalité de la solution obtenue.

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour cadre la recherche de nouveaux services et protocoles de Transport, aptes à supporter le transfert de données multimédia en tenant compte des exigences applicatives en termes de hauts débits et de synchronisation. L'approche proposée repose sur la définition et le développement d'un nouveau concept: la connexion d'ordre partiel (POC - Partial Order Connection), établissant un lien conceptuel entre les modes de service/protocole orientés-connexion tels que TCP, et sans connexion tels que UDP. Une POC est une connexion de bout en bout permettant de définir et de mettre en œuvre tous les services et protocoles d'ordre partiel entre deux entités communicantes ; dans une POC, la délivrance des données à l'utilisateur récepteur peut être effectuée dans un ordre différent de l'ordre de soumission de ces données par l'utilisateur émetteur: la différence (acceptable) entre ces deux ordres résulte de la définition, par l'utilisateur, d'un ordre partiel de délivrance lors de l'ouverture de la connexion. Une formalisation des mécanismes correspondants est proposée au moyen de la technique de description formelle Estelle. Les caractéristiques intrinsèques des différents média d'un flux multimédia ont conduit ces dernières années au développement d'architectures de communication intégrant la prise en compte des contraintes applicatives à différents niveaux conceptuels, et notamment au niveau Transport du modèle OSI ; à partir d'une modélisation de ces contraintes utilisant le formalisme des réseaux de Petri (le modèle TSPN), l'auteur propose d'intégrer le concept de POC dans une architecture de Transport multimédia autorisant une prise en compte globale des contraintes d'ordre et de fiabilité d'un flux multimédia. Les mécanismes de gestion de l'ordre et de la fiabilité qui sont proposés permettent de définir un service de Transport multimédia offrant une hypothèse nouvelle aux utilisateurs vis à vis de la problématique de la synchronisation. Une étude de la faisabilité d'un protocole multimédia d'ordre partiel à l'aide des procédures XTP est finalement présentée: elle conclut en la possibilité d'une telle réalisation

L'objectif de cette thèse est d'apporter une réponse à la problématique d'adaptation automatique et dynamique des services numériques au sein des réseaux du futur (NGN). Pour cela, notre contribution s'articule autour d'un intergiciel qui prend en charge les fonctions de gestion du contexte pour les services numériques ; ceci pour permettre l'émergence de services numériques sensibles au contexte dans les réseaux du futur. L'originalité de ces travaux dans les NGN se situe dans le modèle de conception pour des services numériques sensibles au contexte où l'on découple la logique métier du service numérique de la logique de gestion du contexte. Plus spécifiquement nous définissons la notion de signature de contexte, propre à chaque service numérique, qui permet d'identifier les situations d'usage du service numérique et accompagne l'intergiciel dans le choix de la modalité d'exécution la plus performante. Elle est liée au service numérique sensible au contexte dès sa conception. Lors du déploiement du service dans le serveur d'applications, la signature de contexte est désolidarisée de la logique métier et se voit insérée dans la base de connaissance de l'intergiciel. La signature fait ainsi le lien entre l'intergiciel et le service numérique. Elle permet d'activer l'ensemble des fonctions de traitement du contexte que nous avons modélisées sous la forme d'une chaîne de traitement du contexte. Cette approche assure une séparation des deux logiques qui composent un service numérique sensible au contexte. Les concepteurs de tels services peuvent alors se concentrer sur le développement de la logique métier sans se soucier des fonctions de gestion du contexte

La maîtrise de la QoS dans 802.11e EDCA (Enhanced Distributed Coordination Function) ne peut être assurée que par un mécanisme de contrôle d'admission qui empêche le réseau d'atteindre un état de saturation critique et par la même garantit les besoins de QoS des applications voix/vidéo.<br />Ce mécanisme de contrôle d'admission a besoin pour sa prise de décision de prédire les métriques de performances si un nouveau flux est admis. Dans le but de rendre les décisions efficaces, nous choisissons d'utiliser une méthode de prédiction basée sur un modèle analytique. Ce dernier doit remplir deux conditions : 1) fournir une bonne précision de prédiction et 2) avoir une complexité numérique faible et un temps de réponse limité. Vu que la majorité des modèles analytiques de la littérature ne satisfont pas à ces deux conditions, nous développons un nouveau modèle analytique pour EDCA qui est capable de prédire le débit et le délai d'accès des différentes Access Category (AC) d'EDCA.<br />Ainsi, après la modélisation analytique du temps de transmission des ACs en prenant en compte le paramètre de différentiation TXOPLimit, nous développons un modèle analytique pour EDCA sous la forme d'une chaîne de Markov à quatre dimensions. Celui-ci est développé d'abord dans les conditions de saturation puis étendu aux conditions générales de trafic.<br />Pour finir, nous proposons un algorithme de contrôle d'admission à implémenter au sein du point d'accès et qui utilise le modèle analytique proposé. Nous proposons un abaque de solution d'optimisation des paramètres d'accès d'EDCA. Le but étant d'améliorer les performances du mécanisme de contrôle d'admission par l'utilisation optimale des ressources du réseau.

Les Applications Multimédia Interactives et Distribuées (AMID) sur Internet ouvrent des perspectives nouvelles de travail et de loisir entre utilisateurs du réseau Internet. Dans ces applications, le sentiment de co-présence est obtenu par la numérisation et l'envoi sur le réseau de certaines de leurs actions. Cependant, le délai de transmission de ces actions introduit des ambiguïtés temporelles au niveau de l'interface. Ce problème est connu sous le nom de cohérence, mais il est généralement traité du point de vue de l'ordre dans lequel les actions sont prises en compte, et non du point de vue du temps physique. Afin de prendre en compte les contraintes psycho-perceptives liées à l'utilisation du système, nous proposons un formalisme pour l'étude et l'analyse de modèles de cohérence qui permet de spécifier les propriétés temporelles et les propriétés d'ordonnancement. Les propriétés développées dans ce formalisme sont l'instantanéité, la simultanéité, la $\Delta$ légalité et les conflits d'ordonnancement. Nous avons expérimenté un de nos protocoles de cohérence dans nJam, notre prototype de Performance Musicale Interactive et Distribuée (PMID). Pour ce type d'applications, nos résultats permettent de construire un métronome réparti partagé entre musiciens distants et cela malgré des latences importantes sur le réseau. A l'aide d'expérimentations publiques et de tests effectués avec des utilisateurs, nous montrons l'efficacité de nJam. De plus, nous montrons que nos résultats se transposent dans le domaine des jeux vidéo distribués et qu'ils peuvent améliorer les performances des mécanismes de cohérence existants dans ce domaine. Actuellement, dans le domaine des AMID, notre solution distribuée est la seule qui prend en compte les latences réseau tout en fournissant les propriétés définies par la Cohérence Perceptive.

Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans le contexte des réseaux sans fil et des réseaux d'accès par Satellite en particulier, qui facilitent l'installation d'infrastructures réseau dans les zones géographiquement reculées et faiblement peuplées. Cependant, ces derniers présentent certains inconvénients lorsqu'il s'agit de déployer des applications multimédia interactives. En effet, de telles applications requièrent un délai de bout en bout aussi faible que possible et plus généralement exigent une meilleure Qualité de Service (QdS) du système de communication que le classique Meilleur-Effort (BE) afin de fonctionner correctement. Or, les réseaux d'accès par satellite géostationnaires souffrent déjà d'un délai de propagation non négligeable d'autant plus accru que la transmission des données est assurée par des mécanismes d'allocation dynamique, par exemple dans un système DVB-S2/RCS. Dans ces travaux de thèse, nous proposons d'utiliser les informations de signalisation de session des applications multimédia basées sur le protocole de session SIP afin d'ajuster le paramétrage du système de communication selon une approche " cross-layer " qui permet alors d'améliorer de façon significative la réactivité du système. Nous avons proposé plusieurs solutions pour, d'abord réduire le temps entre la demande de communication et le démarrage effectif du transfert des flux multimédia, ensuite réduire le délai de transmission des données multimédia durant la communication (tout en utilisant de manière optimale les ressources réseau disponibles sur la voie retour), et enfin accroître le nombre de flux multimédia admissibles dans le réseau satellite tout en leur garantissant un niveau de QdS satisfaisant. Afin de faciliter l'intégration et l'implémentation des solutions proposées dans un système de communication réel, un mécanisme de communication inter-couches d'optimisation est proposé et développé. De plus, une architecture orientée web services est utilisée afin de faciliter la découverte et l'invocation des différentes niveaux de services de communication présents dans de tels réseaux d'accès. Les solutions proposées ont été évaluées dans des environnements sans fil émulés et réels

L’objectif de cette thèse est d’apporter une réponse à la problématique d’adaptation automatique et dynamique des services numériques au sein des réseaux du futur (NGN). Pour cela, notre contribution s’articule autour d’un intergiciel qui prend en charge les fonctions de gestion du contexte pour les services numériques ; ceci pour permettre l’émergence de services numériques sensibles au contexte dans les réseaux du futur. L’originalité de ces travaux dans les NGN se situe dans le modèle de conception pour des services numériques sensibles au contexte où l’on découple la logique métier du service numérique de la logique de gestion du contexte. Plus spécifiquement nous définissons la notion de signature de contexte, propre à chaque service numérique, qui permet d’identifier les situations d’usage du service numérique et accompagne l’intergiciel dans le choix de la modalité d’exécution la plus performante. Elle est liée au service numérique sensible au contexte dès sa conception. Lors du déploiement du service dans le serveur d’applications, la signature de contexte est désolidarisée de la logique métier et se voit insérée dans la base de connaissance de l’intergiciel. La signature fait ainsi le lien entre l’intergiciel et le service numérique. Elle permet d’activer l’ensemble des fonctions de traitement du contexte que nous avons modélisées sous la forme d’une chaîne de traitement du contexte. Cette approche assure une séparation des deux logiques qui composent un service numérique sensible au contexte. Les concepteurs de tels services peuvent alors se concentrer sur le développement de la logique métier sans se soucier des fonctions de gestion du contexte / The era of fixed-mobile convergence is imminent, thanks to the Next Generation Network (NGN) paradigm. Such approaches encompass converged networks where users can use any kind of terminals and network access technologies.An utmost issue for NGN is to provide multimodal digital services, since the user’s terminal or network access are expected to change over time during his own session. This means services must be able to shift from one form of service delivery to another according to context updates. We propose to implement context awareness for digital services in NGNs by providing context-awareness to application servers hosted in a NGN. These services running on applications servers (AS) are consumed through a network using the client-server paradigm. In this situation, the context is composed of information about the network and features of the end-user terminal. We explain and implemente a novel architecture that makes AS taking into account the context-awareness of the digital service they host. The architecture employs application ontology in order to monitor the applications’ context. Moreover, when a new context-aware application is deployed on the application server, its context-logic (a set of SWRL rules which rely the domain ontology called context signature) is extracted from the application bundle. Each SWRL rule encodes a context-aware threshold for the application. When a rule is triggered at runtime, the application server notifies the application, so that the application change its service delivery modality, as the current context favors another service delivery modality different than the current one