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Les techniques adaptatives de transmission vidéo s’appuient sur un contenu qui est encodé à différents niveaux de qualité et divisé en segments temporels. Avant de télécharger un segment, le client exécute un algorithme d’adaptation pour décider le meilleur niveau de qualité à considérer. Selon les services, ce niveau de qualité doit correspondre aux ressources réseaux disponibles, mais aussi à d’autres éléments comme le mouvement de tête d’un utilisateur regardant une vidéo immersive (à 360°) afin de maximiser la qualité de la portion de la vidéo qui est regardée. L’efficacité de l’algorithme d’adaptation a un impact direct sur la qualité de l’expérience finale. En cas de mauvaise sélection de segment, un client HTTP/1 doit attendre le téléchargement du prochain segment afin de choisir une qualité appropriée. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser le protocole HTTP/2 pour remédier à ce problème. Tout d’abord, nous nous focalisons sur le service de vidéo en direct. Nous concevons une stratégie de rejet d’images vidéo quand la bande passante est très variable afin d’éviter les arrêts fréquents de la lecture vidéo et l’accumulation des retards. Le client doit demander chaque image vidéo dans un flux HTTP/2 dédié pour contrôler la livraison des images par appel aux fonctionnalités HTTP/2 au niveau des flux concernées. Ensuite, nous optimisons la livraison des vidéos immersives en bénéficiant de l’amélioration de la prédiction des mouvements de têtes de l’utilisateur grâce aux fonctionnalités d’initialisation et de priorité de HTTP/2. Les résultats montrent que HTTP/2 permet d’optimiser l’utilisation des ressources réseaux et de s’adapter aux latences exigées par chaque service. / Adaptive video streaming techniques enable the delivery of content that is encoded at various levels of quality and split into temporal segments. Before downloading a segment, the client runs an adaptation algorithm to determine the level of quality that best matches the network resources. For immersive video streaming this adaptation mechanism should also consider the head movement of a user watching the 360° video to maximize the quality of the viewed portion. However, this adaptation may suffer from errors, which impact the end user’s quality of experience. In this case, an HTTP/1 client must wait for the download of the next segment to choose a suitable quality. In this thesis, we propose to use the HTTP/2 protocol instead to address this problem. First, we focus live streaming video. We design a strategy to discard video frames when the band width is very variable in order so as to avoid the rebuffering events and the accumulation of delays. The customer requests each video frame in an HTTP/2 stream which allows to control the delivery of frames by leveraging the HTTP/2 features at the level of the dedicated stream. Besides, we use the priority and reset stream features of HTTP/2 to optimize the delivery of immersive videos. We propose a strategy to benefit from the improvement of the user’s head movements prediction overtime. The results show that HTTP/2 allows to optimize the use of network resources and to adapt to the latencies required by each service.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine de l'ingénierie des Environnements Virtuels pour l’Apprentissage Humain (EVAH). Les jeux épistémiques numériques (JEN) sont une catégorie des jeux sérieux dédiés à la résolution de problèmes complexes, pluridisciplinaires et non-déterministes afin de proposer des situations d'apprentissage plus authentiques.La première partie de la thèse est consacrée à l’exploration des dimensions spatiales, temporelles et sociales des interactions dans un JEN. Des expérimentations ont été menées en milieu écologique et ont montré un apport pédagogique par une augmentation de l'engagement des apprenants. La conception des prototypes expérimentés a mis en évidence que le développement informatique des interactions immersives d'un EVAH demeure actuellement réservé à des spécialistes en Réalité Mixte ou Virtuelle (RMV).Ainsi la seconde partie de la thèse a été dédiée à la proposition d'un environnement de développement (MIREDGE). Une interface de programmation visuelle permet aux développeurs de modéliser des interactions sans connaissance spécifique en RMV par réutilisation de blocs. Des expérimentations ont permis d'évaluer l'efficacité et l'efficience de MIREDGE pour le profil des développeurs RMV ainsi que celui des développeurs non-initiés à la RMV. Les développeurs RMV ayant une nécessité à poursuivre leur algorithme au-delà de la programmation visuelle, MIREDGE permet une génération automatique de code dans leur moteur de jeu. L'approche garantie une large compatibilité avec les environnements de développement et les périphériques, ouvrant ainsi des perspectives sur l'étude de logiques d'interactions universelles. / This thesis is in the field of the virtual environments for human learning. Digital Epistemic Games (DEG) are a category of serious games dedicated to solving complex, multidisciplinary and non-deterministic problems. The objective of DEGs is to propose authentic learning situations in terms of interactions so that learners can construct and anchor knowledge in their context of use.The first part of the thesis is devoted to exploring spatial, temporal and social dimensions of DEG interactions. Experiments were conducted in ecological environment and showed an educational contribution through an increase in the learner engagement. The design of the prototypes showed that the development of the immersive interactions of a virtual environment for human learning currently remains reserved for specialists in Mixed Reality or Virtual (MVR).So the second part of the thesis was the proposal of a development environment named MIREDGE. A visual programming interface allows developers to model interactions without specific knowledge in MVR through the reuse of blocks. Experiments have evaluated the effectiveness and efficiency of MIREDGE for specialist and non-specialist developers in MVR.As specialist developers in MVR have to continue their algorithm beyond visual programming, MIREDGE allows automatic generation of code providing the corresponding script being totally re-editable in their game engine. The MIREDGE approach ensures wide compatibility with development environments and peripherals. This opens perspectives on the study of the logics of universal interactions.