Démonstrateur de ladaptation distribuée de documents multimédia par composition de web services

Démonstrateur de l'adaptation distribuée de
documents multimédia par composition de
web services
Rapport de stage de fin d’études dans le cadre du Master en informatique à

l’Institut de la Francophonie pour l’Informatique
Réalisé par NGUYEN Cong Kinh
Encadrant : Jean-Claude MOISSINAC

Ce stage est effectué au sein de l’équipe MultiMédia du département Traitement du Signal et des Images
de la TELECOM-ParisTech

9 septembre 2008


1.
2.

Introduction ............................................................................................................................. 9
Etat de l’art .............................................................................................................................11
2.1.
Classification des services...................................................................................................11
2.2.
Architecture du système d’adaptation..................................................................................11
2.3.
PAAM ................................................................................................................................12
3.
Web services du traitement de document multimédia.................................................................13
3.1.
Web service.......................................................................................................................13
3.1.1. Comment peut-on créer un web service ..........................................................................13

3.1.2. Annuaire UDDI ..............................................................................................................14
3.2.
Catégorie de web services du traitement .............................................................................15
3.2.1. Transcodage..................................................................................................................15
3.2.2. Transmodage ................................................................................................................16
3.2.2.1.
Texte en image......................................................................................................16
3.2.2.2.
Image en texte ......................................................................................................16
3.2.2.3.
Texte en son .........................................................................................................16
3.2.2.4.
Son en texte ..........................................................................................................16
3.2.2.5.
Vidéo en image......................................................................................................16
3.2.2.6.
Vidéo en slideshow ................................................................................................16
3.2.3. Transformation ..............................................................................................................17
3.2.3.1.
Traduction de texte................................................................................................17
3.2.3.2.
Rognage d’une image ou une vidéo ........................................................................17
3.2.3.3.
Changement d’échelle d’une image ou une vidéo .....................................................17
3.2.3.4.
Changement de résolution d’une image...................................................................17
3.2.3.5.
Passage en noir et blanc d’une image ou d’une vidéo ...............................................17
3.2.3.6.
Changement de fréquence d’échantillonnage d’un audio...........................................17

3.2.3.7.
Changement de débit pour un son ou une vidéo ......................................................17
3.2.3.8.
Diminution de poids en octet ..................................................................................17
3.2.3.9.
Diminution du bruit ................................................................................................17
3.3.
Réalisation.........................................................................................................................18
3.3.1. Méthode de réalisation ...................................................................................................18
3.3.1.1.
Utilisation du logiciel pour les web services..............................................................18
3.3.1.2.
Transport de données ............................................................................................18
3.3.2. Conception des Web services de PAAM............................................................................19
3.3.2.1.
Transcodage..........................................................................................................19
3.3.2.2.
Transmodage ........................................................................................................19
3.3.2.3.
Transformation ......................................................................................................20
3.3.2.4.
Diagramme de conception ......................................................................................22
4.
Web service sémantique : WSDL-S............................................................................................24
4.1.
Ontologie PAAM .................................................................................................................24
4.2.
Annotation du document WSDL ..........................................................................................25
4.2.1. Elément opération..........................................................................................................25
4.2.2. Eléments d’entrée et de sortie ........................................................................................26

4.2.3. Précondition ..................................................................................................................27
4.2.4. Effet..............................................................................................................................28
4.3.
Publication des informations sémantiques............................................................................29
5.
Composition des web services ..................................................................................................30
5.1.
Concepts basics .................................................................................................................30
5.1.1. Activité receive et reply ..................................................................................................31
5.1.2. Activité partnerLink ........................................................................................................32
5.1.3. Activité variable .............................................................................................................32
5.1.4. Activité invoke ...............................................................................................................33

2


5.2.
Expériences .......................................................................................................................33
5.2.1. BPEL simple : HelloWorld ...............................................................................................34
5.2.2. Ajout du document WSDL...............................................................................................34
5.2.3. Variable.........................................................................................................................34
5.2.4. Fichier du déploiement ...................................................................................................36
5.2.5. Bilan .............................................................................................................................37
6.
Résultats .................................................................................................................................38
6.1.
Web services de traitement du document multimédia...........................................................38
6.2.
Web service sémantique.....................................................................................................38
6.3.

Composition des web services ............................................................................................38
6.4.
Conclusion.........................................................................................................................41
7.
Conclusion...............................................................................................................................42
Références ........................................................................................................................................43
Annexe 1 : Abréviation .......................................................................................................................45
Annexe 2 : Rapport technique ............................................................................................................46
1. Description du rôle du web service...............................................................................................46
1.1. TextService ..........................................................................................................................46
1.2. ImageService .......................................................................................................................47
1.3. AudioService ........................................................................................................................49
1.4. VideoService ........................................................................................................................50
1.5. TextToImageService .............................................................................................................52
2. Description de l’installation Tomcat ..............................................................................................54
3. Description des logiciels nécessaires ............................................................................................54
3.1. ffmpeg.................................................................................................................................54
3.2. tesseract ..............................................................................................................................54
3.3. Mplayer-1.0rc2 .....................................................................................................................55
3.4. ImageMagick........................................................................................................................55
4. Description de configuration des web services ..............................................................................55
Annexe 3 : Ontologie PAAM ................................................................................................................57
Annexe 4 : WSDL-S............................................................................................................................77
1. Audio .........................................................................................................................................77
2. Image ........................................................................................................................................79
3. Texte .........................................................................................................................................83
4. Vidéo ........................................................................................................................................85
Annexe 5 : Compositions de web services dans PAAM ..........................................................................90
1. Fichier de déploiement ................................................................................................................90
2. BPEL ..........................................................................................................................................90

3


Remerciements
Je tiens tout d’abord à remercier mes professeurs à l’Institut de la Francophonie pour l’Informatique (IFI)
qui nous ont donné des cours intéressants durant les années de Master.
Je souhaite également remercier M. Stéphane Bonenfant, Chargé de l’accueil des élèves étrangers, qui
m’a accueilli à l’Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications Paris et Mme. Laurence Zelmar,
secrétariat du département Traitement du Signal et des Images (TSI), qui m’a accueilli à TSI pour que je
puisse effectuer ce stage.
Je voudrais aussi remercier Brahim Elloumi qui m’a donné plusieurs conseils utiles pendant la réalisation
du stage ou ainsi la vie en France.
D’ailleurs, je voudrais remercier NGUYEN Toan Linh Tam et Tieu Kim Cuong, qui m’ont donné des repas
vietnamiens très délicieux ou ainsi l’air de vivre en France très cool.
En fin, je tiens tout particulièrement à remercier M. Jean-Claude Moissinac, responsable du stage, qui m’a
permis de faire ce stage et m’a donné beaucoup de conseils pendant tout le temps du stage.

4


Résumé
L’objectif de notre stage est de donner un démonstrateur des possibilités offertes par l’utilisation des web
services multimédias distribués, notamment l’adaptation des documents multimédias. L’architecture PAAM
de ce démonstrateur est proposée par la thèse de Zakia Kazi Aoul. Elle a donné un prototype de PAAM,
mais il n’est pas encore validé.
Ce stage porte des web services du traitement de document multimédia, des web services sémantiques et
de composition des web services par l’utilisation du langage BPEL pour adaptation de document
multimédia par contexte de l’utilisateur.
Pour réalisation de stage, nous avons choisi des outils existants possibles pour faire des traitements de

document multimédia au niveau du web service. Concernant le web service sémantique, nous avons
utilisé la version Submission de W3C (pas encore une norme) pour annoter des documents WSDL.
Concernant le dernier domaine, nous avons fait un scénario pour montrer la composition semi
automatique des web services pour qu’on puisse faire l’adaptation de document multimédia par le
contexte de l’utilisateur.

5


Abstract
The objective of our internship is to give a demonstration of the possibilities afforded by the use of web
services multimedia, specially the adaptation of multimedia documents. The architecture PAAM is
proposed in the thesis of Zakia Kazi Aoul. She has proposed a prototype of PAAM. However, it is not yet
valid.
This internship deals with web services processing multimedia document, semantic web services and
composition of web services through the use of language BPEL to adapt multimedia document by context
of user.
We have chosen existent possible tools for multimedia document processing at the level of web service.
On the semantic Web service, we used the Submission of W3C (not yet a standard) to annotate
documents WSDL. Concerning the last domain, we made a scenario to show semi-automatic composition
des web services to demonstrate the adaptation of multimedia document by user context.

6


Liste des figures
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.

Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.
Fig.

Fig.

1.1 Un contexte d'adaptation de document multimédia ................................................................... 9
2.1 Architecture fonctionnelle de PAAM [KA07]..............................................................................12
3.1 Configuration de web service asynchrone ................................................................................14
3.2 Adaptation en catégories........................................................................................................15
3.3 Comment peut-on réaliser le transcodage ...............................................................................19
3.4 Comment peut-on réaliser le transmodage ..............................................................................20
3.5 Comment peut-on réaliser la transformation de Texte ..............................................................20
3.6 Comment peut-on réaliser la transformation de Image.............................................................21
3.7 Comment peut-on réaliser la transformation de Vidéo ..............................................................22
3.8 Comment peut-on réaliser la transformation de Audio ..............................................................22
3.9 Diagramme de séquence du changement de débit d'un audio en synchrone ..............................23
3.10 Diagramme de séquence du changement de débit d'un audio en asynchrone ..........................23
4.1 Hiérarchie de concept dans l’ontologie PAAM ...........................................................................25
4.2 Annotation d'une opération ....................................................................................................25
4.3 Annotation d'un type simple ...................................................................................................26
4.4 Exemple du type complexe ....................................................................................................26
4.5 Annotation du type complexe .................................................................................................26
4.6 Schéma de précondition .........................................................................................................27
4.7 Exemple d'annotation avec précondition et effet ......................................................................28
4.8 Schéma d'un effet..................................................................................................................28
5.1 Un scénario de composition de web services ...........................................................................30
5.2 Deux activités de receiveInput et replyOutput..........................................................................31
5.3 Activité partnerLink ................................................................................................................32
5.4 Activité variable .....................................................................................................................32
5.5 Activité invoke .......................................................................................................................33
5.6 Ajout d'un document WSDL utilisant Bpel-designer ..................................................................34
5.7 Initialisation d'une variable .....................................................................................................35
5.8 Utilisation du Namespace d'une variable..................................................................................36

5.9 Déploiement de BPEL .............................................................................................................37
6.1 Un scénario d'adaptation de document multimédia par composition de web services..................39
6.2 un exemple du fichier MetaDoc ...............................................................................................40
6.3 un document multimédia de type SVG.....................................................................................40
0.1 Configuration de FTP .............................................................................................................55
0.2 Exemple 1 de Configuration....................................................................................................56
0.3 Exemple 2 de Configuration....................................................................................................56

7


Liste des tableaux
Tab. 3-1 Un exemple du transcodage ..................................................................................................15
Tab. 3-2 Description des logiciels utilisés pour les web services ............................................................18
Tab. 4-1 Namespace du document WSDL ............................................................................................25

8


1.

Introduction

Dans les années récentes, l’échange de document multimédia composé en des éléments tel que l’audio,
l’image, le texte et la vidéo est de plus en plus populaire, notamment depuis l’apparition des langages
définissant le document multimédia comme SMIL1, SVG2, etc. En plus, l’Internet haut débit est presque
connecté dans tout le monde entier.
Dans notre cas, l’utilisateur veut ou il peut travailler seulement dans un ou des contextes bien définis. Un
document multimédia général est peut-être quelconque. Donc, tout le contenu du document multimédia
est peut-être souvent inconvenable pour l’utilisateur. Il veut personnaliser le document multimédia selon

son contexte d’utilisation. Ces exigences entraînent d’avoir un système d’adaptation de document
multimédia. Dans ce cas, on a deux approches : une approche concernant un logiciel local et l’autre
approche concernant un système distribué. Un logiciel local a des limites telles que la capacité de
périphérique, la nouvelle version mise a jour, etc. Avec un système distribué, on peut éviter ces
problèmes.
Image en
couleur et texte
en anglais

Then I stumbled upon Paris Hilton, I didn’t
even think about her before because I
wouldn’t even categorize her in the loosest for
of an “artist.”

Image en noir et
blanc et texte en
français

Ensuite, je suis tombé sur Paris Hilton, je n'ai
même pas penser à elle avant parce que je
n'aurait même pas classer dans le son pour
loosest d'un "artiste".

Fig. 1.1 Un contexte d'adaptation de document multimédia
Ce stage est fait au sein de l’équipe MM (MultiMédia) du département « Traitement du signal et des
images » à la TELECOM-ParisTech (ex ENST Paris). Il fait suite à la thèse de Z. Kazi-Aoul [KA07] portant
sur l'adaptation de documents multimédia par composition de services élémentaires. Dans ce cadre, un
moteur de prise de décision met en correspondance une description d'un document multimédia et un
contexte d'utilisation de ce document et en déduit une description de l'adaptation à réaliser. Cette
description est un arbre de composition d'un ensemble de services élémentaires.

1
2

Synchronized Multimedia Integration Language
Scalable Vector Graphics

9


Au cours du stage, on s'efforcera de trouver un formalisme adéquat pour rendre exploitables ces
descriptions de façon automatique; probablement, il faudra s'appuyer sur les travaux concernant les web
services sémantiques, avec description de pré-conditions et de post-conditions.
L'évolution de nos travaux nous a conduit à choisir BPEL1 comme langage de description de la
composition des services élémentaires et d'utiliser principalement des web services pour les adaptations.
L'essentiel du stage portera sur la constitution d'un ensemble de web services exploitables dans ce
contexte et sur des réalisations visant à une utilisation efficace et réaliste de moteurs d'exécution BPEL
pour réaliser les adaptations.
La contribution principale de ce stage est de donner un démonstrateur des possibilités offertes par
l’utilisation de Web Services multimédias distribués, notamment pour l’adaptation de document
multimédia.
Dans ce document, le mémoire est organisé en trois parties. La première concerne l’introduction et la
revue de la bibliographie. En suit, ce sont trois chapitres principaux du document : Adaptation de
document multimédia par web service, Web service sémantique et Composition des web services. Ces
chapitres sont vraiment techniques. Il n’est pas facile à comprendre. D’ailleurs, le chapitre 4 concernant
WSDL-S est en cours d’élaboration. Ce stage réalisé se base sur seulement une proposition de W3C. Il
manque des outils pour valider le résultat. La dernière partie est deux chapitres concernant Analyse des
résultats et Conclusion.

1

Business Process Execution Language

10


2.

Etat de l’art

2.1. Classification des services
Dans sa thèse, M. Kimiaei [KIMIAEI05] a proposé une classification des services. Pour adapter le contenu
multimédia, on va envisager les traitements tels que transcodage de ressource1, transmodage de

ressource2 et transformation de ressource3.

2.2. Architecture du système d’adaptation
La première approche concerne l’adaptation du côté du client. Dans ce cas, le contexte de l’utilisateur (le
profil de l’utilisateur telles que ses préférences, la capacité de son terminal) est enregistré au niveau
client. Le rôle du serveur est seulement l’envoi de document multimédia. Dans [RAN06], les auteurs ont
proposé un système d’adaptation du côté du client pour diminuer la consommation d’énergie lors de
l’affichage.
La deuxième approche concerne l’adaptation du côté du serveur (client/serveur). Comme ce que j’ai
présenté dans la partie 1 Introduction, cette approche évite les limites de périphérique du terminal, etc.
Dans ce cas, le serveur peut avoir plusieurs versions de document multimédia à partir d’un document
d’origine. Chaque version concerne un contexte de l’utilisateur. Cependant, il faut avoir une machine de
grande capacité de disque dur pour cette approche. Dans les années récentes, il existe des projets
d’adaptation de contenu multimédia basée sur web service comme [PAN06]. Dans [PAN06], les auteurs
ont proposé une architecture de RMob4. Dans cette architecture, l’adaptation de contenu multimédia est
basée sur seulement le transcodage du web service. Donc, il existe encore des choses manquées comme

transmodage et transformation. Mais, cette architecture est très similaire de l’architecture proposée dans
la thèse de Z. Kazi-Aoul.
La troisième approche concernant l’adaptation de document multimédia est de type client/serveur.
Cependant, un module intermédiaire est ajouté entre le client et le serveur. Dans ce cas, le nombre des
nœuds pour chaque système d’adaptation est forcement défini. Donc, le système n’est pas vraiment
souple. On doit calculer les charges dans chaque nœud intermédiaire pour avoir une configuration du
système convenable.

1

Resource transcoding
Resource transmoding
3
Resource transforming
4
Rich Media on-line broker
2

11


2.3. PAAM
Dans sa thèse, Z. Kazi-Aoul a proposé une architecture fonctionnelle de PAAM (Peer-2-Peer Architecture
for the provision of Adaptable Multimedia contents). On la trouvera en Fig. 2.1

Fig. 2.1 Architecture fonctionnelle de PAAM [KA07]
L’utilisation de PAAM peut être expliquée comme le comportement suivant : un utilisateur envoie une
demande qui se compose des documents multimédia et un contexte d’utilisation au planificateur. Donc, le
planificateur obtient une description du document. Après l’analyse conjointe de cette description et du
contexte d’utilisation, il prépare un plan d’adaptation à communiquer au gestionnaire d’adaptation. Le

gestionnaire d’adaptation cherche sur le réseau des adaptateurs élémentaires capables d’exécuter les
différentes étapes du plan d’adaptation. Il en invoque pour réaliser la demande de l’utilisateur.
L’architecture de PAAM est de type P2P1. Cela veut dire que le nombre des nœuds dans ce réseau n’est
pas forcement défini. Un nœud dans le réseau est peut-être un client ou un serveur. Donc, il faut avoir un
système de gestion de l’adaptation pour gérer les fonctionnalités des nœuds dans le réseau.
Dans sa thèse, Z. Kazi-Aoul a validé le fait que BPEL était une bonne technologie à utiliser pour faire cette
composition. En plus, elle a donné un prototype pour l’architecture PAAM. Mais, son prototype utilise des
méthodes très limitées qui lui ont permis d’un certain nombre de tests et de validations. D’ailleurs, elle n’a
pas encore utilisé le BPEL dans son prototype. C’est la raison pour laquelle je réalise ce stage à la suite de
sa thèse.

1

Peer-2-Peer

12


3.

Web services du traitement de document
multimédia

Ce chapitre constitue une partie très importante pour ce stage. Tout d’abord, on va décrire quelques
informations en bref concernant le web service, surtout la méthode de construire un web service. Ensuite,
trois catégories des web services du traitement de document multimédia sont présentées. Et en fin de ce
chapitre, on décrit quelques choses concernant

la réalisation des web services du traitement de

document multimédia.

3.1. Web service
Un web service est une technologie permettant à des applications de dialoguer à distance via l’Internet
indépendant de tout langage de programmation et de toute plate-forme d’exécution [WS04]. La
communication du web service est basée sur le protocole HTTP1 et le principe de demandes et réponses,
effectuée par message sous la forme XML2 (messages SOAP3). Donc, en général, les communications sont
non filtrées par les pare-feux.
Le web service est décrit par un fichier WSDL4 qui précise la description des interfaces (types de données,
paramètres des fonctions). En fait, dans un document WSDL, il se compose de sept éléments [WS02] :
-

Type : un conteneur pour définitions des types de données utilisant quelques types existants
(string, int, float, date, etc.)

-

Message : une définition abstraite pour les données échangées entre web services

-

Operation : une description abstraite d’une action fournie par le web service

-

Port Type : un ensemble abstrait d’opérations fournies par un ou des points d’accès

-

Binding : un protocole concret et la spécification du format de données pour un port type

-

Port : un seul point d’accès défini comme la combinaison d’un binding et une adresse du réseau

-

Service : une collection de points d’accès reliés

3.1.1.

Comment peut-on créer un web service

De nos jours, dans des outils open source (Eclipse, Netbeans) ou des outils commerciaux (Websphere,
JBuider, MyEclipse, etc.), on peut créer facilement un web service en JAVA en utilisant l’interface

1

HyperText Transfer Protocol
eXtensible Markup Language
3
Simple Object Access Protocol
4
Web Service Definition Language
2

13


graphique. En fait, il y a deux façons pour construire un nouveau web service. La première façon s’appelle

Top-down [WS15]. C’est-à-dire l’utilisation d’un fichier WSDL pour générer des classes en JAVA. Après ça,
on va implémenter le web service. La deuxième façon s’appelle Bottom-up [WS15]. Cela veut dire que
depuis une classe en JAVA, on peut générer le web service. C’est complet pour créer un web service selon
la méthode Bottom-up. Les deux méthodes décrites sont vraiment concrètes et compréhensibles dans
[WS15]. On se référera à ce document pour plus de détails.

3.1.2.

Web service asynchrone

Le web service synchrone (le service est fait comme dans la partie 3.1.2) est seulement convenable si le
temps de traitement du service est petit car le web service synchrone utilise un même tube pour recevoir
la requête et envoyer le résultat. Si le traitement du service est longtemps par exemple un ou deux jours,
etc., la connexion entre le serveur et le client est rompue. Dans ce cas, on ne peut pas recevoir le
résultat. Pour éviter ce problème, il faut utiliser le service asynchrone. En fait, le service asynchrone utilise
deux tubes différents : un tube pour recevoir la requête du client et l’autre pour envoyer le résultat au
client. Donc, le temps de connexion concerne seulement la période de la requête reçue ou la période du
résultat envoyé.
Le serveur de web service Axis2 [AXIS2] fournit le web service asynchrone. On se référence à [WSASYNC] pour mieux comprendre comment on peut faire un web service asynchrone et comment on peut
invoquer un service asynchrone à côté de client. Cependant, il y a une petite peu différence de la
configuration du serveur entre le guide à [WS-ASYNC] et la réalisation réelle pour que ça marche. Donc,
je présente seulement cette configuration.
En fait, pour créer un web service asynchrone, tout d’abord on crée un service synchrone comme dans la
partie 3.1.1 en utilisant Axis2. Le web service généré par Axis2 a un fichier de définition de la méthode du
transport

services.xml,

par

exemple

/code/mobic/WebContent/WEB-INF/services/Video/META-

INF/services.xml. On ajoute une ligne comme dans la Fig. 3.1
<messageReceiver mep=" />class="org.apache.axis2.rpc.receivers.RPCInOutAsyncMessageReceiver"/>
Fig. 3.1 Configuration de web service asynchrone

3.1.3.

Annuaire UDDI

UDDI (Universal Description, Discovery and Intégration) est une spécification indiquant la manière de
publier et découvrir des web services dans le réseau. Pour publier un web service, on utilise le message
XML sous la forme de ebXML1. Ce message contient des informations nécessaires comme suit : adresse

1

Electronic Business using eXtensible Markup Language

14


IP1, noms de domaines, les informations sur les modalités d’usage du web service, etc. Pour découvrir, la
recherche se fait grâce à un moteur de recherche intégré au site de l’opérateur UDDI choisi. Ce moteur de
recherche nous permettra d’affiner notre recherche selon plusieurs critères : nom de web service, nom de
l’entreprise, etc.

3.2. Catégorie de web services du traitement

Dans notre architecture du système de l’adaptation de document multimédia, nous examinons de diviser
l’adaptation en trois catégories : transcodage, transmodage et transformation. Donc, on peut présenter
les catégories comme le schéma en Fig. 3.2

Adaptation en
transcodage

Adaptation en
transmodage

Adaptation en
transformation

Adaptation de
document multimédia

Documents d’entrée
contenant le langage
présent, le format, etc.
Fig. 3.2 Adaptation en catégories

3.2.1.

Transcodage

La catégorie transcodage permet de changer la méthode de codage d’un média élémentaire (texte,
image, audio, vidéo). En fait, pour l’image, l’audio et la vidéo, le transcodage est de changer le type du
format. On montre un exemple dans Tab. 3-1
Transcodage
Média élémentaire

Format d’origine

Format du résultat

Image

bmp

jpg

Audio

wav

mp3

Vidéo

mov

mpg

Tab. 3-1 Un exemple du transcodage

1

Internet Protocol

15

Cependant, pour le texte, le transcodage concerne l’encodage du caractère. Cela veut dire que le
transcodage du texte est le changement d’encodage du caractère, par exemple entre l’encodage ASCII et
l’encodage UTF-8, etc.

3.2.2.

Transmodage

La catégorie transmodage consiste à changer le type de média. Par exemple, si un terminal ne dispose
pas de la police de caractère lui permettant d'afficher convenablement un texte en cyrillique, on va lui
préparer une image de ce texte ; on a alors un transmodage de texte en image. Dans les sous-sections
suivantes de cette section, on présente des possibilités du traitement de document multimédia en
transmodage.

3.2.2.1.

Texte en image

Le service s’occupe de transférer un texte en images (une ou des images). Le nombre des images dépend
les besoins de l’utilisateur comme la dimension d’image affichée, la longueur du texte, etc.

3.2.2.2.

Image en texte

Il s’agit d’extraction OCR1 du texte contenu dans une image. Donc, il existe des erreurs (caractères
incorrects) pour le retour du web service.

3.2.2.3.

Texte en son

Il s’occupe de convertir un texte en son. Cela signifie qu’on a une lecture automatique. Il est très
nécessaire car on est de plus en plus occupé. Grâce à ce service, on peut travailler et savoir des
informations comme politique, économie, etc. parallèlement.
La conversion de texte en son concerne le langage d’utilisation. C’est très important. Chaque langage a
des caractéristiques différentes comme intonation, structure, etc. Donc, on ne peut pas avoir un service
pour les langages dans le monde entiers. Mais, on essaie d’avoir une fourniture pour des langages
possibles comme anglais, français, etc.

3.2.2.4.

Son en texte

Il s’agit de convertir un fichier audio en texte. Cela veut dire qu’on a une transcription automatique pour
quelques buts comme diminution de taille, etc.

3.2.2.5.

Vidéo en image

Il s’agit de prendre une image dans une vidéo. Cela peut permettre de donner une publicité automatique
basée sur des images dans une vidéo.

3.2.2.6.

Vidéo en slideshow

Il s’agit de prendre une série d'images constituant un résumé. Cela peut permettre de comprendre des

scènes d’une vidéo avec quelques images. Cela peut diminuer l’espace de stockage par rapport le
stockage d’une vidéo.
1

Optical Character Recognition

16


3.2.3.

Transformation

La catégorie transformation consiste à modifier un média sans en modifier le format de codage. Par
exemple, il s'agira de réduire la taille d'une image par changement d'échelle ou par rognage des bords.
Dans les sous-sections, on va discuter sur les services de transformation.

3.2.3.1.

Traduction de texte

Il s’agit de traduire un texte d’un langage en un autre langage, par exemple : un texte d’anglais en texte
de français, etc. Pour cela, il est intéressant de profiter des outils existants, notamment la traduction de
Google.

3.2.3.2.

Rognage d’une image ou une vidéo

Il s’agit de rogner une image ou une vidéo. Cela signifie que les deux dimensions (largeur et hauteur)

d’une image ou une vidéo sont rognées.

3.2.3.3.

Changement d’échelle d’une image ou une vidéo

Il s’agit de changer l’échelle d’une image ou d’une vidéo. Le changement d’échelle consiste à changer une
dimension selon l’autre dimension.

3.2.3.4.

Changement de résolution d’une image

Il s’agit de changer les dimensions d’une image. C’est-à-dire qu’il y a une nouvelle largeur et une nouvelle
hauteur, mais le contenu de l’image est inchangé.

3.2.3.5.

Passage en noir et blanc d’une image ou d’une vidéo

Il s’agit de passer en noir et blanc une image ou une vidéo. Cela veut dire que depuis une image ou une
vidéo en couleur, elles sont passées en noir et blanc.

3.2.3.6.

Changement de fréquence d’échantillonnage d’un audio

Il s’agit de changer la fréquence d’échantillonnage d’un audio.

3.2.3.7.

Changement de débit pour un son ou une vidéo

Il s’agit de changer le débit en octet pour jouer. Il est important dans le cas où la bande passante
disponible du réseau est petite.

3.2.3.8.

Diminution de poids en octet

Il s’agit de diminuer « le poids » en octet d’une image. Le poids concerne le nombre des bits présentant
un pixel.

3.2.3.9.

Diminution du bruit

Il s’agit de diminuer le bruit sur l’image, le son et la vidéo.

17


3.3. Réalisation
3.3.1.

Méthode de réalisation

Comme dis dans la section 3.1.1, il est facile et simple de faire un web service avec une classe JAVA.
Donc pour cette section, on parle seulement de la méthode de réalisation en JAVA.
En général, il est impossible de faire tous les travaux détaillés dans section 3.2 en JAVA. Cependant, on

peut baser sur des programmes existants (en langage C par exemple). C’est l’idée principale pour la
réalisation d’adaptation de document multimédia.

3.3.1.1.

Utilisation du logiciel pour les web services

On va montrer les logiciels utilisés (tous sont open source) pour l’adaptation dans Tab. 3-2
Logiciel

Description
Pour réaliser ceux qui concernent l’audio et la vidéo, il est utilisé par les trois

ffmpeg

catégories
Pour réaliser ceux qui concernent l’image, il est utilisé par deux catégories :

imageMagick

transcodage et transformation
mplayer

Il passe en noir et blanc une vidéo

tesseract

Il transfère l’image en texte (extraction du texte contenu dans une image)
Tab. 3-2 Description des logiciels utilisés pour les web services

3.3.1.2.

Transport de données

Concernant les données traitées, il y a deux approches. La première approche enregistre des données sur
un dossier local. Les avantages de cette approche sont les suivantes : simples à comprendre, faciles à
faire, etc. Cependant, cette approche a quelques inconvénients. On ne peut pas enregistrer des données
à distance. Cela amène qu’on doit avoir un disque dur de grand volume car la taille du document
multimédia est souvent grande. Il est peut-être difficile dans quelques cas où on ne veut pas fournir un
grand disque dur sur cette machine ou il existe peut-être des risques sur celle.
Une autre approche concerne l’utilisation d’un des protocoles populaires comme HTTP, FTP1, etc. pour
envoyer des documents traités à un serveur distant. Cette approche perd peut-être un peu de temps par
rapport à la première approche. Mais, on peut résoudre l’inconvénient de l’approche précédente. Dans ce
stage, j’ai choisi la deuxième approche pour envoyer des documents traités car il est facile d’envoyer de
grands fichiers, de configurer le système PAAM et aussi de déployer PAAM par rapport au protocole HTTP.

1

File Transfer Protocol

18


3.3.2.

Conception des Web services de PAAM

3.3.2.1.

Transcodage

Transport
de données

Adaptation de document
multimédia

Transcodage

Image

Texte

Audio

Vidéo

Fig. 3.3 Comment peut-on réaliser le transcodage
Le schéma dans Fig. 3.3 nous montre comment on peut réaliser le transcodage. En fait, pour faire le
transcodage de Vidéo et Audio, on utilise le logiciel « ffmpeg ». Pour faire le transcodage d’Image, on
utilise le logiciel « ImageMagick ». Cependant, pour faire le transcodage de Texte, on n’utilise pas de
bibliothèques externes. Le document multimédia traité va être envoyé par le bloc « transport de
données ». Dans des sections suivantes, on ne rappelle plus cela.

3.3.2.2.

Transmodage

Le schéma dans Fig. 3.4 nous montre comment peut-on réaliser le transmodage. En fait, pour faire le
transmodage de Vidéo en Slideshow et Vidéo en Image, on utilise le logiciel « ffmpeg ». Pour faire le

transmodage de Texte en son (Texte en Audio), on utilise le logiciel « eSpeak ». Pour faire le
transmodage de Image en Texte, on utilise le logiciel « tesseract ». Mais, pour faire le transmodage de

Texte en Image, on n’utilise pas de bibliothèques externes.

19


Adaptation de document
multimédia

Transport
de données

Transmodage

tesseract

Texte

Image

Texte

Vidéo

Vidéo

Image

Texte

Audio

Image

Slideshow

Fig. 3.4 Comment peut-on réaliser le transmodage

3.3.2.3.

Transformation

a) Transformation de Texte

Transport
de données

Adaptation de document
multimédia

Transformation
Transduction
de texte
Fig. 3.5 Comment peut-on réaliser la transformation de Texte

20

Le schéma dans la Fig. 3.5 nous montre comment on peut réaliser la transformation de Texte. En fait, la
transformation de Texte se compose de seulement un service concernant la traduction de texte. Pour
faire la traduction de texte, on utilise l’outil Google Translate.
b) Transformation de Image

Transport
de données

Adaptation de document
multimédia

Transformation

Rognage
d’une
image

Changement
d’échelle
d’une image

Changement
de résolution
d’une image

Passage en
noir et blanc
d’une image

Diminution

de poids en
octet

Diminution
de bruit

Fig. 3.6 Comment peut-on réaliser la transformation de Image
Le schéma dans la Fig. 3.6 nous montre comment on peut réaliser la transformation de Image. En fait,
pour la catégorie Transformation en image, il y a six services. Les six services sont exécutés en utilisant
l’outil « ImageMagick ».
c) Transformation de Vidéo
Le schéma dans la Fig. 3.7 nous montre comment on peut réaliser la transformation de Vidéo. En fait,
pour la catégorie Transformation en vidéo, il y a cinq services. Comme la transformation de Image
utilisant un même l’outil « ImageMagick », les cinq services sont aussi exécutés en prenant l’outil
« ffmpeg ».

21


Adaptation de document
multimédia

Transport
de données

Transformation

Rognage
d’une
vidéo

Changement
d’échelle
d’une vidéo

Passage en
noir et blanc
d’une vidéo

Changement
de débit
d’une vidéo

Diminution
de bruit

Fig. 3.7 Comment peut-on réaliser la transformation de Vidéo
d) Transformation de Audio

Transport
de données

Adaptation de
document multimédia

Changement de fréquence
d’échantillonnage d’un
audio

Changement

de débit d’un
audio

Diminution
de bruit

Fig. 3.8 Comment peut-on réaliser la transformation de Audio
Le schéma dans la Fig. 3.8 nous montre comment peut-on réaliser la transformation de Audio. En fait,
pour le service de Transformation de Audio, il y a trois services. Comme deux types précédents
(Transformation de Image et Transformation de Vidéo) utilisant un même outil, la transformation de
Audio est exécutée en prenant l’outil « ffmpeg ».

3.3.2.4.

Diagramme de conception

En fait, dans trois parties 3.3.2.1, 3.3.2.2 et 3.3.2.3, j’ai déjà présenté des schémas de réalisation des
web services. Donc, dans cette partie, je vais présenter deux seuls diagrammes de séquence pour
montrer clairement la réalisation des web services basée sur des outils existants pas à pas. Le travail
présenté ici est le changement de débit d’un audio (voyez Fig. 3.8 pour savoir le schéma de réalisation).
Ce diagramme est montré en Fig. 3.9 et Fig. 3.10

22


Utilisateur

AudioService

Audio

FFMPEG

FTP Serveur

1 : changer le debit d'un audio()
2 : changer le debit d'un audio()
3 : changer le debit d'un audio()
4 : changer le debit d'un audio()

5 : retourner un nouvel audio()

6 : retourner un nouvel audio()
7 : envoyer un nouvel audio()

8 : retourner un nouvel URL()

Fig. 3.9 Diagramme de séquence du changement de débit d'un audio en synchrone

Utilisateur

AudioService

Audio

FFMPEG

FTP Serveur

1 : changer le debit d'un audio()

2 : changer le debit d'un audio()
3 : changer le debit d'un audio()
4 : changer le debit d'un audio()

5 : retourner un nouvel audio()

6 : retourner un nouvel audio()
7 : envoyer un nouvel audio()

8 : envoyer un nouvel URL()

Fig. 3.10 Diagramme de séquence du changement de débit d'un audio en asynchrone

23


4.

Web service sémantique : WSDL-S

Le web service sémantique WSDL-S est la suite de OWL-S1. La spécification du web service sémantique
WSDL-S est un W3C Member Submission2. Elle définit comment ajouter des informations sémantiques au
document WSDL. Des annotations sémantiques définissent le sens de l’entrée, de la sortie, de la
précondition et de l’effet des opérations décrites dans une interface du service. Ces annotations sont
référencées avec des concepts dans une ontologie.
Jusqu’à cet instant, il y a une norme de W3C pour annoter le document WSDL. Elle est décrite dans
[WS05]. Mais, il y a des limitations pour cette norme car il existe des concepts manquants. On ne peut
pas ajouter des conditions comme précondition et effet pour chaque opération. C’est-à-dire qu’on ne peut
pas présenter la condition et l’effet de chaque opération. En fait, ces deux choses sont très importantes
car on a besoin de savoir quelles sont les conditions pour l’entrée d’une opération et quels sont les effets

pour la sortie d’une opération. C’est la raison pour laquelle dans notre choix, nous utilisons la version

Submission qui est décrite dans [SA07].

4.1. Ontologie PAAM
Pour construire l’ontologie de PAAM, on se base sur la thèse de G. Hagos [HA06] car nous trouvons que le
modèle de sa proposition est convenable avec le projet PAAM. C’est pourquoi nous l’utilisons pour
construire l’ontologie de PAAM. Dans sa thèse, il a proposé une façon très simple pour construire
l’ontologie concernant WSDL-S. En fait, chaque opération de services est définie par un concept
correspondant dans l’ontologie. D’ailleurs, il a donné une manière de définir des conditions d’entrée et de
sortie à partir du type d’entrée et de sortie. On va montrer quelques concepts concernant des opérations
au document WSDL comme dans la Fig. 4.1.
Le schéma dans la Fig. 4.1 nous montre le concept MultimediaAdaptationServices qui se compose de
quatre

sous-concepts :

ImageAdaptationServices, AudioAdaptationServices, TextAdaptationServices,

VideoAdaptationServices. Les sous-concepts sont présentés par le message subClassOf ; par exemple
AudioTranscodingAdaptationServices est sous-concept de AudioAdaptationServices. Dans le chapitre 3, on
voit que le service du transcodage d’un élément Audio se compose de deux opérations illustrant deux
sous-concepts de AudioTranscodingAdaptationServices. Cependant, ce schéma ne nous montre pas
suffisamment tous les concepts dans notre ontologie PAAM. On liste tous les concepts de PAAM dans
l’annexe 3.

1
2

OWL-S is an ontology, within the OWL-based framework of the Semantic Web

Le processus de Member Submission permet de proposer la technologie ou d’autres idées pour l’équipe de W3C

24


MultimediaAdaptationServices
subClassOf

subClassOf

subClassOf

subClassOf

AudioAdaptationServices

TextAdaptationServices
VideoAdaptationServices

ImageAdaptationServices

subClassOf

subClassOf

AudioTranscodageAdaptationServices
subClassOf

subClassOf
AudioTransformationAdaptationServices

AudioConversionAdaptationService
AudioBase64ConversionAdaptationService

subClassOf
subClassOf subClassOf

Il existe encore
d’autres concepts

AudioNoiseAdaptationService
AudioFrequencyAdaptationService
AudioSpeedAdaptationService

Fig. 4.1 Hiérarchie de concept dans l’ontologie PAAM

4.2. Annotation du document WSDL
Avant d’ajouter des annotations au document WSDL, on a besoin de définir le nom de Namespace1. On
montre le Namespace dans Tab. 4-1. En plus, il existe encore une attention pour annoter le document
WSDL. C’est que sa version est 2.0. Mais, la version du document WSDL généré par la section 3.1.1 est
1.1. Donc, on a besoin de convertir en version 2.0 un document WSDL avant de l’annoter. C’est fait à
partir de l’outil dans [WCON].
Préfix
wssem

Nom de Namespace
/>Tab. 4-1 Namespace du document WSDL

4.2.1.

Elément opération

En général, chaque élément opération est annoté par un concept dans l’ontologie. Cette annotation est
définie par utilisant l’attribut modelReference. Elle est illustrée en Fig. 4.2
<interface name="Audio">
pattern=" />wssem:modelReference="paam#AudioSpeedAdaptationService">
...
</operation>
</interface>
Fig. 4.2 Annotation d'une opération
1
Le terme est utilisé dans le document XML. XML Namespace permet d'employer des éléments et des attributs nommés dans une instance XML.
Une instance XML peut contenir des noms d'éléments ou d'attributs de plus d'un vocabulaire XML. Si on attribue à chaque vocabulaire un espace
de noms, alors on peut résoudre les ambiguïtés entre des noms identiques d'éléments ou d'attributs. Tous les noms d'élément dans un espace de
noms doivent être uniques

25