Évaluation de déploiements de microservices conteneurisés pour la diffusion web de vidéos 360° dans une infrastructure périphérique-nuagique

Rusu, Bogdan (2025). Évaluation de déploiements de microservices conteneurisés pour la diffusion web de vidéos 360° dans une infrastructure périphérique-nuagique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Une vidéo 360° est un média qui offre une immersion panoramique, mais qui nécessite une haute résolution et une forte puissance de calcul, surtout en contexte multi-utilisateurs. Pour améliorer le traitement et la transmission en quasi temps réel, des techniques comme le découpage en tuiles sont utilisées. Ces tuiles, encodées à différentes qualités selon le regard de l’utilisateur, permettent une réduction de la bande passante en ne transmettant que les zones pertinentes.

Le traitement, souvent séquentiel, peut être accéléré en regroupant les étapes sur une seule machine puissante. Cela génère des architectures monolithiques qui causent un gaspillage de ressources. La conteneurisation peut aider à ajuster les ressources selon les besoins et permettre une meilleure scalabilité.

Chaque étape de traitement, souvent indépendante, peut être transformée en microservice, pour ensuite être déployée sous forme de conteneur. Ces conteneurs peuvent être répartis géographiquement pour réduire la latence en rapprochant le traitement auprès des utilisateurs, selon le principe de périphérie.

Ce mémoire propose une chaîne de traitement adaptée aux vidéos 360°, décomposée en microservices conteneurisés. Différents déploiements inspirés de la littérature sont évalués en termes de consommation de ressources et de performance en environnement multi-utilisateurs. Dans nos conditions de test, les résultats expérimentaux indiquent qu’en termes de délais de livraison, un déploiement monolithique semble offrir les délais les plus courts s’il se trouve proche du client. Cependant, cela se fait au prix d’une utilisation accrue des ressources, contrairement à des déploiements distribués. En effet, des déploiements de microservices distribués peuvent transmettre des vidéos 360° avec des délais très raisonnables, tout en utilisant moins de ressources et en étant répartis sur plusieurs machines géographiquement éloignées.

Titre traduit

Evaluation of containerized microservice architectures for 360° video web delivery within an edge-cloud infrastructure

Résumé traduit

A 360° video is a medium that offers panoramic immersion but requires high resolution and significant computational power, especially in multi-user contexts. To improve processing and near real-time transmission, techniques such as tiling are used. These tiles, encoded at different qualities depending on the user’s gaze, allow for bandwidth reduction by transmitting only the relevant areas.

The pipeline, often sequential, is usually accelerated by grouping steps on a single powerful machine. This generates monolithic architectures that lead to resource waste. Containerization can help adjust resources according to needs and enable better scalability.

Each processing step, often independent, can be transformed into a microservice, and then deployed as a container. These containers can be distributed geographically to reduce latency by bringing processing closer to users, following the edge computing principle.

This thesis proposes a processing pipeline adapted to 360° videos, decomposed into containerized microservices. Various deployment strategies inspired by the literature are evaluated in terms of resource consumption and performance in multi-user environments. Under our test conditions, experimental results indicate that, in terms of delivery time, a monolithic deployment appears to offer the shortest delays when located close to the client. However, this comes at the cost of increased resource usage, unlike more distributed deployments. Indeed, distributed microservice deployments can deliver 360° video within very reasonable delay while consuming fewer resources and being spread across geographically distant machines.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie des technologies de l’information". Comprend des références bibliographiques (pages 97-101).
Mots-clés libres:	conteneur, microservices, périphérie, virtualisation, vidéo 360°
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Leivadeas, Aris
Codirecteur:	Codirecteur Coulombe, Stéphane
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie des technologies de l'information
Date de dépôt:	22 déc. 2025 15:13
Dernière modification:	22 déc. 2025 15:13
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3751

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