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Desafío dirigido a estudiantes que deseen desarrollar su TFG/TFM, sin miedo a lo desconocido. Con iniciativa, buena capacidad de aprendizaje, ganas de aprender y asumir nuevos retos. No es necesario disponer de conocimientos previos/concretos.

Perfiles técnicos. Telecomunicaciones, Informática, con capacidad de síntesis

Introducción al desafío

La distribución de los contenidos de vídeo está evolucionando en los últimos años hacia la utilización de protocolos de bitrate adaptativo (ABR: Adaptative Bit Rate) basados en HTTP.

Además, la tendencia es que la actual fragmentación que existe en el uso de este tipo de protocolos en función del tipo de dispositivo del usuario final (Smooth Streaming, HLS y DASH) vaya desapareciendo paulatinamente y por el momento parece que la convergencia se aglutina entorno al protocolo DASH.

Todos los protocolos de bitrate adaptativo se basan en el paradigma de que es el player quien de forma autónoma decide qué capa de calidad del vídeo consume en cada momento. En contraposición con otros mecanismos de delivery de vídeo donde es el servidor quien controla la sesión de streaming, en los protocolos ABR es principalmente el player quien tiene ese control. Esta aproximación ha permitido a los protocolos ABR ser la mejor alternativa para distribuir contenidos de vídeo en escenarios OTT (Over The Top), donde las prestaciones de la red subyacente eran desconocidas y no controlables. No obstante, la utilización de este tipo de protocolos no sólo en escenarios OTT puros sino también en redes gestionadas abre nuevas posibilidades para mejorar la calidad y la eficiencia de la distribución de contenidos de vídeo explotando una mayor integración entre la red y el servicio.

Además, la creciente masificación de los servicios de vídeo, que según muchas previsiones superarán el 80% del tráfico total de Internet en los próximos años, ha hecho imprescindible la aparición de redes de distribución de vídeo (CDN: Content Delivery Networks) para gestionar de una forma más eficiente este ingente volumen de tráfico. Estas redes de distribución de contenidos (CDNs) cachean el contenido solicitado por los usuarios y cuando se producen nuevas peticiones de contenido seleccionan el servidor más apropiado para ofrecer el mayor nivel de calidad posible y optimizar los recursos utilizados. Una mayor comunicación entre el servidor que entrega el contenido y el player que lo consume podría permitir dar un paso más en la mejora de la calidad y la eficiencia de la distribución de contenidos de vídeo. En esta línea existen en la industria propuestas como la extensión SAND (Server and Network Assisted DASH) definida para el protocolo DASH pero que por el momento están teniendo muy poca aceptación.

Desafío planteado para TFG/TFM

El desafío que planteamos es ver la viabilidad y el interés de modificar el paradigma “client-side” del streaming de vídeo típico de los protocolos ABR, para incluir en la lógica de streaming también criterios “server-side”. No obstante, el planteamiento del desafío es incluir esta lógica “server-side” sin modificar el comportamiento de los clientes de vídeo, para de esta forma no depender de los players para poder aplicar la nueva lógica.

Unos posibles ejemplos sencillos del tipo de mejoras que se podrían conseguir añadiendo esta lógica “server-side” son:

  • Con el objetivo de mejorar el tiempo de inicio de la reproducción de los contenidos (reducción del “time-to-play”) el servidor podría ayudar a que se seleccionase alguna de las capas de calidad del contenido solicitado que ya estuviesen cacheadas en lugar de pedir una nueva calidad no cacheada que implicaría ir al buscarla a otro servidor.
  • Algunos players estiman erróneamente el ancho de banda disponible de las conexiones y eso hace que los contenidos se vean con peor calidad. El servidor podría monitorizar la calidad de las conexiones con los players y ayudar a que las capas de calidad finalmente consumidas por el player fuesen las más adecuadas, mejorando así la experiencia del servicio.
Por tanto, los objetivos del proyecto son:

  • Analizar las tecnologías o mecanismos que permitirían una mayor comunicación entre la red, la CDN y los players para la mejora de la calidad y la eficiencia de la distribución de los contenidos de vídeo.
  • Identificar casos de aplicación de estas tecnologías y análisis de las potenciales mejoras.
Implementación de una prueba de concepto de alguno de los casos de aplicación identificados que permita evaluar su funcionamiento. Para la realización de esta prueba de concepto se plantearía la utilización de algún player open source (p.e. Shaka player).