Transmisión adaptativa de vídeo en redes de computadoras con propiedades dinámicas - Díaz Salazar, Erik Miguel (Universidad Autónoma Metropolitana, 2019)
El streaming de vídeo es uno de los servicios más utilizados hoy en día. Su gran atractivo es la posibilidad de poder acceder a él a través de múltiples dispositivos como teléfonos inteligentes, smart TV’s, tablets, consolas de videojuegos, entre otros, sin la necesidad de depender de una plataforma en específico como en sus inicios era requerido en estos servicios. Para el funcionamiento de un sistema de streaming se requiere de dos componentes principales: Al menos un servidor web y un cliente capaz de reproducir audio y vídeo. Cada uno de estos elementos han impuesto distintas líneas de investigación que buscan mejorar el desempeño o de la tecnología en general. En el lado del servidor se encuentra almacenado el contenido multimedia, el cual está compuesto por distintas versiones del mismo, diferenciándose entre sí por su tasa de bits, conocidas en la literatura como representaciones de vídeo; así mismo, cada una de estas se encuentran segmentadas en pedazos fijos de entre cuatro y diez segundos de duración. Por otro lado, se tiene el archivo manifiesto o MPD, el cual utilizando una estructura jerárquica basado en XML describe cómo están organizadas las representaciones en el servidor. Finalmente, también se encuentran los algoritmos de Tasa de bits Adaptativa o ABR, los cuales son ejecutados en el lado del cliente; su función principal es medir las condiciones de la red, tomando como parámetros de medición el ancho de banda, throughput, niveles de buffer, entre otros. Lo anterior, con el propósito de que el cliente seleccione a través del MPD la mejor representación durante la sesión de streaming. En su conjunto, a estos mecanismos se les conoce como Streaming Dinámico Adaptativo sobre HTTP o DASH, el cual es el estándar de mayor aceptación actualmente para la transmisión de vídeo. Entre sus principales características ofrece la posibilidad de una reproducción continua, reduciendo en gran medida el número de interrupciones, o evitando la oscilación entre las representaciones debido a sub o sobreestimaciones en las condiciones de la red, entre otros. A pesar de los beneficios que ofrece DASH, diversos trabajos en la literatura han identificado diferentes problemas que pueden afectar seriamente su desempeño. Es por ello por lo que en este trabajo de investigación se propone establecer un mecanismo que utilice estimadores mixtos usando como parámetros la estimación del throughput y los niveles del buffer. Por otro lado, se toman en consideración la resolución del dispositivo y el tipo de contenido que se está reproduciendo. A través de este se puede obtener un peso de calidad de percepción, muy útil como valor de ponderación en los estimadores, y mediante un tipo de plan de servicio se puede acotar un máximo de tasas de bits que el cliente DASH puede solicitar durante el proceso de reproducción. Además, para la toma de decisiones entre los estimadores implementados, se utiliza un esquema basado en la teoría de juegos denominado Gama Theory Approach o GTA que busca encontrar un consenso entre dos o más clientes DASH en la elección de una tasa de bits ante un cuello de botella en la red. Finalmente se propone un algoritmo que busca el consenso entre dos o más estimadores con el propósito de capturar con una mayor precisión el comportamiento y la variabilidad de las condiciones de la red y elegir la tasa de bits idónea.