Un blog de Universitat Politècnica de Valéncia, Campus de Gandia.

Investigadores de la UPV desarrollan un protocolo y un algoritmo que mejora la transmisión de vídeo por internet

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Mejorar la calidad de la transmisión de vídeo por internet. Este ha sido el objetivo de la investigación desarrollada en la tesis doctoral Design of an architecture and communication protocol for video transmission and videoconference realizada por el doctor José Miguel Jiménez Herranz y dirigida por Jaime Lloret, profesor e investigador del Campus de Gandia de la Universitat Politècnica de València (UPV).

El consumo de vídeo por internet es una tendencia en alza. Según Jiménez, alrededor de un 50% de la población de América, Europa, Asia y Oceanía consumen diariamente vídeos por internet. Por otra parte, el video en tiempo real es clave para numerosos servicios, incluyendo la gestión empresarial, los videojuegos y otras industrias del entretenimiento. ‘Esto conlleva un aumento exponencial de exigencia para sistemas y redes y una mayor dificultad para ofrecer una buena calidad de la experiencia, especialmente en entornos con recursos limitados, como las redes de teléfonos móviles’, afirma el investigador.

José Miguel Jiménez Herranz y Jaime Lloret

ALGORITMO Y PROTOCOLO INNOVADORES

La solución propuesta desde el Campus de Gandia de la UPV pasa por el desarrollo de innovadores algoritmos de compresión, que dan lugar a vídeos del menor tamaño posible. ‘Hemos creado algoritmos de codificación y decodificación para redes adaptativas, así como mecanismos de control que regulan la calidad de la experiencia desde el inicio al final del ciclo; además, hemos diseñado, montado y configurado una red WAN (Wide Area Network – las utilizadas por operadores o gobiernos); también hemos implementado pruebas de rendimiento para medir los parámetros de variaciones en la calidad del servicio de la red y el impacto en calidad de la imagen generado por la variación de estos parámetros’, explica Jiménez.

‘Proponemos un protocolo de comunicación y una algoritmo que permitan al operador garantizar un buen servicio de IPTV (televisión por internet, entre otras utilidades), ajustando la calidad del vídeo al dispositivo utilizado y al ancho de banda contratado por el cliente, de forma que éste tenga la mejor experiencia posible. Hemos estudiado diferentes codificaciones, teniendo en cuenta de la tasa de bits y el tiempo de codificación, para redes heterogéneas y utilizando el lenguaje de programación HTML5’, continúa el investigador.

‘Esta información se ha utilizado para diseñar un algoritmo que controla el servidor y envía el tipo de vídeo apropiado a las características detectadas. El sistema está pensado para utilizarse en aplicaciones como el vídeo – chat de alta calidad, bidireccional y a tiempo real, así como para la interacción múltiple a través de navegadores de dispositivos móviles, aplicaciones o juegos’, finaliza Jiménez.

APLICACIÓN A LA VIDEOCONFERENCIA

Los investigadores han demostrado las ventajas del algoritmo y protocolo para este fin. ‘Aunque el consumo de banda ancha puede ser mayor que el que se da en las soluciones comerciales ya establecidas, los prototipos presentados muestran una flexibilidad mayor para adaptarse a un amplio rango de dispositivos móviles y plataformas de red’, explica el doctor en telecomunicaciones.

Según el ingeniero de telecomunicaciones José Miguel Jiménez, las redes actuales presentan grandes limitaciones debidas a la rigidez de configuración motivados por el uso de sistemas basadas en comandos estáticos. Por otra parte, la virtualización y uso de tecnologías alojadas en la nube están cambiando los patrones de tráfico en la red y los centros de datos. Para solucionar estos problemas, los administradores de red tradicionalmente implementan soluciones basadas en la sustitución de infraestructuras física o redistribución de la carga, lo que implica un alto coste del mantenimiento de las redes; por otra parte, quienes administran las redes no suelen tener los recursos necesarios para optimizar instantáneamente el servicio según la demanda y ofrecer así un servicio satisfactorio.

Por ello, la solución propuesta por José Miguel Jiménez y Jaime Lloret se basa en la puesta en marcha de redes que se adaptan a las situaciones, a través de agentes que aprenden; estos agentes automatizados están conectados, comparten información y cooperan para lograr una distribución optimizada en tiempo real.

Jiménez explica además que la transmisión de vídeo requiere un gran ancho de banda. ‘La congestión de las redes reduce el ancho y repercute en pérdidas de paquetes de información, en propagación de errores y en retrasos; esto puede causar una degradación de la calidad del vídeo, la congelación de frames y errores en el audio durante la comunicación.


Sandra Barrancos Gregori

Técnica de comunicación y márquetin del Campus de Gandia.

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