S12: Arquitecturas de red para Multimedia

Sesión 12: Comunicación multimedia (II)

• Tiempo: 50min + 50min
• Fecha: Martes, 9 de Abril
• Objetivos:
  • Mostrar las posibilidades a nivel de Arquitectura para las aplicaciones multimedias
  • Mostrar el funcionamiento de dos protocolos concretos:
    • WebRTC: Aplicaciones interactivas
    • MPEG-DASH: Streaming adaptativo

Contenido

• Introducción
• Arquitectura cliente-servidor
  • Aplicación de un chat interactivo
• Arquitectura de igual a igual: peer-to-peer
• RTP
• WebRTC
  • Señalización
• MPEG-DASH
• Descargas
• El rincón friki
• Autor
• Créditos
• Licencia
• Enlaces

Introducción

La información que está disponible en esta wiki es una guía para el profesor. Los contenidos se desarrollan más a fondo en las clases presenciales

Arquitectura Cliente-servidor

• Ya la conocemos muy bien
• Cliente envía solicitudes y obtiene respuestas
• Web: Clientes independientes. No hay comunicación entre ellos
• Arquitectura de protocolos: IP/TCP/HTTP
• ¿Cómo haríamos una aplicación de un chat interactivo entre varios clientes?

Aplicación de chat interactivo

• Es una de las prácticas que se hacen en la asignatura de cuarto curso: LTAW
• Los clientes no son independientes: El servidor los relaciona
• Aplicaciones en clientes: un javascript corriendo en el navegador
• Comunicación por WebSockets
• Arquitectura de protocolos: IP/TCP/HTTP (la misma que antes)
• En las aplicaciones multimedia interactivas nos interesaría tener comunicación directa entre dos clientes, sin pasar por el servidor

Arquitectura de igual a igual (peer-to-peer)

• Las dos aplicaciones intercambian información directamente (sin un servidor mediador)
• Una arquitectura posible es IP/TCP. Sobre esa pila se implementa nuestra aplicación. Esto es válido para aplicaciones no interactivas
• Para aplicaciones interactivas necesitamos IP/UDP y sobre ellas RTP: Protocolo de transporte en tiempo real

RTP

• Capa de transporte en tiempo real, para multimedia
• diseñado para poder ir sobre TCP, pero se usa sobre UDP
• En realidad son dos protocolos que funcionan en paralelo:
  • El propio RTP: para la información multimdia (es el "Gordo")
  • El protocolo RTCP: RTP Control Protocol. Lleva la señalización y la medida de la calidad del servicio, para implementar aplicaciones adaptativas
• Información que lleva RTP:
  • Marca de tiempo (para sincronización)
  • Número de secuencia (para reordenar y colocar los paquetes)
  • Formato de la información multimedia

WebRTC

• Queremos comunicar dos aplicaciones usando una arquitectura igual a igual, para intercambiar información multimedia
• Típicamente los fabricantes han hechos sus propias aplicaciones: Ej. skype
• ¿No sería genial poder conectarse directamente usando dos navegadores? --> Para eso nació WebRTC: conjunto de APIs javascript para que dos navegadores se puedan conectar directamente e intercambiar información multimedia en tiempo real, sin necesidad de usar plugins
• Proyecto Opensource

Señalización

• ¿Cómo informa el cliente A al B que quiere establecer una comunicación con él?
• Esto es la señalización. Para la señalización SÍ necesitamos un servidor intermedio
• Un servidor intermedio se usa como mediador: es el que provee el servicio de contacto
• Los clientes están conectados a este servidor (Ej. WhatsApp)
• El cliente A le dice al servidor que quiere establecer una conexión con el cliente B y le pasa sus datos
• El servidor le informa al cliente B que A quiere conectar con él
• B acepta
• B envía sus datos al servidor
• El servidor le da los datos a A
• Se establece una conexión DIRECTA entre los dos clientes

MPEG-DASH

• Aplicaciones de streaming: MPEG-DASH. Ej. Youtube, Netflix
• DASH: Dynamic Adaptive Streaming over HTTP. Streaming adaptativo basado en HTTP
• Es un estándar abierto
• Arquitectura: Cliente-servidor. TCP/HTTP
• Objetivo: Simplificar y unificar
• Puerto 80: llega a todos sitios
• El contenido esta dividido en segmentos de corta duración
• Hay diferentes calidades (bitstreams)
• El cliente solicita los segentos mediante HTTP GET, según el ancho de banda solicita una calidad u otra

Ejemplo de funcionamiento

• El cliente solicita el índice (.mpd)
• Mediante HTTP GET se descargan los segmentos

Bibliografía y enlaces

• Real-Time Communication with WebRTC, by Simon Pietro Romano, Salvatore Loreto
• How does the webRTC works?. Vídeo en youtube (Inglés) de la Fullstack academy of code
• MPEG-DASH. UPV

El rincón friki

TODO

Autor

• Juan González-Gómez (Obijuan)

Creditos

• Creado a partir del contenido generado por el profesor Jose María Cañas y otros profesores del departamento GSYC

Licencia

Enlaces

• Universidad Rey Juan Carlos de Madrid
• Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicaciones (URJC)