Streaming de Vídeo P2P
O que é?
A arquitetura P2P é uma alternativa eficiente e de baixo custo para a indústria das aplicações multimídia. Sua grande vantagem é a escalabilidade, visto que quanto maior o número de nós ligados um ao outro, maior será a demanda e mais recursos serão disponibilizados. Isso torna o sistema robusto e econômico.
Seu uso em aplicativos de streaming de vídeo tem se difundido bastante ultimamente. Apesar de a grande maioria desses aplicativos ainda serem acadêmicos com fim primário de pesquisa, já existem alguns de uso público.
Como funciona?
Existem muitas propostas de algorítmos para a implementação de transmissão ao vivo de vídeos utilizando a arquitetura P2P. A escolha de um protocolo para este caso deve levar em consideração as rígidas restrições de tempo e qualidade referentes à transmissão de mídias contínuas. O método mais popular atualmente utilizado é a distribuição em Malha baseada em chunks (blocos) que será apresentado a seguir.
Os três principais métodos, classificados de acordo com as suas estruturas, para a distribuição de vídeo P2P são os seguintes:
- Estrutura em Árvore: os nós são organizados em uma ou múltiplas árvores onde a raiz de cada árvore é uma fonte de vídeo. Há a hierarquização de pai e filhos entre os nós de forma que a transmissão do vídeo acontece continuamente no sentido dos pais para os filhos. Se um novo nó for adicionado à árvore ele começará a receber o vídeo de seu pai sem que nenhuma requisição seja necessária.
- Estrutura em Malha: os nós estão organizados na forma de uma malha formando uma rede overlay totalmente distribuída e disseminam o vídeo em pequenos pedaços de tamanho fixo chamados blocos. Cada nó pode tanto receber como enviar os blocos de vídeo. No entanto, ainda estão presentes os nós fontes que têm a função única de enviar o vídeo.
- Estrutura Híbrida: é a união das outras duas estruturas, foi criada com o objetivo de aproveitar as boas características de cada uma enquanto minimiza os problemas das mesmas.
Na Estrutura em Árvore, quando um nó sai da rede todos os seus filhos deixam de receber a transmissão do vídeo até que a árvore seja reestruturada. Por mais eficiente que seja o algoritmo de reconstrução da árvore utilizado, isso ainda prejudica a continuidade da transmissão dos dados, o que é uma grande desvantagem na transmissão de uma mídia contínua como o vídeo. Por isso a estrutura mais adotada atualmente é a em Malha.
Vantagens e Desvantages
Vantagens:
- Escalabilidade;
- Robustez;
- Economia.
Desvantagens:
- Alto custo de gerenciamento e manutenção;
- Conexões intermitentes;
- Volatilidade dos nós.
Pesquisas em cima do assunto
A Adobe recentemente está trabalhando numa proposta para solucionar o problema da necessidade de uma conexão larga o bastante para agüentar a transmissão de vídeo. Na próxima versão do seu programa “Flash” eles utilizarão redes P2P para tentar solucionar esse problema.
Essa nova função do programa irá gerenciar o tráfego entre os players de Flash de diferentes usuários, fazendo com que o carregamento do servidor original do vídeo diminua. Essa função poderá ser utilizada tanto para vídeos já armazenados quanto para transmissões ao vivo.
Porém antes mesmo da implementação da proposta, possíveis problemas já foram levantados como: O controlador do servidor que está fazendo streaming de vídeo poderá acabar desativando por completo a transmissão para quem não aceitar o uso do protocolo P2P.
Outro projeto de pesquisa é desenvolvido pelo StreamerOne. Esse é um sistema de web broadcasting capaz de distribuir streaming de áudio e vídeo de qualidade a um número teoricamente ilimitado de usuários.
O projeto tenta solucionar o problema de alto custo de banda consumida para enviar um fluxo de dados constantes. A aplicação StreamerOne fragmentaria o fluxo de vídeo para um limitado número de usuários, e estes transmitiriam aos outros por meio de um mecanismo com efeito cascata.
Aplicativos
- PPLive [4];
- PPStream [5];
- UUSee [6];
- LayerP2P [3].