Conheça o MPEG-DASH ,o novo padrão de streaming da Internet !

Moving Picture Expert Group (MPEG) tem sido responsável pelo desenvolvimento de muitos padrões de multimídia, incluindo MPEG-2, MPEG-4 e mais recentemente desenvolveu um padrão para transmissão de multimedia através da Internet. O padrão é conhecido como MPEG-DASH (ISO / IEC 23009-1). E essa é um pouco de sua história.

O HTTP streaming tem se tornado muito popular para a entrega de conteúdo multimídia através da Internet. Esta abordagem tem várias vantagens. Entre elas :  O uso da própria  infra-estrutura de Internet, que  evoluiu para apoiar eficazmente o HTTP. Como  por exemplo,as redes de entrega de conteúdos ou  CDN´s ( do inglês: content delivery network) que já são capazes de   fornecer “caches de ponta” que reduzem o tráfego de longa distância. Além disso, o HTTP  é um velho conhecido dos firewalls , pois quase todos os firewalls são configurados para suportar suas conexões de saída

O objetivo de um CDN é servir conteúdo aos usuários finais com alta disponibilidade e alto desempenho, portanto, o provisionamento de um grande número de clientes de streaming não impõe qualquer custo adicional sobre os recursos do servidor além do uso do padrão HTTP, que pode ser gerenciado por um CDN utilizando técnicas de otimização de HTTP.

Por todas estas razões,o HTTP streaming tem se tornado  uma abordagem dominante em implementações comerciais. Por exemplo nas plataformas de streaming da Apple e seu HTTP Live Streaming, ou a da  Microsoft’s e seu Smooth Streaming, todas usando o HTTP  streaming como o seu método de entrega .

No entanto, nem tudo são flores ,cada implementação tem usado  formatos diferentes de segmento, e portanto, para receber o conteúdo de cada servidor, um dispositivo tem de suportar seu protocolo cliente correspondente e proprietário. Com isso criou-se a necessidade então de um padrão para streaming HTTP de conteúdo multimídia que permita que um cliente baseado em padrões proprietários  possa transmitir conteúdo de qualquer servidor baseado em quaisquer  outros padrões, o que permitira  a interoperabilidade entre servidores e clientes de diferentes fornecedores.

Observando as perspectivas do mercado de streaming de Internet e atendendo a um pedido da indústria o grupo MPEG emitiu um convite para a criação de uma  proposta de um padrão de streaming HTTP em abril de 2009.  E nos dois anos que se seguiram,o grupo MPEG desenvolveu a especificação com a participação de muitos especialistas e contou com a colaboração de outros grupos, como do  Third Generation Partnership Project (3GPP) . O padrão resultante ficou conhecido como fluxo MPEG adaptativo dinâmico sobre HTTP  ou simplesmente MPEG-DASH, e está previsto para ser publicado como ISO / IEC 23009-1.

A Figura 1 ilustra um cenário de streaming simples entre um servidor e um cliente HTTP DASH. Nesta figura, o conteúdo multimídia é capturado e armazenado em um servidor HTTP e é entregue através de HTTP. 

O conteúdo existente no servidor tem duas partes:

Media Presentation Description (MPD), que descreve o formato do conteúdo disponível, suas várias alternativas, seus endereços de URL, e outras características e segmentos, que contêm os bit streams de multimídia, em arquivos únicos ou múltiplos.

Figura 1. Âmbito da norma MPEG-DASH. Os formatos e funcionalidades dos blocos vermelhos são definidos pela especificação. Os clientes de controle e players de mídia, que não estão dentro do escopo da norma

Para reproduzir o conteúdo, o cliente obtém a primeira DASH MPD. 

O MPD pode ser entregue através de HTTP, e-mail, pen drive, transmissão, ou outros transportes. Ao analisar o MPD, o cliente DASH aprende sobre o tempo de programa, conteúdo de mídia, disponibilidade, tipos da mídia, resoluções, larguras de banda mínima e máxima, e da existência de várias alternativas de codificação dos componentes de multimídia, além de recursos de acessibilidade e necessidade de gestão de direitos digitais (DRM), bem como suas localizações na rede, e outras características de conteúdo. 

Usando essa informação, o cliente DASH seleciona a alternativa adequada a codificação e começa a transmissão do conteúdo para buscar os segmentos usando solicitações HTTP GET.

Após tratamento  adequado para permitir variações de taxa de transferência na rede, o cliente continua buscando os segmentos posteriores e também monitora as flutuações de largura de banda da rede. Dependendo das suas dimensões, o cliente decide como ira se adaptar à largura de banda disponível pela busca de alternativas de segmentos diferentes (como taxas de bits mais baixas ou mais altas), para manter um fluxo adequado.

A especificação MPEG-DASH só define o MPD e os formatos do segmento. A entrega do MPD e os formatos de codificação dos meios que contêm os segmentos, bem como o comportamento do cliente para a busca, ou as regras  heurísticas de adaptação, e os conteúdos do player, estão fora do âmbito do MPEGDASH.

Por fim  podemos destacar os seguintes benefícios deste novo padrão:

·         Internet amigável : MPEG-DASH usa o padrão do protocolo HTTP. Ele pode ser implementado usando servidores web e trabalha com a mesma  infra-estrutura existentes na Internet, incluindo CDNs, caches, firewalls e NATs.

·         On-demand, e tempo de deslocamento das aplicações : MPEG-DASH oferece suporte on-demand, para aplicações ao vivo e time-shift de serviços com quadro único.

·         Comutação e fluxos selecionáveis : O MPD fornece informação adequada para o cliente selecionar e alternar entre serviços, por exemplo, a seleção de um fluxo de áudio a partir de línguas diferentes, a seleção de vídeo entre diferentes ângulos de câmera, selecionando as legendas de línguas previstas, e dinamicamente  permite alternar entre bit rates diferentes do mesmo vídeo.

·         Inserção de anúncios : A publicidade pode ser inserida como um período entre períodos ou segmento entre os segmentos, em ambos os casos sob demanda e ao vivo.

·         Criptografia comum e suporte a múltiplos DRM : O conteúdo pode ser codificado uma vez e entregue ao cliente apoiando vários esquemas de DRM. Os esquemas de DRM suportados podem ser assinalados no MPD.

·         Segmentos com durações variáveis : Por exemplo  em uma  transmissão ao vivo, a duração do segmento seguinte pode ser sinalizada com a entrega do segmento actual.

·         URLs de base múltipla: O mesmo conteúdo pode estar disponível em várias URLs, isto é, em diferentes servidores ou CDNs e o cliente pode transmitir a partir de qualquer um deles para maximizar a largura de banda disponível da rede.

·         Suporte a SVC (Scalable Video Coding) e MVC ( Multiview Video Coding) , o  MPD fornece informações adequadas sobre as dependências de decodificação que podem ser usadas ​​para transmissão de quaisquer fluxos de multicamadas codificados como SVC e MVC.

Existe ainda um conjunto flexível de descritores. Eles são responsáveis por  descreverem a  classificação dos  conteúdos,  recursos de acessibilidade, pontos de vista da câmera, embalagem dos frames, canais de áudio e componentes de configuração, além de métricas de qualidade para relatar a experiência de cada sessão. A norma tem um conjunto de métricas bem definidas de qualidade para que o cliente possa medir e reportar de volta seus resultados para um servidor.

    Ao longo de 2013 ouviremos muito mais a respeito do MPEG-DASH, para saber mais sobre esse novo padrão acesse : http://dashif.org/news/