Fundamentos Esenciales de Sistemas Multimedia, Streaming y Códecs

Preguntas Frecuentes sobre Códecs, Redundancia y Transporte

Compresión y Códecs

• ¿Qué información eliminan los códecs? Redundancia e imperceptibilidad.
• ¿Por qué los formatos YUV comprimen la imagen respecto a RGB? Porque se submuestrean los componentes de crominancia.
• ¿Qué explota la redundancia temporal? La compresión de vídeo.
• ¿Quién tolera más jitter (variación de retardo)? Televisión (TV) y servicios bajo demanda.

Protocolos y Distribución

• ¿Cuál es la combinación para enviar un mensaje multicast? IP Multicast + UDP + RTP.
• ¿Cuál es el protocolo de transporte para mensajes RTSP? TCP.
• ¿Qué elemento en el MPD (Media Presentation Description) representa las representaciones de audio y vídeo? Grupo / Adaptation Set.

Arquitectura y Servicios

• ¿Qué es un Proxy Pass-Through? Reparte la carga entre servidores redundantes.
• ¿Cuál es la ventaja de los servidores parcialmente acoplados? Equilibrio de carga.
• ¿Qué es el Request Routing? Encaminar las peticiones del cliente para acceder al contenido.
• ¿Qué es la entrega de contenido (Content Delivery o SurSer)? Envía el contenido solicitado al cliente.
• ¿Cómo se realiza el arranque y localización en P2P mixto? Mediante algunos nodos especiales.
• ¿Cuáles son los tiempos clave en la codificación de medios en la nube? INGEST, PROCESSING, QUEUE y EGRESS.
• ¿Cómo se obtienen métricas de QoE (Calidad de Experiencia) objetivas? Mediante algoritmos que analizan los medios recibidos.

Fundamentos de Multimedia Digital

Digitalización del Sonido

Los pasos esenciales en la digitalización del sonido son:

1. Captación.
2. Adaptación.
3. Muestreo.
4. Cuantificación (PCM, Linear PCM o no uniforme).

Códecs y Compresión

Características de los Códecs

Los códecs buscan un balance entre las siguientes características:

• Fidelidad (con o sin pérdida).
• Bitrate.
• Compresión algorítmica.
• Latencia.
• Robustez.

Tipos de Compresión

Compresión Entrópica (Sin pérdida):

• Tipos: RLE (Run-Length Encoding) y estadística (Huffman y aritmética).

Compresión de Sonido:

• Basada en la fuente: Diferencial PCM (con/sin pérdida) y eliminación de frecuencias irrelevantes (sin pérdida).
• Perceptual: Con pérdida.

Servicios Multimedia y Transporte

Servicios Multimedia

Tipos de Servicios

• Bajo demanda.
• En directo (retransmisión de eventos en directo y multidifusión (IPTV)).
• Servicios con tiempo real (RTC).

Requisitos

• Velocidad de transmisión mínima.
• Latencia.
• Capacidad de cómputo (memoria).
• Fiabilidad.

Transporte y Protocolos de Red

• TCP: Utilizado principalmente para servicios bajo demanda.
• UDP: Utilizado para servicios en directo y RTC.

Métricas de Red IP

Las métricas clave para evaluar la red IP incluyen:

• Paquetes perdidos, replicados o corruptos.
• Tiempo de tránsito.
• Tamaño máximo del paquete.

Protocolo RTP (Real-time Transport Protocol)

Conceptos fundamentales:

• Payload RTP.
• Paquete RTP y paquete RTCP.
• Dirección de transporte.
• Tipo multimedia.
• Sesión RTP.
• Fuentes de sincronización (SSRC) y contribución (CSRC).
• Mezclador, traductor y monitor.

Aplicaciones: Conferencia de audio, audio y vídeo, y codificación multicapa.

Streaming y Arquitecturas Escalables

Streaming

Tipos de Streaming:

• Adaptativo.
• Convencional (servidor, cliente y protocolos).

Arquitecturas Distribuidas Escalables

Incluyen:

• Servidores proxy.
• Servidores redundantes.
• Redes de distribución de contenidos (CDN).
• Redes P2P (arquitectura centralizada, pura o híbrida).

Servicios de Streaming en la Nube

Estos servicios se basan en:

• Computación y servicios en la nube.
• Servicios de streaming en la nube.
• Servicios de soporte multimedia en la nube.

Evaluación de Servicios de Streaming

La evaluación se realiza a través de la Calidad de Servicio (QoS) y la Calidad de Experiencia (QoE).

Capas de Calidad

1. Red.
2. Sistema.
3. Aplicación (App).
4. Usuario (Calidad Perceptual o QoE).