Development of a P2P-server protocol to optimize server resources in MPEG DASH streaming over WebRTC

The present work focuses its study in explore WebRTC as a video streaming transport layer instead over HTTP as indicated in MPEG-DASH standard. This work studies both, the possibility of using WebRTC to communicate servers with peers as peers between them in order to improve server resources and the total internet used network resources. To better understand all the mechanisms involved, are studied: MPEG-DASH standard; Open source WebRTC specification (Dyer, n.d.) to develop advanced RTP apps; Some P2P protocols using WebRTC channels; Some new compressed video formats in order to reduce bandwidth needed and improve users QoS and QoE. To specify everything studied in a practical way, will be evaluated one open-source DASH client: dash.js (DASH Industry Forum, 2021), in order to assess whether the necessary modifications could be incorporated in the proposed protocol. Finally, it is reflected on the difficulties and necessary adaptations that could appear in wireless networks or other video devices like smartTVs. Although there are different ways in which the user can consume video, this work is focused only in VOD. It is not the objective of this project to implement the complete solution, since it would greatly exceed the time available for the development of this TFM, but it will be tried, as far as possible, to give the necessary indications for future development.

El presente trabajo centra su estudio en la exploración de WebRTC como capa de transporte de transmisión de video en lugar de sobre HTTP como se indica en el estándar MPEG-DASH. Este trabajo estudia, tanto la posibilidad de utilizar WebRTC para comunicar servidores con clientes como de los clientes entre ellos, con el fin de mejorar los recursos del servidor y el total de recursos de red utilizados en Internet. Para comprender mejor todos los mecanismos implicados, se estudian: El estándar MPEG-DASH; Las especificaciones WebRTC de código abierto (Dyer, n.d.) para el desarrollo de aplicaciones RTP advanzadas; Algunos protocolos P2P utilizando canales WebRTC; Algunos nuevos formatos de compresión de video para reducir el ancho de banda necesario y mejorar el QoS y QoE de los usuarios. Para concretar todo lo estudiado de forma práctica, se evaluará un cliente DASH de código abierto: dash.js (DASH Industry Forum, 2021), con el fin de evaluar si se podrían incorporar las modificaciones necesarias en el protocolo propuesto. Por último, se reflexiona sobre las dificultades y adaptaciones necesarias que pueden presentarse en las redes inalámbricas u otros dispositivos de vídeo como las televisiones inteligentes. Aunque existen distintas maneras en las que el usuario puede consumir video, este trabajo está enfocado únicamente en VOD. No es objetivo de este proyecto implementar la solución completa, ya que se excedería con creces el tiempo disponible para el desarrollo de este TFM, pero se intentará, en la medida de lo posible, dar las indicaciones necesarias para el desarrollo futuro.

Aquest treball centra l'estudi en l'exploració de WebRTC com a capa de transport de transmissió de vídeo en lloc de sobre HTTP com s'indica a l'estàndard MPEG-DASH. També s'estudia, tant la possibilitat d'utilitzar WebRTC per comunicar servidors amb clients com dels clients entre ells, per millorar els recursos del servidor i el total de recursos de xarxa utilitzats a Internet. Per comprendre millor tots els mecanismes implicats, s'estudian: L'estàndard MPEG-DASH; Les especificacions WebRTC de codi obert (Dyer, n.d.) per al desenvolupament d'aplicacions RTP avançades; Alguns protocols P2P utilitzant canals WebRTC; Alguns nous formats de compressió de vídeo per reduir l'amplada de banda necessària i millorar el QoS i QoE dels usuaris. Per concretar tot allò estudiat de forma pràctica, s'avaluarà un client DASH de codi obert: dash.js (DASH Industry Forum, 2021), per tal d'avaluar si es podrien incorporar les modificacions necessàries al protocol proposat. Finalment, es reflexiona sobre les dificultats i adaptacions necessàries que es poden presentar a les xarxes sense fil o altres dispositius de vídeo com les televisions intel·ligents. Encara que hi ha diferents maneres en què l'usuari pot consumir vídeo, aquest treball està enfocat únicament a VOD. No és objectiu d'aquest projecte implementar la solució completa, ja que s'excediria amb escreix el temps disponible per al desenvolupament d'aquest TFM, però s'intentarà, tant com sigui possible, donar les indicacions necessàries per al desenvolupament futur.