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Reportaje - El P2P al rescate de la transmisión de vídeo en Internet

Las aplicaciones P2P (peer-to-peer, punto a punto) tienen con frecuencia una mala reputación por su relación con la piratería en Internet. Pero ahora esta misma tecnología que durante tanto tiempo ha servido a los usuarios de Internet para compartir —de forma ilícita— música, juegos y vídeos con derechos de autor podría servir a los proveedores de contenidos para transmitir vídeo simultáneamente a millones de espectadores ocupando solo una fracción del ancho de banda empleado con los métodos habituales. A realizar esta transición está contribuyendo un proyecto financiado por la Unión Europea.

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La difusión de contenidos en formato de vídeo es la actividad que registra el mayor crecimiento en Internet. Las entidades dedicadas a la difusión ofrecen vídeo a la carta y canales en directo por web, los proveedores de servicios por Internet están implantando sus propios servicios de televisión basada en IP y los propios usuarios de Internet cargan y comparten una cantidad cada vez mayor de vídeos a través de sitios como YouTube. Según cálculos, para 2015, cada segundo se transmitirán por Internet contenidos equivalentes a cinco años de visionado, lo cual representará más de la mitad del tráfico mundial en Internet. Aunque surjan nuevas tecnologías que proporcionen a los usuarios finales un mayor ancho de banda a menor coste, para las redes no deja de ser una cantidad inmensa de datos que asimilar. «La regla de oro que conviene recordar es que todo ancho de banda que se ponga a disposición de los usuarios se consumirá», afirmó Jari Ahola, coordinador de proyectos en el Centro de Investigación Técnica de Finlandia (VTT). «En paralelo al incremento del ancho de banda aumentan también las formas de consumirlo, y un ejemplo de ello es el vídeo en alta definición.» El problema, en gran medida, radica en la forma en que está diseñada la infraestructura de Internet, basada en servidores que remiten datos a cada cliente. Este modelo, llamado de unidifusión (unicast), funciona adecuadamente para ver un sitio web o transmitir un mensaje de correo electrónico pero, sencillamente, es ineficiente para distribuir contenidos de vídeo que consumen una gran cantidad de banda ancha a millones de personas de manera simultánea. Más problemático aún resulta el hecho de que, a diferencia de otros tipos de datos que se pueden dividir en lotes y transmitir prácticamente en cualquier orden, los datos de vídeo se deben emitir secuencialmente para que el vídeo pueda verse. ¿Y si los datos no tuvieran que pasar en absoluto por los servidores y «saltasen» de un usuario a otro? En esencia, eso es lo que vienen haciendo las redes P2P. Aunque la tecnología P2P ha cobrado notoriedad por el uso que algunos le han dado para aplicaciones con las que compartir archivos de contenidos pirateados, en realidad posee una amplia gama de usos legítimos y, como plantean Ahola y otros, podría evitar que Internet se colapse por el elevado tráfico de vídeos. En el marco del proyecto P2P-Next (1), Ahola coordinó un consorcio integrado por veinte entidades privadas, proveedores de contenidos audiovisuales e institutos de investigación para desarrollar una innovadora plataforma P2P de transmisión de vídeo de código abierto llamada NextShare. Gracias a una financiación de la Comisión Europea por valor de 14 millones de euros, el equipo diseñó, implementó y probó satisfactoriamente algoritmos y protocolos que permiten utilizar la arquitectura de P2P para emitir vídeo. «La diferencia clave de las aplicaciones P2P para intercambio de ficheros estriba en que los datos de vídeo no se pueden descomponer en varias tandas y enviarse en cualquier orden; se tienen que enviar de forma secuencial manteniendo cierto nivel de calidad de servicio», explicó Ahola. Más allá de BitTorrent En un principio, el equipo de P2P-Next basó su sistema en el protocolo BitTorrent, muy difundido y ya afianzado, adaptándolo para que funcione con canales de vídeo, vídeo la carta, canales en directo de cámaras web o canales de televisión. Partiendo de esa labor investigadora, a continuación desarrollaron su propio protocolo de código abierto, llamado Swift, que se ha presentado como un nuevo estándar para el intercambio de vídeos con tecnología P2P. Para probar esta tecnología, el equipo desarrolló un complemento (plug-in) para navegador web llamado Swarmplayer que permite a los usuarios acceder a vídeo por Internet a través del buscador Firefox. Cada usuario actúa como cliente y también como servidor para los demás usuarios. En colaboración con el socio del proyecto Pioneer Digital Design, también se desarrolló un decodificador (set-top-box, STB) para demostrar con qué facilidad y asequibilidad el sistema se puede incorporar a dispositivos electrónicos de consumo. «El STB es un dispositivo económico que brinda al usuario acceso a canales de vídeo distribuidos P2P en su televisor a través de su conexión a Internet. Cuenta con funciones de las redes sociales, por ejemplo: el usuario puede leer series de comentarios en Twitter relacionados con lo que está viendo, una tendencia que probablemente cobre popularidad en el futuro», aseguró el coordinador de P2P-Next. Los investigadores validaron al sistema por medio de varios ensayos, el mayor de los cuales se llevó a cabo en la Universidad de Lancaster (Reino Unido). En éste no sólo se examinaron los ahorros en banda ancha en comparación con otras tecnologías, sino también la calidad y la estabilidad del vídeo transmitido. Asimismo, han presentado su STB y la tecnología correspondiente en varios congresos y eventos, entre ellos IBC 2011, en los Países Bajos, donde emitieron un programa en vivo de la BBC desde Londres empleando su sistema. «La valoración de los usuarios en los ensayos y de otras personas que han visto su funcionamiento ha sido muy positiva. La mayoría consideró que la calidad era al menos igual de buena que con los métodos habituales de difusión de vídeo», afirmó Ahola. Más destacable aún es el hecho de que el equipo observara que el método P2P recorta la demanda de banda ancha en al menos un 65 % en comparación con el método de unidifusión. Al mismo tiempo, también requiere menos recursos que la multidifusión (multicast), otra técnica de distribución de contenidos de vídeo por la cual un canal determinado de datos se distribuye a múltiples servidores locales que, a continuación, retransmiten el contenido a los usuarios de su zona. No obstante, la mayoría de los actuales enrutadores de IP no permite la multidifusión y su implantación a gran escala resultaría muy costosa. «Para los operadores de red, la tecnología P2P ofrece una gran ventaja en cuanto al coste y la demanda de banda ancha. Esta tecnología también resulta de interés para los proveedores de contenidos, al ser una alternativa de coste bajo para sus redes de difusión», señaló el coordinador de P2P-Next. En esta iniciativa participaron como socios la BBC e IRT/EBU, que se han planteado desarrollar sistemas comerciales a partir de esta tecnología. Por su parte, Bitnomica, empresa neerlandesa de informática surgida de la Universidad Técnica de Delft (Países Bajos), otro de los socios del proyecto, ya ha empezado a comercializar una plataforma P2P basada en el protocolo Swift. Esa tecnología encaja a la perfección con un entorno de difusión de contenidos en el que el modelo de transmisión unidireccional pierde terreno frente a un modelo centrado en el usuario e independiente del tiempo y del lugar, a raíz de que los usuarios demandan la capacidad de ver, generar y compartir contenidos cuando y donde quieran empleando toda una gama de dispositivos heterogéneos. «Al desarrollar estos algoritmos y protocolos de código abierto, hemos sentado las bases para que otros den un paso adelante y desarrollen sus propias aplicaciones. No me extrañaría que en adelante se extendiera a mucha más escala la difusión de vídeo por P2P», aseguró Ahola. La investigación realizada en P2P fue financiada por el Séptimo Programa Marco (7PM) de la UE. 1 P2P-Next: «Plataforma de nueva generación para la difusión de contenidos punto a punto». Enlaces útiles: - sitio web de P2P-Next - ficha informativa de P2P-Next en CORDIS